科技工作者之家
科技工作者之家APP是专注科技人才,知识分享与人才交流的服务平台。
科技工作者之家 2023-05-04
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员江凌和副研究员李刚团队,采用自主研制的红外-极紫外(IR-VUV)双共振红外光谱实验方法,利用中性钒金属双聚体,实现了水的高效分解。
水分解是制造可再生和环保能源的富有前景的方法。由于分散在载体上的金属原子/团簇可提高许多反应的催化性能,研究金属原子/团簇与水分子之间的反应机理,有助于在分子水平上阐明水分解的微观机制。中性团簇由于缺乏电荷,难于探测和质量选择,实验研究颇为困难。因此,实现中性金属团簇与水的反应机理研究是科学家的梦想。
江凌和李刚团队发展了高通量的激光溅射团簇源,利用红外-极紫外(IR-VUV)双共振红外光谱实验方法,研究了中性钒金属双聚体与水的反应过程。本工作采用激光溅射和超声分子束冷却技术,制备了中性V2O3H4和V2O4H6产物;将红外激光振动激发与准分子激光器产生的193nm极紫外激光电离相结合,测定了它们的红外光谱。此外,该团队还采用高精度的量子化学理论方法,计算了这些产物的各种稳定结构和红外光谱。理论和实验结果高度吻合。研究表明,这些产物具有V2(μ2-OH)(μ2-H)(η1-OH)2和V2(μ2-OH)2(η1-H)2(η1-OH)2的新奇结构,显示了水分解的特征。理论计算表明,基于V2的水分解在气相条件下是热力学放热、动力学可行。该工作发现了中性金属单团簇基的水分解,为系统研究金属团簇对能源分子的催化作用机制提供了新策略。
相关研究成果以Size-Specific Infrared Spectroscopic Study of the Reactions between Water Molecules and Neutral Vanadium Dimer: Evidence for Water Splitting为题,发表在《物理化学快报》(The Journal of Physical Chemistry Letters)上。研究工作得到科技部科技创新2030-重大项目、国家自然科学基金基础科学中心项目“动态化学前沿研究”、大连化物所大连相干光源专项基金等的支持。
论文链接
大连化物所利用中性金属团簇实现水分解
来源:中国科学院
原文链接:http://www.cas.cn/syky/202304/t20230425_4885308.shtml
版权声明:除非特别注明,本站所载内容来源于互联网、微信公众号等公开渠道,不代表本站观点,仅供参考、交流、公益传播之目的。转载的稿件版权归原作者或机构所有,如有侵权,请联系删除。
电话:(010)86409582
邮箱:kejie@scimall.org.cn
在小行星上找水,科学家有高招
美国科学家制造出可生产负质量粒子的装置
超强激光实验首次证明光可以使电子停止运动
科研人员发现中性金属羰基化合物中碳-碳偶联反应
水刀+激光,这种切割方式你用过吗?
激光冷却中性等离子体首次问世
中性蒙气
超中性子
地幔深处或有水
水变金属,不必远赴木星