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大连化物所等发现贵金属碳化物与氧碳化物的结构相似性

  近日,中国科学院大连化学物理研究所分子反应动力学国家重点实验室、大连光源科学研究室研究员江凌和副研究员谢华团队,与山西师范大学副教授刘志凌团队合作,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。
  贵金属作为催化剂具有优势,但贵金属由于受到相对论效应的影响,使贵金属催化剂的具体结构和反应机理较难被解释清楚。因此,亟须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等利用此模型发现PtC3分子稳定的线性结构。
  本研究中,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,发现贵金属碳化物IrC3-, PtC3和AuC3+键合结构和电子态的相似性,证明这三种团簇互为等电子体,并发现OC3与上述等电子体键合结构的相似性。该研究为预测贵金属碳化物的结构提供了有效模型,并为新型催化剂的合成设计提出了新策略。
  近日,相关研究成果以Isoelectronic IrC3-, PtC3 and AuC3+ Clusters Featuring the Structural and Bonding Resemblance to OC3为题,发表在《物理化学快报》(J. Phys. Chem. Lett.)上。研究工作得到国家自然科学基金委员会“动态化学前沿研究”科学中心项目、面上项目,以及中科院青年创新促进会等的支持。

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