氢氟酸体系锰杂质络合机制:基于DFT的配位结构与反应路径解析

摘要

针对电子级氢氟酸中痕量杂质反应机理不明晰的问题,以氟锰酸盐类金属络合物为研究对象,通过密度泛函理论（DFT）计算,研究了氢氟酸体系中痕量杂质Mn与其它金属杂质离子(以Na⁺, Ca²⁺, Al³⁺为典型的一、二、三价杂质离子)的反应路径,结合静电荷分布、差分电荷密度及结合能计算等手段,揭示了反应产物（AlMnF₈, CaMnF₆, NaMnF₆）的稳定性及其与氢氟酸（HF）分离的潜力.结果表明, Al³⁺与Mn反应生成的AlMnF₈具有最低的体系总能量（-30.878 eV）,结构最稳定;对结合能的分析进一步证实, AlMnF₈与HF的结合能绝对值（0.488 eV）低于NaMnF₆（0.758 eV）和CaMnF₆（0.798 eV）,表明其在HF溶液中更易通过物理分离方式脱除.为电子级氢氟酸中痕量锰络合物的高效去除提供了理论依据.

关键词

电子级氢氟酸 / 密度泛函理论计算 / 氟锰酸盐 / 痕量杂质去除