研讨为了解催化剂的金属氧骨架水合效果机制供给新思路

来源：张信哲欧宝    发布时间：2026-08-07 10:10:01

  近来，我国科学院大连化学物理研讨所研讨员江凌和副研讨员李刚团队联合宁波大学教授闫迎华团队，使用自主研发的中性团簇红外光谱试验站，系统研讨了中性双锶氢氧化物水合团簇的结构演化规则，为了解催化剂的金属氧骨架水合效果机制供给了新思路。相关效果宣布在《我国化学会会刊》。

  多核金属氢氧化物的水合效果在催化转化、金属腐蚀、功用资料等进程广泛存在。在逐级水合进程中，水的氢键网络可诱导中心骨架和微观配位环境的重构，从而驱动系统产生必定的构型改变。因而，研讨多核金属氢氧化物水合团簇的结构演化机制，对了解实在催化剂固液界面的活性位点结构特征具有极端重大意义。但是，与离子型团簇比较，中性团簇不带着电荷，难于勘探和质量挑选，试验研讨更具挑战性。

  为完成对中性团簇的精准勘探和结构解析，江凌和李刚团队自主开发了根据红外激起和极紫外阈值电离技能（IR-VUV）的中性团簇红外光谱试验站，完成了质量挑选中性团簇的高活络谱学勘探、结构表征和反响功能研讨。结合大连相干光源和桌面极紫外光源，该试验站已被用于水团簇、金属—水团簇、硼团簇等系统的中性团簇光谱研讨。本工作中，科研人员选取中性双锶氢氧化物Sr2(OH)3作为模型系统，使用中性团簇红外光谱试验站，结合桌面极紫外光源，测得了中性双锶氢氧化物水合团簇Sr2(OH)3(H2O)n(n= 1-5)的红外光谱。研讨之后发现，第三个水分子会诱导Sr2(μ2-OH)2(η1-OH)中心骨架产生明显的形变，产生了较高的形变能，从而驱动了这一结构改变。Sr2(μ2-OH)3(H2O)n构型经过氢键网络的重排，大大降低了系统的泡利排挤能并保持了结构安稳性，使其成为大局最安稳结构。

  该研讨系统可作为描绘金属氧骨架和水合效果的模型，为系统研讨水合效果驱动的晶格重排、活性位点调控等科学问题供给了新战略。

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