過渡金屬氧化物分子及團簇與小分子的反應研究

《過渡金屬氧化物分子及團簇與小分子的反應研究》是依託復旦大學，由周鳴飛擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：過渡金屬氧化物分子及團簇與小分子的反應研究
• 依託單位：復旦大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：周鳴飛

項目摘要

本項目以熱蒸發和脈衝雷射蒸發等方式產生過渡金屬氧化物分子及團簇，採用低溫基質隔離傅立葉變換紅外光譜等譜學方法研究過渡金屬氧化物分子及團簇與氣體小分子的反應。通過對反應過程中產生的不穩定中間體和產物的光譜探測，結合量子化學理論計算，研究反應的機理和動力學。重點考察團簇大小、金屬氧化價態、幾何和電子結構以及氧物種等對反應特性的影響，進而闡明過渡金屬氧化物團簇反應的機理和規律。本課題對研究團簇反應的機理具有重要意義，並且對從分子水平了解過渡金屬氧化物催化活化小分子反應機理提供重要基礎數據。

結題摘要

採用低溫基質隔離紅外光譜方法研究了金屬原子及金屬氧化物分子與二氧化碳分子的反應。觀察到了一些反應過程中產生的新的反應中間體，獲得了它們的振動吸收光譜，對這些化合物分子的結構以及成鍵特性進行了研究，得出了一些相關反應的機理。重點開展了氣相選質量團簇的紅外光解離光譜研究工作。利用實驗室新建立的串級飛行時間質譜-紅外光解離光譜實驗裝置開展了過渡金屬羰基化合物團簇離子以及過渡金屬氧化物、氧氣絡合物的光譜及成鍵特性研究。較系統研究了第一過渡金屬羰基化合物正離子團簇體系，通過對選質量團簇離子的紅外光解離光譜測量結合量子化學理論計算，獲得團簇離子的結構和成鍵特性。結果表明過渡金屬碳基化合物團簇離子的結構和成鍵特性與金屬的價電子結構密切相關；開展了過渡金屬氧化物、氧氣絡合物離子的紅外光解離光譜研究，首次確認了元素+9氧化態的存在。相關研究結果在Nature、Angew. Chem.和J.Phys. Chem. A 等學術刊物發表論文28篇。