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Na2CO3-K2CO3-NaVO3熔盐结构的拉曼光谱和理论计算

Raman Spectroscopy and Theoretical Calculation on Structure of Na2CO3-K2CO3-NaVO3 Molten Salts

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NaVO3在Na2CO3-K2CO3熔盐体系中可原位催化电还原CO2制备高附加值碳材料,对Na2CO3-K2CO3-NaVO3体系熔盐结构进行研究有助于明晰电极过程机理和优化反应条件.本文采用拉曼光谱学和量子化学计算(基于Gaussian和Molclus程序)相结合的方法探究了1073 K下Na2CO3-K2CO3-NaVO3熔盐体系的离子结构.结果表明,在该熔盐体系中,除了存在CO32-以外,还存在由CO32-和VO3-发生反应生成的VO43-,而不存在VO3-;VO43-所属C1空间点群,其中V—O键的对称伸缩振动模对应的拉曼特征峰位于802 cm-1处;随着体系中NaVO3质量分数由5%增加至15%,熔盐中VO43-的相对含量急剧增加,而CO32-的相对含量相应地减少.
In the molten Na2CO3-K2CO3,NaVO3 can catalyze the in-situ electroreduction of CO2 to prepare high value-added carbon-based products.Studying the molten salt structure of Na2CO3-K2CO3-NaVO3 system contributes to understand the electrode process mechanism and optimize the reaction conditions.The ionic structure of Na2CO3-K2CO3-NaVO3 molten salt system at 1073 K was investigated by a combination of Raman spectroscopy and quantum chemistry calculation using Gaussian and Molclus programs.The results show that VO43-generated by the reaction of CO32-and VO3-exists in the melts,apart from the presence of CO2-3,but VO3-doesn't exist.VO43-belongs to C1 point group symmetry,and the band located at 802 cm-1 in the Raman spectrum is caused by the symmetrical stretching vibration of the V—O bond in VO43-.As the mass fraction of NaVO3 in the system increases from 5%to 15%,the relative content of VO43-increases dramatically,while that of CO32-decreases accordingly in the molten salts.

NaVO3Na2CO3-K2CO3 molten saltRaman spectroscopyquantum chemistry calculationVO43-

张一帆、胡宪伟、于江玉、王兆文

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东北大学 冶金学院,辽宁 沈阳 110819

东北大学 多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室,辽宁 沈阳 110819

NaVO3 Na2CO3-K2CO3熔盐 拉曼光谱 量子化学计算 VO43-

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2024

东北大学学报(自然科学版)
东北大学

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CSTPCD北大核心
影响因子:0.507
ISSN:1005-3026
年,卷(期):2024.45(3)
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