近日,中科院大連化學物理研究所分子反應動力學國家重點實驗室、大連光源科學研究室研究員江淩團隊,與(yu) 複旦大學教授周鳴飛合作,利用基於(yu) 大連相幹光源自主研製的中性團簇紅外光譜實驗裝置,在中性鈦羰基化合物中發現了碳—碳偶聯反應,突破了人們(men) 對激光濺射隻能製備同質金屬羰基化合物的認知,從(cong) 全新的角度詮釋了金屬對一氧化碳的插入反應機製。相關(guan) 研究成果發表在《物理化學快報》上。
金屬羰基化合物在費托反應和醇合成等能源催化過程中起著重要作用。激光濺射是製備金屬羰基化合物的最有效方法之一,該方法的產(chan) 物通常是同質金屬羰基化合物M(CO)n。江淩介紹,離子型金屬羰基化合物比較容易製備和質量選擇,研究最為(wei) 廣泛。然而,中性金屬羰基化合物由於(yu) 缺乏電荷,難於(yu) 探測和質量選擇,實驗研究非常困難。
為(wei) 實現對中性金屬羰基化合物的精準探測和結構解析,江淩團隊近年來在相關(guan) 實驗技術發展上取得了突破,自主研製了高通量的激光濺射團簇源,建立了基於(yu) 大連相幹光源的紅外+極紫外(IR+VUV)雙共振中性金屬團簇紅外光譜實驗方法,實現了金屬化合物的高靈敏探測及結構表征研究,對詮釋催化反應機製具有重要作用。
近日,江淩和周鳴飛團隊利用自主研製的IR+VUV中性金屬團簇紅外光譜實驗裝置,研究了中性金屬鈦與(yu) 一氧化碳的反應機理。研究結果表明,所測產(chan) 物均含有新穎的OTi(CCO)(CO)n-2結構。該工作意外發現了碳—碳偶聯的CCO基元,揭示了CO活化的新機製,突破了人們(men) 對激光濺射隻能製備同質金屬羰基化合物的認知,為(wei) 研究單金屬中心插入CO的微觀機理提供了新的思路,對CO活化和轉化等基礎和應用研究具有重要意義(yi) 。
據悉,由於(yu) 大連相幹光源的波長範圍涵蓋了絕大多數中性分子和團簇的第一電離勢,因此,基於(yu) 大連相幹光源的IR+VUV中性金屬團簇紅外光譜實驗方法,為(wei) 開展各類中性金屬與(yu) 甲烷等能源分子的反應機製、催化反應中間體(ti) 和自由基的探測等科學研究開啟了一扇窗。
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