过渡金属化合物的颜色
常见过渡金属离子及化合物颜色:
一.铜副族(IB)：
1.1铜化合物：焰色绿；CuF 红；CuCl 白↓；CuBr 黄↓；CuI 棕黄↓；CuCN 白↓；Cu2O 暗红；Cu2S 黑；CuF2 白；CuCl2 棕黄(溶液黄绿)；CuBr2 棕；Cu(CN)2 棕黄;CuO 黑；CuS黑↓；CuSO4 无色；CuSO4·5H2O 蓝；Cu(OH)2 淡蓝↓；Cu(OH)2·CuCO3 墨绿；[Cu(H2O)4]2+蓝；[Cu(OH)4]2‐蓝紫；[Cu(NH3)4]2+ 深蓝；[CuCl4]2‐黄；[Cu(en)2]2+ 深蓝紫；炔铜红↓.
1.2 银化合物：AgOH 白(常温分解)；Ag2O 黑；新制AgOH 棕黄(混有Ag2O)；蛋白银(AgNO3 滴手上) 黑↓；AgF 白；AgCl 白↓；AgBr 淡黄↓；AgI 黄↓(胶体)；Ag2S 黑↓；Ag4[Fe(CN)6]白↓；Ag3[Fe(CN)6] 白↓；Ag+,[Ag(NH3)2]+,[Ag(S2O3)2]3‐,[Ag(CN)2]‐无色.
1.3 金化合物：HAuCl4·3H2O 亮黄晶体；KAuCl4·1.5H2O 无色片状晶体；Au2O3 黑；
H[Au(NO3)4]·3H2O 黄色晶体；AuBr 灰黄↓；AuI 柠檬黄↓.
二.锌副族(IIB)：
2.1 锌化合物：ZnO 白(锌白颜料)↓；ZnI2 无色；ZnS 白↓；ZnCl2 白色晶体(溶解度极大,
水溶液酸性).
2.2 镉化合物：CdO 棕灰↓；CdI2 黄；CdS 黄(镉黄颜料)↓；HgCl2(升汞) 白色；HgNH2Cl
白↓；Hg2Cl2(甘汞) 白↓.
2.3 汞化合物：HgO 红(大晶粒)或黄(小晶粒)↓；HgI2 红或黄(微溶)；HgS 黑或红↓；
Hg2NI·H2O 红↓；Hg2(NO3)2 无色晶体.
2.4 ZnS 荧光粉：Ag 蓝；Cu 黄绿；Mn 橙.
三. 钪副族(IIIB)：略
四.钛副族(IVB)：
4.1 钛化合物：Ti3+ 紫红；[TiO(H2O2)2]2+ 橘黄；H2TiO3 白色↓；TiO2 白(钛白颜料)或
桃红(金红石)↓；(NH4)2TiCl6 黄色晶体；[Ti(H2O)6]Cl3 紫色晶体；[Ti(H2O)5Cl]Cl2·H2O 绿色晶体；TiCl4 无色发烟液体.
4.2 锆、铪：MO2,MCl4 白.
五. 钒副族(VB)：
5.1 钒化合物：V2+ 紫；V3+ 绿；V4+ 蓝；V5+ 黄；VO 黑；V2O3 黑；VO2 黄；V2O5 黄或
砖红；水合V2O5 棕红；饱和V2O5 溶液(微溶) 淡黄. VO4^3‐黄。
5.2 钒酸根缩聚：随着V 原子个数的增多，由浅黄——〉深红.
5.3 铌、钽：略.
六.铬副族(VIB)：
6.1 铬化合物：Cr2+ 蓝；Cr3+ 紫；Cr2O7^2‐橙红；CrO4^2‐黄；Cr(OH)3 灰蓝；Cr2O3 绿；CrO3 暗红色针状；[CrO(O2)2]OEt2 蓝；CrO2Cl2 深红色液体；Na2Cr2O7,K2CrO7 橙红；Ag2CrO4砖红↓；BaCrO4 黄↓；PbCrO4 黄↓.
6.2 紫红Cr2(SO4)3·18H2O——〉绿色Cr2(SO4)3·6H2O——〉桃红Cr2(SO4)3
暗绿[Cr(H2O)4Cl2]Cl—冷却HCl—〉紫色[Cr(H2O)6]Cl3—乙醚HCl—〉淡绿[Cr(H2O)5Cl]Cl2
[Cr(H2O)6]3+ 紫；[Cr(H2O)4(NH3)2]3+ 紫红；[Cr(H2O)3(NH3)3]3+ 浅红；[Cr(H2O)2(NH3)4]3+ 橙红；[Cr (NH3)5H2O]3+ 橙黄；[Cr(NH3)6]3+ 黄.
6.3 钼、钨：MoO3 白；棕色MoCl3；绿色MoCl5；MoS3 棕色↓；(NH4)3[P(Mo12O40)]·6H2O 黄色晶状↓；WO3 深黄；H2WO4·xH2O 白色胶体.
七. 锰副族(VIIB)：
7.1锰化合物：Mn2+ 肉红；Mn3+ 紫红；MnO4^2‐绿；MnO4^‐紫；MnO3^+ 亮绿；Mn(OH)2白↓；MnO(OH)2 棕↓；MnO2 黑↓；无水锰盐(MnSO4) 白色晶体；六水合锰盐(MnX2?6H2O,X=卤素,NO3,ClO4) 粉红；MnS?nH2O 肉红↓；无水MnS 深绿；MnCO3 白↓；Mn3(PO4)2 白↓；KMnO4 紫红；K2MnO4 绿；K2[MnF6] 金黄色晶体；Mn2O7 棕色油状液体.
7.2 锝、铼：略.
八.铁系(第四周期VIII 族)：
8.1 铁化合物：Fe2+ 浅绿；[Fe(H2O)6]3+ 浅紫；[Fe(OH)(H2O)5]2+ 黄；FeO4^2‐紫红；FeO 黑；Fe2O3 暗红；Fe(OH)2 白↓；Fe(OH)3 棕红↓；FeCl3 棕红晶体；无水FeSO4 白；FeSO4·7H2O 绿；K4[Fe(CN)6](黄血盐) 黄色晶体；K3[Fe(CN)6](赤血盐) 红色晶体；Fe2[Fe(CN)6] 普鲁士蓝↓；Fe[Fe(CN)6] 黑↓；Fe(C5H5)2(二茂铁) 橙黄色晶体；M2Fe6(SO4)4(OH)12(黄铁矾,M=NH4,Na,K) 浅黄色晶体；Fe(CO)5 黄色液体.
8.2 钴化合物：Co2+ 粉红；CoO 灰绿；Co3O4 黑；Co(OH)3 棕↓；Co(OH)2 粉红↓；Co(CN)2红；K4[Co(CN)6] 紫色晶体；Co2(CO)8 黄色晶体；[Co(SCN)6]4‐紫；氯化钴脱水变色：粉红CoCl2·6H2O—325K—〉紫红CoCl2·2H2O—3l3K—〉蓝紫CoCl2·H2O—393K—〉蓝CoCl2.
8.3 镍化合物：Ni2+ 亮绿；[Ni(NH3)6]2+ 紫；Ni(OH)2 绿↓；Ni(OH)3 黑↓；无水Ni(II)盐黄；Na2[Ni(CN)4] 黄；K2[Ni(CN)4] 橙；Ni(CO)4 无色液体.
九.铂系元素(第五、六周期VIII 族)：Os 蓝灰色易挥发固体；Pd↓(aq) 黑；OsO4 无色有
特殊气味气体；H2PtCl6 橙红色晶体；Na2PtCl6 橙黄色晶体；M2PtC l6(M=K,Rb,Cs,NH4) 黄色↓.
过渡金属氧化物锂离子电池负极材料的类型以及改性
二○一五年专业课论文 过渡金属氧化物锂离子电池负极材料的 类型以及改性研究 学院：材料科学与工程学院 专业：材料物理与化学 姓名：崔宇 学号：2014231015
过渡金属氧化物锂离子电池负极材料的类型以及改性研究 崔宇 长安大学材料科学与工程学院,陕西西安,710049 摘要系统的介绍了锂离子电池负极材料的类型,原理以及电化学性能?叙述了对不同的材料的改性办法?简要介绍了氧化物材料的纳米改性和复合改性,对以后可能展开的研究方向提出指导? 关键词锂离子电池负极;纳米改性 Types of transition metal oxide anode material for lithium-ion batteries and modification Abstract Systems introduces the type of anode material for lithium-ion batteries, principle and electrochemical properties. Modified approach to the different materials is described. Introduced and modification of nano-modification of oxide materials, possible research direction in the future. Keywords Lithium ion battery; Nano modified 0引言 伴随着互联网移动化的进程,诞生出越来越多的移动设备?随着智能手机的普及,电池这一性能瓶颈带来的问题日益突出?因此,研发出新的具有更强性能的锂电池成为当下的热点方向?由于手机对于锂电池的容量要求极高,而且它具有较高的利润,因此使用一些金属元素来代替现有的碳材料成为可能?目前,传统的石墨负极材料理论比容量为372mAh/g,已不能满足新一代高比容量电池负极材料的需求,为此,开发新型高比容量锂离子电池负极材料显得迫在眉睫[1-2]?与传统的石墨负极相比,过渡金属氧化物拥有高的理论容量和首次充放电容量?然而由于它们存在首次库仑效率低?高倍率充放电容量低和循环稳定性较差等缺陷,限制了其广泛应用[3-5]?与正极材料一样,负极材料也是影响锂离子电池性能的重要因素之一,是锂离子电池发展的主要研究内容?它经历了3个阶段的发展,分别是最初的金属锂,锂合金和目前商业应用的碳材料?一般来说,理想的负极材料应满足以下要求[6-7]： (1)低的氧化还原电位,近可能接近锂的电位?负极材料的氧化还原电位越低,整个电池系统的工作电位就会越高,这样锂离子电池将获得更高的能量; (2)良好的电子传导率和锂离子迁移率?良好的导电性和锂离子迁移率可以保证电池反应的快速发生,从而保证电池系统能够进行快速充电; (3)结构稳定,容量高?负极材料应该具有锂离子容易脱嵌的结构,并且在发生锂离子脱嵌的过程中,其结构应该保持稳定,具有稳定的循环性能; (4)与电解液有很好的兼容性,并且不与电解液反应; (5)制备容易?成本低?环保?无毒性等? 1碳基负极材料 自从索尼公司用碳材料作负极的商品化锂离子电池以来,人们对碳负极进行了广泛研究?
二维过渡金属硫族化合物纳米结构的制备与性能研究
二维过渡金属硫族化合物纳米结构的制备与性能研究 在低维物理系统中,二维纳米结构以其独特的微观结构、优异的性能和广阔的应用前景引发了广大科研工作者极大的研究热情。与此同时,与二维纳米结构相关的一些新体系的出现以及这些相关体系中出现的新现象和新规律也为二维纳米结构的发展注入了新的活力。 其中,二维过渡金属硫属化合物因其丰富的元素组成及特别的电子结构,展现出独特的物理、化学性质,在光电子器件、催化、能源转换与存储等众多领域都有着巨大的应用前景。利用此类二维晶体独特的二维边界效应,调节相应晶体结构及元素组成,可以实现对过渡金属硫属化合物电子结构、光、热、磁的特性的调节,从而实现材料在各领域功能性的优化,为二维纳米材料设计和性能优化提供了一个良好的材料研究平台。 本论文旨在对过渡金属硫属化合物在光电催化领域优势和限制因素分析的基础上,通过构筑一系列二维过渡金属硫属化合物纳米结构,并有效应用于光电催化系统中。充分发挥过渡金属硫属化合物的电子特性和二维纳米材料的结构优势,设计和调控相关晶体结构及多元二维过渡金属硫属化合物系统,以期实现更为高效的电催化活性和能源转换效率。 本论文主要包括以下几方面的内容:1.基于对二维过渡金属硫属化合物纳米结构的研究需求,发展出了一种适合大批量合成过渡金属硫属化合物二维纳米片的新方法。通过水热插层剥离处理,成功制备出了超薄二硫化钼,二硒化钼纳米片,产物纯度高,表面光滑,厚度可达4 nm左右。 这种方法普适性强,可适用于其他的层状过渡金属硫属化合物。利用制备得到的超薄二硫化钼纳米片,通过一系列测试和研究发现,其有着优良的光电化学,
光响应,以及电化学储能性能。 本工作为以后将二维过渡金属硫属化合物应用于光电探测器,传感器,以及 能源存储等领域提供了极大的便利。2.作者利用二维过渡金属硫属化合物纳米片在液相体系中带电荷的物理特征,采用电泳沉积制备一系列高效的电催化析氢电极。 该电极制备方法简单有效,实验结果表明,二硫(硒)化钼纳米片与基底连结 紧密,电催化材料与电极载体之间的电荷转移十分高效。其次,通过选择三维孔状碳纤维布,将超薄纳米片结构有效地负载到碳纤维曲面上,极大程度地将过渡金 属硫属化合物的催化活性位点暴露出来,通过一系列测试证实,该析氢电极具有 优异的电解水析氢效率和稳定性。 该工作提出了一个增加催化剂活性位点和提高析氢电极电导有效的路径,对大规模应用二维过渡金属硫属化合物电催化剂具有重要的借鉴意义。3.二硒化钴等非层状过渡金属硫属化合物本身就具有较好的电催化活性,但由于晶体结构不同于二硫化钼等层状硫属化合物,热力学生长过程中不易于形成二维纳米片结构。 作者结合离子交换路径和选择合适形貌的中间过渡产物作为前驱体,通过水热法制备出了超薄的二硒化钴纳米片结构。所制备的二硒化钴纳米片仅有1.8 nm 厚,并原位生长在碳纤维组成的碳布上,与碳纤维电接触良好,可直接用作电解水析氢电极。 在酸性体系下,所制备的超薄二硒化钴纳米片的电催化性能明显优于一般的二硒化钴纳米颗粒,且体现出其优异的稳定性。我们的研究结果进一步揭示二维结构有利于暴露更多活性界面,为将来制备更多非层状过渡金属硫族化合物二维纳米结构和设计高效的电催化活性材料,提供了重要的借鉴意义,并为以后进一
过渡金属离子颜色
过渡金属离子颜色 李蔚妮 成慧明 刘 玥 郑 萃 我们处在五彩缤纷的世界里，绚丽的大自然往往让我们惊叹不已。这一切的颜色的由来，自然是由于各种化合物丰富多彩的颜色的组合。而在有色化学物质家族中，无机金属离子无疑是里面最大的一个旁支。本文讨论几种有趣的使无机金属离子的化合物的颜色转变的方法。 一、物质显色机理 处在低能级的电子吸收某个波段的光向高能级跃迁，如果吸收的光波恰好在可见光区，则物质显出吸收光颜色的互补色。这就是化合物具有千千万万颜色的根本原因。所以要改变物质颜色，从根本上说是要改变某原子或离子的电子排布。 颜色是一种感觉，是人眼对一定波长范围的光的感性辨识。其本质是光，更本质一点说是能量。 各色光对应的电磁波长（单位：nm ）： 紫色：400-430，蓝色：430-480，青色：480-500，绿色：500-560，黄色：560-590 橙色：590-620，红色：620-760； 物质之所以能够呈现出颜色是因为它们能够选择性地吸收并发射出某特定波长的电磁波，当这种电磁波的波长处在一定范围中时就会显出相应的颜色。 组成物质的分子（离子、原子）中，电子在一定的轨道范围内运动，而这种运动并不是十分稳定的，因为不同轨道的电子所具有的能量不同，电子随时可能吸收能量从低能轨道进入高能轨道，或是放出能量从高能轨道进入低能轨道，这种电子跃迁中的能量变化以电磁波的形式表现出来，其频率（υ）和两轨道能量差（E 1-E 2=ΔE ）的关系： 21= E E h υ? 即：E h υ?= h c E λ?=? 其中，h 是普朗克常量：6.63?10-34 J ?s -1，c 为光速：3.0?108 m ?s -1. 而我们通常所谓的物质的颜色，是指在自然光（太阳光，可看作是连续电磁波）的照射下，电子吸收某波长的光（即吸收光子能量），跃至高能轨道，然后又迅速发射出某波长的光（即光子携带其放出的能量），回到低能轨道，所产生的混合效应： 若物质吸收光能后所发射的光在可见光范围内，此时物质的颜色，就应该是物质吸收的入射光的补色与发射光的混合色。若发射的光不在可见光范围内，则物质的颜色就决定于物质吸收入射光的补色（补色：在自然光中，去掉某一色光而产生的颜色称为反色。例如：黄的补色是蓝，橙的补色是青等。）；若此时物质吸收的入射光的补色不在可见光范围内，则显白色。 二、过渡金属离子成色原因 一般来说，未成对的电子相对于成对电子更容易吸收能量发生跃迁，因此我们遇到的大多数有色物质都是含有未成对电子的，如Fe 3+，Cu 2+等。另一方面，由于有相当一部分物质的电子跃迁所产生的电磁波在可见光范围之外，因此往往表现为无色透明或是白色。而我们注意到过渡金属离子具有丰富的颜色，因为它们正好同时符合上述两个条件：
过渡金属催化C-S合成
过渡金属催化的C-S的合成 摘要:过渡金属催化的C-S交叉偶联反应在有机合成方法学的研究中一直起着不可或缺的作用。这些经过交叉偶联反应所形成的一系列含碳-硫键结构的化合物，在染料、医药、农药、化工以及聚合物的制备中都有广泛的应用。不同过渡金属催化合成硫化物成为当前研究的一个热点。本文简单综述了不同过渡金属催化反应合成含C-S的化合物。 关键词:过渡金属；硫醇；催化；偶联反应；碳一硫键构建 Transition Metal Catalyzed Synthesis of C-S bond Abstract: transition metal catalyzed C-S cross coupling reaction plays an important role in organic synthetic methodology. The compounds synthesized through cross coupling reaction have very good biological activity and wide application in colorant, pharmaceutical, pesticide, and chemical industry , and the preparation of polymer.So transition metal catalytic synthesis of C-S bond becomes a hot issue. In this paper,transition metal-catalyzed reaction was briefly summarized. Key words: transition-metal; thiols; catalyze; coupling reaction;C-S bond formation 许多含硫化合物具有生物活性，包括磺酰胺类抗生素和哮喘药物顺尔宁抗生素等[1-2]。多种含硫化合物的各类构建方法需要深入地研究，碳一硫键的构建和以及进一步的官能团化已经引起科学界的相当关注。硫化物，硫醇及它们的氧化衍生物在有机合成方面有广泛的应用[3-4]。与碳一氧键和碳一氮键的构建方法相比，有机金属试剂催化的碳一硫键的构建方依然是不足的。尽管人们始终认为硫能够毒化金属催化剂，但是金属催化的碳一硫键的构建方法研究有逐渐增强的趋势。 过渡金属催化通过偶联反应构建碳一硫键的各种方法有很多报道，我们接来将介绍不同的过渡金属催化合成碳硫键的这类反应最近进展。 1铜催化
过渡金属化合物的颜色
常见过渡金属离子及化合物颜色: 一.铜副族(IB)： 1.1铜化合物：焰色绿；CuF 红；CuCl 白↓；CuBr 黄↓；CuI 棕黄↓；CuCN 白↓；Cu2O 暗红；Cu2S 黑；CuF2 白；CuCl2 棕黄(溶液黄绿)；CuBr2 棕；Cu(CN)2 棕黄;CuO 黑；CuS黑↓；CuSO4 无色；CuSO4·5H2O 蓝；Cu(OH)2 淡蓝↓；Cu(OH)2·CuCO3 墨绿；[Cu(H2O)4]2+蓝；[Cu(OH)4]2‐蓝紫；[Cu(NH3)4]2+ 深蓝；[CuCl4]2‐黄；[Cu(en)2]2+ 深蓝紫；炔铜红↓. 1.2 银化合物：AgOH 白(常温分解)；Ag2O 黑；新制AgOH 棕黄(混有Ag2O)；蛋白银(AgNO3 滴手上) 黑↓；AgF 白；AgCl 白↓；AgBr 淡黄↓；AgI 黄↓(胶体)；Ag2S 黑↓；Ag4[Fe(CN)6]白↓；Ag3[Fe(CN)6] 白↓；Ag+,[Ag(NH3)2]+,[Ag(S2O3)2]3‐,[Ag(CN)2]‐无色. 1.3 金化合物：HAuCl4·3H2O 亮黄晶体；KAuCl4·1.5H2O 无色片状晶体；Au2O3 黑； H[Au(NO3)4]·3H2O 黄色晶体；AuBr 灰黄↓；AuI 柠檬黄↓. 二.锌副族(IIB)： 2.1 锌化合物：ZnO 白(锌白颜料)↓；ZnI2 无色；ZnS 白↓；ZnCl2 白色晶体(溶解度极大, 水溶液酸性). 2.2 镉化合物：CdO 棕灰↓；CdI2 黄；CdS 黄(镉黄颜料)↓；HgCl2(升汞) 白色；HgNH2Cl 白↓；Hg2Cl2(甘汞) 白↓. 2.3 汞化合物：HgO 红(大晶粒)或黄(小晶粒)↓；HgI2 红或黄(微溶)；HgS 黑或红↓； Hg2NI·H2O 红↓；Hg2(NO3)2 无色晶体. 2.4 ZnS 荧光粉：Ag 蓝；Cu 黄绿；Mn 橙. 三. 钪副族(IIIB)：略 四.钛副族(IVB)： 4.1 钛化合物：Ti3+ 紫红；[TiO(H2O2)2]2+ 橘黄；H2TiO3 白色↓；TiO2 白(钛白颜料)或 桃红(金红石)↓；(NH4)2TiCl6 黄色晶体；[Ti(H2O)6]Cl3 紫色晶体；[Ti(H2O)5Cl]Cl2·H2O 绿色晶体；TiCl4 无色发烟液体. 4.2 锆、铪：MO2,MCl4 白. 五. 钒副族(VB)： 5.1 钒化合物：V2+ 紫；V3+ 绿；V4+ 蓝；V5+ 黄；VO 黑；V2O3 黑；VO2 黄；V2O5 黄或 砖红；水合V2O5 棕红；饱和V2O5 溶液(微溶) 淡黄. VO4^3‐黄。 5.2 钒酸根缩聚：随着V 原子个数的增多，由浅黄——〉深红. 5.3 铌、钽：略. 六.铬副族(VIB)：
前过渡金属催化剂的现状及进展
前过渡金属催化剂的现状及进展 摘要：介绍了非茂前过渡金属催化剂作为高效烯烃聚合催化剂的发展和应用领域。根据催化剂中配位原子的性质将非茂前过渡金属催化剂分为配位原子为0、配位原子为N、硼苯类、类茂类等四大类进行讨论。在分述前过渡金属催化剂类型的同时，详细介绍了各类催化剂的特点，综述了各大聚烯烃公司的研究情况。最后时前过渡金属催化剂当前进展和未来发展趋势进行了总结和展望。 关键词：前过渡金属；非茂；催化剂；进展 纵观聚烯烃工业的发展过程，其进步无不与新型催化剂及工艺技术的开发有关。因此新型催化剂的开发应用是聚烯烃工业中研究的焦点。茂金属催化剂有很多优点，如催化体系具有单活性中心、聚合物相对分子质量可调、聚合活性高等。但茂金属催化剂成本较高，制得树脂的加工性差且专利纠纷不断，致使与茂金属催化剂性能相似，而成本较低的非茂单中心催化剂成为研究开发的新热点。非茂前过渡金属催化剂(简称前过渡金属催化剂)是指不含环戊二烯基，金属中心包括前过渡金属元素有机金属配合物，具有与茂金属催化剂相似的特点，可以根据需要定制聚合物，而且成本较低，专利发展空间相对较大，具有巨大的发展潜力。 1 前过渡金属催化剂分类及进展 1．1 含氧类配体 Kakugo等首先报道了烷氧基钛在MAO助催化作用下对丙烯有较好的聚合催化活性，并发现联二酚类衍生物与钛形成的配合物具有很好的烯烃聚合催化活性，如2，2 硫代双(6 一特丁基一4一甲基苯酚)与钛((TBP)TiCl )的配合物在MAO助催化作用下能获得超高相对分子质量的聚合物，如聚乙烯相对分子质量可达4．2×1O。、聚丙烯则高达8×1O 以上。这类催化剂不仅能够使烯烃均聚，而且能够使a烯烃共聚合。(TBP)TiC1：还可催化苯乙烯间规聚合，所得聚苯乙烯的间规度高达98%以上。这是人们第一次将非茂催化剂成功应用于苯乙烯间规聚合。而且，这种催化剂还能催化苯乙烯与乙烯共聚。 Schavorien等进一步扩展了联二酚类衍生物的研究[2]。他们在考察不同取代基对烯烃聚合的影响时发现，只有硫桥基的联二酚配合物具有高催化活性，而其它桥基或非桥联的联二酚的催化活性较低。该类催化体系对长链烯烃及二烯烃也有很好的催化活性。其后，相继又有β-酮与钛及锆形成的配合物应用于烯烃聚合催化的报道，其中β-二酮-锆配合物在MAO助催化作用下对乙烯聚合具有较高的催化活性。而β-二酮-钛配合物则对苯乙烯聚合有较高的催化活性，所产生的聚苯乙烯具有间规结构，间规度达98％以上，与单茂钛催化剂
过渡金属化合物的颜色
过渡金属化合物的颜色 ——从晶体场理论到角重叠模型 北京大学化学与分子工程学院2008级 覃翔 00810132 郑雨晴 00810073 王熠 00810067 郭银梁 00810117 曹怀卿 00810027
摘要 本文将从晶体场理论入手，利用角重叠模型深入讨论过渡金属离子及化合物的显色机理，以及影响过渡金属离子及化合物颜色的各种因素。最后加以总结。 关键词 过渡金属 颜色 晶体场理论 配位场理论 角重叠模型d-d跃迁 电荷迁移 目录 1引言 2过渡金属离子及化合物显色机理 2.1颜色的产生 2.2晶体场理论（CFT） 2.3对晶体场理论的补充 2.3.1对d轨道分裂能的进一步解释 2.3.2s,p,d,f轨道的简并性 2.3.3群论 2.3.4配位场理论 2.4角重叠模型（AOM） 2.4.1角重叠模型的基本概念 2.4.2影响重叠积分的因素 2.4.3角重叠模型对σ配体的解释 2.4.4角重叠模型对π配体的解释 2.5电子光谱 2.5.1配位场光谱 2.5.2配位体光谱 2.5.3电荷迁移光谱 3影响过渡金属离子及化合物颜色的因素 4总结 5参考文献 6附录
1.引言 我们在做化学实验的时候，往往会着迷于、惊叹于奇妙的实验现象，而反应过程中奇异的颜色变化是众多实验现象中最能吸引我们的一部分。强烈的求知欲促使我们探究颜色变化的奥秘。比如： 为什么氯化银、溴化银、碘化银颜色依次加深？ 白色的氢氧化亚铁被氧化成红褐色的氢氧化铁过程中灰绿色的物质是什么？ 为什么氯化钴晶体随着结晶水数目不同，颜色会有明显变化？ 为什么铬元素的盐会有如此多种不同的颜色？ …… 这仅仅是在实验室中发现的，大自然更加多彩多姿、更加奇妙无比。本文仅仅是从过渡金属颜色这一小的方面来初探颜色的奥秘。 2. 过渡金属离子及化合物显色机理 2.1 颜色的产生 颜色是人对光产生的一种感觉，当一束光的波长在一定范围内时，这束光就可以被人眼看到，人就可以感觉到这束光的颜色。这个范围是400nm‐770nm。我们看到的光除了由光源直接发射的光之外，大多数是由物体反射的光。物体除了反射光以外，也在吸收光，吸收光的波长与反射光波长一致，而且它们所能吸收的光是限定的，即它们只能吸收某一波长或波长范围的光。这一点是由物体自身的结构决定。大量事实表明，对于过渡金属元素来说，其d电子的状态是影响其颜色的决定性因素（对于镧系、锕系的元素，f电子同样影响重大）。下面将详细说明。 还有一点需要提及，当我们在复色光（比如白光）中去掉一种波长的光时，它的补色光将会很明显的被观察到，这被称之为减色效应。 2.2 晶体场理论 过渡金属极易形成配合物（在水溶液中几乎全部以配离子形式存在），它们的配离子也具有颜色。晶体场理论可以很好的解释配合物的颜色。 晶体场理论的基本要点有如下三条： 1.配合物中正负离子之间的相互作用是纯粹的静电作用。中心离子与配体之间通过这种作用力形成化学键，放出能量。 2.d轨道能级的分裂。过渡金属元素有5个d轨道，分别是d xy，d yz，d xz，d x2‐y2，d z2。这五个轨道能量彼此相等（因此也被称为简并轨道）。它们在空间直角坐标系中取向如图： 过渡金属离子最易形成八面体构型配合物和四面体构型配合物。我们构造一个中心位于坐标原点、棱与坐标轴平行的立方体。当形成八面体配合物时，配体从±x，±y，±z六个方向（即
浅谈过渡金属配合物的颜色
浅谈过渡金属配合物的颜色 能源1103班邬娇娇通过对基础化学学科的学习，我了解了一些基本的关于过渡金属配合物的知识。在这里我想浅显地谈一些我对过渡金属配合物丰富的颜色及其形成原因、影响其颜色的因素的认识。 一、过渡金属配合物的颜色：（见附表） 二、过渡金属配合物的形成原因： （1）颜色的形成 颜色是人对光产生的一种感觉，当一束光的波长在一定范围内时，这束光就可以被人眼看到，人就可以感觉到这束光的颜色。这个范围是400nm‐770nm。我们看到的光除了由光源直接发射的光之外，大多数是由物体反射的光。物体除了反射光以外，也在吸收光，吸收光的波长与反射光波长一致，而且它们所能吸收的光是限定的，即它们只能吸收某一波长或波长范围的光。这一点是由物体自身的结构决定。大量事实表明，对于过渡金属元素来说，其 d 电子的状态是影响其颜色的决定性因素（对于镧系、锕系的元素，f 电子同样影响重大）。 还有一点需要提及，当我们在复色光（比如白光）中去掉一种波长的光时，它的补色光将会很明显的被观察到，这被称之为减色效应。物质吸收的颜色于物质呈现的颜色互为补色。 下表位物质吸收颜色于物质呈现颜色的互补关系。
（2）晶体场理论解释过渡金属配合物颜色的形成 含d1~d9的过渡金属配离子，由于d轨道没有充满，d 电子可以吸收某一波长的可见光能量而从能量较低的t2g轨道跃迁至能量较高的e g轨道（称之为d‐d 跃迁），从而使得被吸收的光的补色可见（减色效应），因此过渡金属离子显色。 d‐d 跃迁的能量恰好等于轨道之间的分裂能Δ0 E(e g)-E(t2g)=Δ0=hν=hc/λ c：光速，c=2.9979×1010 cm/s h：Planck常数，h=6.6262×10-34J·s 故光能与波数（ν=1/λ，单位: cm-1)成正比 配离子吸收光的能量一般为10000~30000cm-1，包括了全部可见光区，因而配离子一般都有颜色。 故由上可知，配离子形成的化合物有颜色的两个条件是：d 轨道上的电子没有全充满。配离子吸收光的能量在可见光能量范围之内。 三、影响过渡金属配合物的颜色的因素：
过渡金属
过渡金属 过渡金属由于具有未充满的价层的轨道，性质与其他元素有明显差别。 由于这一区很多元素的电子构型中都有不少单电子（锰这一族尤为突出，d5构型），较容易失去，所以这些金属都有可变价态，有的（如铁）还有多种稳定存在的金属离子。过渡金属最高可以显+7（锰）、+8（锇）氧化态，前者由于单电子的存在，后者由于能级太高，价电子结合的较为松散。高氧化态存在于金属的酸根或酰基中（如：VO43-钒酸根，VO22+钒酰基）。 对于第一过渡系，高氧化态经常是强氧化剂，并且它们都能形成有还原性的二价金属离子。对于二、三过渡系，由于原子半径大、价电子能量高的原因，低氧化态很难形成，其高氧化态也没有氧化性。同一族的二、三过渡系元素具有相仿的原子半径和相同的性质，这是由于镧系收缩造成的。 由于空的d轨道的存在，过渡金属很容易形成配合物。金属元素采用杂化轨道接受电子以达到16或18电子的稳定状态。当配合物需要价层d轨道参与杂化时，d轨道上的电子就会发生重排，有些元素重排后可以使电子完全成对，这类物质称为反磁性物质。相反，当价层d轨道不需要重排，或重排后还有单电子时，生成的配合物就是顺磁性的。反磁性的物质没有颜色，而顺磁性的物质有颜色，其颜色因物质而异，甚至两种异构体的颜色都是不同的。一些金属离子的颜色也是有单电子的缘故。 过渡金属的存在形式 大多数过渡金属都是以氧化物或硫化物的形式存在于地壳中，只有金、银等几种单质可以稳定存在。 最典型的过渡金属是4-10族。铜一族能形成配合物，但由于d10构型太稳定，最高价只能达到+3。靠近主族的稀土金属没有可变价态，也不能形成配合物。12族元素只有汞有可变价态，锌基本上就是主族金属。由于性质上的差异，有时铜、锌两族元素并不看作是过渡金属，这时d区元素这一概念也就缩小至3到10族，铜锌两族合称ds区元素。 性质 过渡金属由于具有未充满的价层d轨道，基于十八电子规则，性质与其他元素有明显差别。 由于这一区很多元素的电子构型中都有不少单电子（锰这一族尤为突出，d(5)构型），较容易失去，所以这些金属都有可变价态，有的（如铁）还有多种稳定存在的金属离子。过渡金属最高可以显+7（锰）、+8（锇）氧化态，前者由于单电子的存在，后者由于能级太高，价电子结合的较为松散。高氧化态存在于金属的酸根或酰基中（如：VO4(3?)钒酸根，VO2(2+)钒酰基）。 对于第一过渡系，高氧化态经常是强氧化剂，并且它们都能形成有还原性的二价金属离子。对于二、三过渡系，由于原子半径大、价电子能量高的原因，低氧化态很难形成，其高
过渡金属氧化物锂离子电池负极材料的
1# 二〇一五年专业课论文 过渡金属氧化物锂离子电池负极材料的 类型以及改性研究 学院：材料科学与工程学院 专业：材料物理与化学 姓名：崔宇 学号：2014231015
过渡金属氧化物锂离子电池负极材料的类型以及改性研究 崔宇 长安大学材料科学与工程学院，陕西西安，710049 摘要系统的介绍了锂离子电池负极材料的类型，原理以及电化学性能。叙述了 对不同的材料的改性办法。简要介绍了氧化物材料的纳米改性和复合改性，对以 后可能展开的研究方向提出指导。 关键词锂离子电池负极;纳米改性 1^)68。尤113118111011 1116(31 0X1(16 3110(16 111^(61131 丘)!"11111111111-1011 1)3110068 311(1 010(1150&11011 ^1)8(1*301：578161118 11111:0(111068 1116 1^00丨3110(16 013160&1^01 111111111X1-10115&11611685 1)1111011)16 &11(1 616(11001161111031 口!：。!^!"!^. ^10(11^10(1 3卯1034:11 10 1110 出汝1601 0121611318 18 30(1 1110(11110311011 0^ II&110-1110(11^10311011 0X1(1^ 01^611318，1)0881616168631011411160110111111^16&11116. 01111111111011 5&1161^；^3110010(11 丘6(1 0引言 伴随着互联网移动化的进程，诞生出越来越多的移动设备。随着智能手机的普及，电池这一性 能瓶颈带来的问题日益突出。因此，研发出新的具有更强性能的锂电池成为当下的热点方向。由于手机对于锂电池的容量要求极高，而且它具有较高的利润，因此使用一些金属元素来代替 现有的碳材料成为可能。目前，传统的石墨负极材料理论比容量为37210^，已不能满足新一 代高比容量电池负极材料的需求，为此，开发新型高比容量锂离子电池负极材料显得迫在眉睫 丨1气与传统的石墨负极相比，过渡金属氧化物拥有高的理论容量和首次充放电容量。然而由于 它们存在首次库仑效率低、高倍率充放电容量低和循环稳定性较差等缺陷，限制了其广泛应 用|341与正极材料一样，负极材料也是影响锂离子电池性能的重要因素之一,是锂离子电池发 展的主要研究内容。它经历了 3个阶段的发展，分别是最初的金属锂，锂合金和目前商业应用 的碳材料。一般来说,理想的负极材料应满足以下要求1671: (工)低的氧化还原电位,近可能接近锂的电位。负极材料的氧化还原电位越低,整个电池系统的 工作电位就会越高，这样锂离子电池将获得更高的能量； (^)良好的电子传导率和锂离子迁移率。良好的导电性和锂离子迁移率可以保证电池反应的 快速发生,从而保证电池系统能够进行快速充电； 〔3》结构稳定，容量高。负极材料应该具有锂离子容易脱嵌的结构，并且在发生锂离子脱嵌的过 程中，其结构应该保持稳定,具有稳定的循环性能； ⑷与电解液有很好的兼容性，并且不与电解液反应； 巧)制备容易、成本低、环保、无毒性等。 1碳基负极材料 自从索尼公司用碳材料作负极的商品化锂离子电池以来，人们对碳负极进行了广泛研究。
过渡金属离子与神经退行性疾病
第21卷 第6期大学化学2006年12月 过渡金属离子与神经退行性疾病 雷鹏 吴为辉 李艳梅 (清华大学化学系生命有机磷化学及化学生物学教育部重点实验室 北京100084) 摘要 介绍过渡金属离子在神经退行性疾病中的作用和生物学意义,以及一种可能的金属作 用下的神经退行性疾病致病机理。重点介绍铜离子在老年痴呆症、家族性肌萎侧索硬化症、克雅 氏症等疾病的致病机理方面的作用。 由金属离子决定的生物学过程遍及整个生命体系,广泛参与生命过程,发挥着各式各样的生物学功能,其精巧程度和微妙性令人惊叹。其中,过渡金属元素发挥了十分重要的作用。过渡金属元素能呈现不同的氧化态,可直接结合蛋白质,或形成簇合物后再结合蛋白质。其中O、N、S是常见的配位原子。结合了过渡金属元素的蛋白质,往往用于催化分子内或分子间的重排作用。表1列举了部分过渡金属元素的生物学功能[1]。 表1 部分过渡金属元素的生物学功能[1] 元素生物学功能中的可能价态生物学功能 Fe+2,+3,+4电子传递、O2运输及催化氧化还原反应 Zn+2水解酶、蛋白质中的金属辅酶、与翻译有关的酶 Cu+1,+2,+3电子运送、O2的输运、催化氧化还原反应、结缔组织的合成 Mn+2,+3,+4几种糖类生化反应中的必需辅酶、过氧化氢酶 Co+1,+2,+3维生素B12的必需组分 Cr+2,+3在糖代谢作用中与胰岛素相互作用 N i+1,+2,+3催化氧化还原反应及水解反应 Mo+4,+5,+6催化氧化还原反应 在众多蛋白质中,超氧化物歧化酶(super oxide dis mutase,S OD)是一种与过渡金属离子密切相关的生物大分子,是一切需氧生物体内重要的抗活性氧(H O2等)毒害的酶。过量的活性 2 氧积累会导致生物膜的损伤和核酸、蛋白质、多糖等生物大分子的降解,引起各种炎症、溃疡、糖尿病、心血管病的发生。从真核细胞中分离得到的S OD含有铜和锌(Cu Zn2S OD);原核细 2 胞中分离得到的S OD含有铁(Fe2S OD)或锰(Mn2S OD),每个亚基仅结合一个金属离子。在哺乳动物中,S OD主要存在于肝脏、血液和脑组织中。近年来,过渡金属离子通过包括S OD在内的各种机制对神经退行性疾病的影响也被逐渐认识清楚。 神经退行性疾病是一类严重影响人类健康的常见病,多发于老年患者。虽然像肌萎缩性侧索硬化症(a my otr ophic lateral scler osis,ALS)等极少数病种的病程进展较快(2～3年),但绝大多数神经退行性疾病的发病缓慢,如阿尔茨海默病(A lzhei m er′s disease,AD)、帕金森氏病