近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、大連光源科學(xué)研究室江凌研究員和謝華副研究員團(tuán)隊(duì)，與山西師范大學(xué)劉志凌副教授團(tuán)隊(duì)合作，發(fā)現(xiàn)貴金屬碳化物與氧碳化物鍵合結(jié)構(gòu)的相似性，為貴金屬碳化物的結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)和新型材料的理性設(shè)計(jì)提供了新思路。
貴金屬作為催化劑具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)，但是貴金屬由于受到相對(duì)論效應(yīng)的影響，使得貴金屬催化劑的具體結(jié)構(gòu)和反應(yīng)機(jī)理很難被解釋清楚。因此，亟需一種簡(jiǎn)單有效的模型去預(yù)測(cè)貴金屬催化劑的結(jié)構(gòu)。此前，Pyykk？等人提出了鉑和氧之間在局部雜化軌道方面的相似性經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，Walker等人利用此模型發(fā)現(xiàn)PtC3分子穩(wěn)定的線性結(jié)構(gòu)。
本工作中，科研人員利用自主研制的雙通道飛行時(shí)間質(zhì)譜與光電子成像譜聯(lián)用的實(shí)驗(yàn)裝置，發(fā)現(xiàn)了貴金屬碳化物IrC3-, PtC3和AuC3+鍵合結(jié)構(gòu)和電子態(tài)的相似性，證明了這三種團(tuán)簇互為等電子體，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)OC3與上述等電子體鍵合結(jié)構(gòu)的相似性。該研究成果為預(yù)測(cè)貴金屬碳化物的結(jié)構(gòu)提供了有效模型，為新型催化劑的合成設(shè)計(jì)提供新策略。
相關(guān)成果以“Isoelectronic IrC3-, PtC3 and AuC3+ Clusters Featuring the Structural and Bonding Resemblance to OC3”為題，于近日發(fā)表在《物理化學(xué)快報(bào)》（J. Phys. Chem. Lett.）上。該工作的第一作者是大連化物所聯(lián)合培養(yǎng)碩士研究生劉雪剛。以上研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金委“動(dòng)態(tài)化學(xué)前沿研究”科學(xué)中心項(xiàng)目、面上項(xiàng)目，中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)等項(xiàng)目的資助。
