江凌研究员和谢华副研究员团队发现贵金属碳化物与氧碳化物的结构相似性

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近日，我所分子反应动力学国家重点实验室、大连光源科学研究室江凌研究员和谢华副研究员团队，与山西师范大学刘志凌副教授团队合作，发现贵金属碳化物与氧碳化物键合结构的相似性，为贵金属碳化物的结构预测和新型材料的理性设计提供了新思路。

碳化物键合结构

　　贵金属作为催化剂具有无可比拟的优势，但是贵金属由于受到相对论效应的影响，使得贵金属催化剂的具体结构和反应机理很难被解释清楚。因此，亟需一种简单有效的模型去预测贵金属催化剂的结构。此前，Pyykkö等人提出了铂和氧之间在局部杂化轨道方面的相似性经验模型，Walker等人利用此模型发现PtC3分子稳定的线性结构。
　　本工作中，科研人员利用自主研制的双通道飞行时间质谱与光电子成像谱联用的实验装置，发现了贵金属碳化物IrC3-, PtC3和AuC3+键合结构和电子态的相似性，证明了这三种团簇互为等电子体，同时还发现OC3与上述等电子体键合结构的相似性。该研究成果为预测贵金属碳化物的结构提供了有效模型，为新型催化剂的合成设计提供新策略。
　　相关成果以“Isoelectronic IrC3-, PtC3 and AuC3+ Clusters Featuring the Structural and Bonding Resemblance to OC3”为题，于近日发表在《物理化学快报》（J. Phys. Chem. Lett.）上。该工作的第一作者是我所2506组联合培养硕士研究生刘雪刚。以上研究工作得到国家自然科学基金委“动态化学前沿研究”科学中心项目、面上项目，中国科学院青年创新促进会等项目的资助。（文/图 刘雪刚、谢华）
　　文章链接：https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.1c03754


      


       文章来源：大连化物所
       江凌，男，中国科学院大连化学物理研究所研究员。2007年于日本神户大学获博士学位。曾先后在日本产业技术综合研究所（JSPS Fellow）、德国马普协会Fritz-Haber研究所（洪堡学者）工作。2011年8月以“百人计划”到大连化学物理研究所分子反应动力学国家重点实验室工作，2012年获中国科学院“百人计划”择优支持。