化学键联铁-钴四核羰基簇结构的EXAFS研究

本文以EXAFS方法研究了化学键联的四核铁-钴羰基簇[Co3Fe(CO)12]-的表面结构。结果显示担载后Co-Co键长缩短0.04埃, Co-C和Co-Fe键长分别增长0.03和0.08埃, 说明FeCO3的四面体簇骼在担载后更大地偏离开理想的正四面体。     

担载四核羰基簇——FeCo_3(CO)_11PPh_3~-在聚苯乙烯表面簇骼畸变的EXAFS研究

通过配体取代将四核羰基簇FeCo_3(CO)_(12)~-锚联在膦化的聚苯乙烯表面,获得担载簇FeCo(?)(CO)_(11)PPh_3~-/poly,目的在于使簇骼结构偏离较高对称性.以考察锚联过程对簇结构的影响.本文以EXAFS(Extended X-ray Absorption Fine Structure)方法研究了担载样品的结构.结果显示担载簇与FeCo_3(CO)_(11)PPh_3~-晶体具有相同的结构模式,尤其是膦配体确实与一Co原子相连接.EXAFS结果表明:(1)与FoCo_3(CO)_(12)~-(其簇骼具有三重对称性结构)比较,锚联使Co—Fe键增长0.005nm;金属-金属及金属-桥联碳壳层的Debye-Waller因子均增大约一倍而金属-端联碳壳层的值变化很小.说明金属-金属间实际键长值具有一较宽分布,因而其簇骼已偏离了三重对称结构;(2)与FeCo_3(CO)_(11)PPh_3~-晶体的结构比较.Co—Fe键长长0.003nm.而Co—Co键长则短约0.002nm.考虑到EXAFS分析只能给出平均键长值,因此认为,存在于FeCo_3(CO)_(11)PPh_3~-晶体中的由于一个羰基被膦配体取代而引起的簇骼畸变,在锚联后被加剧.     

担载四核羰基簇:FeCo~3(CO)~11PPh 在聚苯乙烯表面簇骼畸变的EXAFS研究

通过配体取人工将四核羰基簇FeCo~3(CO) 锚联在膦化的聚苯乙烯表面,获得担载簇FeCO~3(CO)~11PPh/poly,目的在于使簇骼结构偏离较高对称性,以考察锚联过程对簇结构的影响.本文以EXAFS(Extended x-ray Absorption Fine Struature)方法研究了担载样品的结构.结果显示担载簇与FeCO~3(CO)~11PPh 晶体具有相同的结构模式,尤其是膦配体确实与一Co原子相连接.EXAFS结果表明:(1)与FeCO~3(CO) (其簇骼具有三重对称结构)比较,锚联使Co-Fe键增长0.005nm;金属-金属及金属-桥联碳壳层Debye-Waller因子均增大约一倍而金属一端联碳壳层的值变化很小.说明金属-金属间实际键长值具有一较宽分布,因而其簇骼已偏离了三重对称结构;(2)与FeCO~3(CO)~11PPh 晶体的结构比较,Co-Fe键长长0.003nm而Co-Co键长则短约0.002nm.考虑到EXAFS分析只能给出平均键长值,因此认为,存在于FeCO~3(CO)~11PPh 晶体中的由于一个羰基被膦配体取代而引起的簇骼畸变,在锚联后被加剧.     

担载四核羰基簇:FeCo~3(CO)~11PPh 在聚苯乙烯表面簇骼畸变的EXAFS研究

通过配体取人工将四核羰基簇FeCo~3(CO) 锚联在膦化的聚苯乙烯表面,获得担载簇FeCO~3(CO)~11PPh/poly,目的在于使簇骼结构偏离较高对称性,以考察锚联过程对簇结构的影响.本文以EXAFS(Extended x-ray Absorption Fine Struature)方法研究了担载样品的结构.结果显示担载簇与FeCO~3(CO)~11PPh 晶体具有相同的结构模式,尤其是膦配体确实与一Co原子相连接.EXAFS结果表明:(1)与FeCO~3(CO) (其簇骼具有三重对称结构)比较,锚联使Co-Fe键增长0.005nm;金属-金属及金属-桥联碳壳层Debye-Waller因子均增大约一倍而金属一端联碳壳层的值变化很小.说明金属-金属间实际键长值具有一较宽分布,因而其簇骼已偏离了三重对称结构;(2)与FeCO~3(CO)~11PPh 晶体的结构比较,Co-Fe键长长0.003nm而Co-Co键长则短约0.002nm.考虑到EXAFS分析只能给出平均键长值,因此认为,存在于FeCO~3(CO)~11PPh 晶体中的由于一个羰基被膦配体取代而引起的簇骼畸变,在锚联后被加剧.     

羰基过渡金属异核原子簇[(μ_2-S HgFe_2Co(CO)_9·(μ_3-Cl)]_2的合成及晶体结构

本文报道了羰基异核原子簇,[(μ_2-S)HgFe_2Co(CO)_9(μ_3-Cl)]_2的合成及晶体结构.化合物由(μ_2-S)HgFe_2Co(CO)_9(μ_3-Cl)双聚而成.双聚分子具有c_(2h)对称性.在Fe—Fe,Fe—Co之间存在明显的金属一金属键.三核簇中的两个铁原子作为双齿配体与Hg原子配位.并通过HgS二聚形成双三角型簇合物.     

担载的Pt3(CO)3(PPh3)4络合物的红外光谱研究

在分子水平上,研究担载过渡金属簇羰基络合物在担载及活化时的结构变化过程,不但有助于系统了解固载的过渡金属簇羰基络合物的表面金属有机化学,还可以获得制备高分散金属簇催化剂的信息.目前研究比较多的担载过渡金属簇羰基络合物是Fe,Os,Rh等络合物,对Pt簇络合物的研究比较少.其中Ichikawa研究了担载的[Pt_3(CO)_6]_n·NEt_4(n=1—5)的红外光谱和络合物分解后CO的吸附态及金属分散度.     

担载三核羰基钴簇的合成,表征和烯烃氢甲酰化反应

通过配体交换反应合成了膦化硅胶担载的羰基钴簇配合物(Si)—PPh_2[BrCCo_3(CO)_(9-2)],用IR、XPS和DPS对其结构进行了表征,并测得了担载簇配合物的金属含量,研究了担载簇(Si)—PPh_2[BrCCo_3(CO)_(9-2)]在烯烃氢甲酰化反应中的催化活性.结果表明,担载的三核羰基钴簇可达到与均相三核钴簇基本一致的反应活性,在一定的反应条件下,烯烃转化率和醇醛收率均在85％以上,有很少量的加氢产物生成。     

若干新型结构和新的成键方式的金属羰基簇合物

本文介绍了几位作者所合成并用X射线单晶结构分析表征的五类新型Fe,Co,Ru羰基簇合物。讨论其成键方式与结构特点。并介绍某些具有双键的配位基以不同的断裂方式提供不同的分子片配位于原子簇骨架的情况。     

CO_xM_(4—x)异金属四面体簇羰基化合物的量子化学研究

本文对十个CO_xM_(4-x)异金属四面体簇合物体系进行了量化计算(DV-X_a方法)。结果表明:CO_xM_(4-x)异金属簇与Co_4四面体簇化学键相似,但其他金属(M)的引入,使四面体簇价带收缩,Co的3d能级展宽,体系费米能级升高。在Co与Fe、Ru等ⅦB族元素形成的双金属簇中,Co在簇中所占比例愈大,贡献的电荷就愈多;而在Co与Mo、W等ⅥB族元素形成的四面体簇中,Mo、W为电荷主要提供者。     

催化反应制备碳化硅纳米粉体的密度泛函理论计算及实验研究

以Si_(55),Si_(43)M_(12)和Si_(37)M_(18)(M=Fe,Co或Ni)团簇为模型,采用密度泛函理论(DFT)研究了Fe,Co及Ni纳米团簇催化硅粉转化为SiC的机理.计算结果表明,Fe,Co及Ni纳米催化剂先与Si形成合金,拉长并弱化Si—Si键的强度,起到活化Si粉的作用;合金的形成有利于C原子的吸附及Si原子和C原子间的反应;Fe的催化能力强于Co和Ni.在此基础上,以Si粉和酚醛树脂为原料,以Fe,Co及Ni硝酸盐为催化剂前驱体,通过微波加热反应制备了3C-SiC纳米粉体.研究了催化剂种类、反应温度、催化剂用量和反应时间等对制备3C-SiC纳米粉体的影响.结果表明,催化剂Fe,Co和Ni的加入均可显著降低3C-SiC的合成温度.当以2.0%(质量分数)的Fe为催化剂时,Si粉在1100℃下反应30 min后即可全部转化为3C-SiC纳米粉体;而在相同条件下,无催化剂时Si粉的完全转化温度为1250℃;Fe的催化效果优于Co和Ni,与DFT计算结果吻合.     

担载于ZrO2上的Co2(CO)6(PBu3)2络合物及其分散型Co催化剂的研究

采用红外光谱、紫外漫反射光谱和程序升温分解技术研究了担载于ZrO_2和Zr(OH)_4上的Co_2(CO)_6(PBu_3)_2络合物在真空和空气中的脱羰基作用、结构变化过程及由此制得的分散型Co催化剂上Co的吸附态。结果表明,该络合物经担载后其羰基主频带均随载体的灼烧温度的增高而向低波数位移。表征Co—Co键电子跃迁和Co→CO电荷转移性质的紫外光谱特征带变化不大。担载络合物于真空加热时,随升温而逐渐脱去羰基,同时部分端羰基转变为桥羰基,完全脱羰基后可变为具有吸附CO能力的分散型Co金属催化剂。吸附的CO以线式存在。当样品暴露于空气时,CO吸附中心被破坏而不再出现吸附的CO振动频带。根据实验结果提出了在ZrO_2和Zr(OH)_4上的络合物的结构模型,并讨论了它们的分解机理,以及CO吸附在脱羰基后的分散型Co催化剂上的红外光谱。     

砷硫桥羰基铁配合物(μ-Ph2As)(μ-RS)Fe2(CO)6的合成及结构

本文通过Ph_2AsCl与由Fe_3(CO)_(12),RSH,Et_3N形成的盐[(μ-CO)(μ-RS)Fe_2(CO)_6]Et_3NH作用,制得了通式为(μ-Ph_2As)(μ-RS)Fe_2(CO)_6五个新配合物(R=Et,Pr~n,Pr~t,Bu~n,Bu~t)。除用碳氢分析、IR及~1H NMR表征这五个配合物的结构外,还用X光衍射技术测得R=Pr~t配合物的单晶结构。该配合物为三钭晶系,属PI空间群。晶胞参数为a=8.623(2),b=12.082(1),c=12.357(2)(?);α=84.24(1),β=71.05(1),γ=79.48(2)°;Z=2;Dx=1.62g·cm~(-3);μ=26.99cm~(-1);F(000)=584。结构分析表明,该分子中的Fe_2SAs原子构成蝶状骨架,异丙基与骨架硫以e键相连,Fe—Fe键长为2.626(?),它与(μ-EtS)_2Fe_2(CO)_6,(μ-Me_2P)_2Fe_2(CO)_6及(μ-phS)(μ-ph_2P)Fe_2(CO)_6的Fe—Fe键长(分别为2.537,2.665及2.610(?))相近。     

担载的Co_2(CO)_6(PBu_3)_2络合物的表面化学

红外光谱表明当Co_2(CO)_6(PBu_3)_2羰基络合物担载于不同的氧化物上后,其羰基振动频带位置的波数顺序为:络合物/SiO_2(?)络合物/TiO_2>络合物/Al_2O_3>络合物/ZrO_2。当这四种担载络合物在真空中加热脱羰基时,以ZrO_2和Al_2O_3为载体者出现相当于桥式配位羰基的振动频带,分别至300℃和200℃时羰基完全脱去。以TiO_2和SiO_2为载体者,基本没有出现桥羰基的频带,而且在较低的温度下羰基即可脱去。紫外漫反射光谱表明担载络合物与担载前相比其表征Co-Co键和Co—Co配位键性质的特征带仍然存在,脱羰基后出现相当于Co~(+2)或Co_3O_4的特征谱带。程序升温分解反应发现在H_2气氛中有表面加氢反应发生。     

担载的Co2(CO)6(PBu3)2络合物的表面化学

红外光谱表明当Co_2(CO)_6(PBu_3)_2羰基络合物担载于不同的氧化物上后, 其羰基振动频带位置的波数顺序为: 络合物/SiO_2=络合物/TiO_2>络合物/Al_2O_3>络合物/ZrO_2。当这四种担载络合物在真空中加热脱羰基时, 以ZrO_2和Al_2O_3为载体者出现相当于桥式配位羰基的振动频带, 分别至300 ℃和200 ℃时羰基完全脱去。以TiO_2和SiO_2为载体者,基本没有出现桥羰基的频带, 而且在较低的温度下羰基即可脱去。紫外漫反射光谱表明担载络合物与担载前相比其表征Co-Co键和Co—Co配位键性质的特征带仍然存在, 脱羰基后出现相当于Co~(+2)或Co_3O_4的特征谱带。程序升温分解反应发现在H_2气氛中有表面加氢反应发生。     

通过g-C_3N_4担载MNi_(12)(Fe,Co,Cu,Zn)纳米团簇调节甲烷化反应性能（英文）

新型二维材料g-C_3N_4由于其独特的电子结构和优异的化学性能受到了极大关注。根据金属载体间的相互作用以及合金的协同效应,本文应用密度泛函理论,对核壳结构MNi_(12)(Fe, Co, Cu, Zn)纳米团簇与载体g-C_3N_4的相互作用进行研究,并通过其对CO的吸附能研究新型催化剂的反应性能。结果表明d层电子越少的"核"原子与"壳"原子Ni的相互作用更强;当MNi_(12)负载在g-C_3N_4上时,-9.40 eV到-8.39 eV之间的结合能说明MNi_(12)可以很好的稳定在g-C_3N_4上;最后,通过MNi_(12)以及MNi_(12)/g-C_3N_4对CO的吸附行为发现,g-C_3N_4的引入导致CO的吸附能和C―O键长减小。根据电荷分析以及静电势(ESP)分析,发现其原因是因为g-C_3N_4担载以后,CO从MNi_(12)获得的电子数更少。通过本次理论计算,可以得出结论:g-C_3N_4担载MNi_(12)(Fe, Co, Cu, Zn)的新型催化剂不仅可以呈现高稳定性,还可以调变反应性能。     

Con(n=2～10)团簇的结构和磁性

采用密度泛函理论中的局域自旋密度近似(LSDA)和广义梯度近似(GGA)对Con(n=2～10)团簇的几何构型进行优化，并对能量、频率和磁性进行了计算,两种方法确定的基态构型完全一致,并从平均键长、平均配位数和对称性对磁性的影响进行了理论探讨.研究表明, Con(n=2～10)基态团簇的磁性在n=2～4时主要受平均键长的影响,在n=5～9时主要受平均配位数的影响,在n=10时受原子间距和平均配位数的相互影响,最终导致与Co8基态团簇具有相同的磁性.基态团簇在Co5和Co9出现了磁性局域最小点.     

原子簇与有关分子的结构规则 Ⅱ.在原子簇化学中的应用

因为对于三片分子,c 最多等于1,故π=6,即 Re_3三元环之间应以三重键相结合,如2式所示,式中 R 代表 CH_2SiMe_3。X 射线结构分析证明三个 Re 原子居于正三角形的顶点,键长特别短,只有2.387(?),而Re 原子的共价单键半径 R_(cov)=1.55(?),金属铼中 Re—Re 键长为2.74(?),由此可见判定此分子中 Re 原子之     

原位担载Fe_2S_3催化剂煤的热解动力学研究

用加压热天平研究了原位担载纳米级Fe2 S3 催化剂的大柳塔次烟煤的加氢热解动力学 ,考查了 2 0MPa氢气氛或氮气氛下原煤及担载催化剂的煤热解失重过程 ,计算了活化能E和指前因子A等热解动力学参数。结果表明 ,煤原位担载Fe2 S3 催化剂后热失重速率比原煤有较大程度的增加 ,最大热解速率的特征温度也比原煤降低。特别是煤在表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵溶液中担载Fe2 S3 催化剂后的热解反应速率高于水溶液中担载同样催化剂的热解反应速度。原位担载Fe2 S3 的煤及原煤的热解反应过程符合一级反应动力学。     

原位担载Fe2S3催化剂煤的热解动力学研究

用加压热天平研究了原位担载纳米级Fe2S3催化剂的大柳塔次烟煤的加氢热解动力学,考查了2.0MPa氢气氛或氮气氛下原煤及担载催化剂的煤热解失重过程,计算了活化能E和指前因子A等热解动力学参数。结果表明,煤原位担载Fe2S3催化剂后热失重速率比原煤有较大程度的增加,最大热解速率的特征温度也比原煤降低。特别是煤在表面性剂十六烷基三甲基溴化铵溶液中担载Fe2S3催化剂后的热解反应速率高于水溶液中担载同样催化剂的热解反应速度。原位担载Fe2S3的煤及原煤的热解反应过程符合一级反应动力学。     

担载的Ru-M(M=Co,Fe,Mo,Ni,Rh,Mn,Cr)原子簇催化剂在CO+H_2反应中的催化行为研究

本文描述了一系列SiO_2担载的Ru和Ru-M(M=Co,Fe,Mo,Ni,Rh,Mn,Cr)双金属原子簇催化剂的制备,并发现在CO+H_2反应中,若和担载的Ru原子簇催化剂相比,Ru-Co/SiO_2,Ru-Fe/SiO_2和Ru-Mo/SiO_2催化剂显示了较高的含氧化合物的生成速率和选择性。原位的红外光谱揭示了1584和1555cm~(-1)物种是生成甲醇和高级含氧化合物(C_2以上)的中间体,并在较高温度下1584cm~(-1)物种可以与表面烷基反应形成1555cm~(-1)新物种。通过表面化学反应和同位素标记的红外研究,提出了1584cm~(-1)和1555cm~(-1)分别归属于表面甲酰基和酰基。