表面吸着分子とそのモデルクラスターにおける電子構造の対応性の研究

表面吸附分子与其模型团簇电子结构对应关系的研究

基本信息

批准号：
08454173
负责人：
美齊津文典
金额：
$ 5.12万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では凝縮相の金属-分子共存系(分子吸着金属表面、金属イオン溶解有機溶液など)の局所モデルとしての、金属原子およびそのクラスターと分子とからなるクラスターに着目し、その電子構造、幾何構造、反応性等に関する知見を得るために以下のような研究・開発を行つた。A.レーザー蒸発法によるクラスター負イオンビーム生成―磁気ボトル型電子エネルギー分析器の開発と金属クラスター-分子二成分クラスターヘの適用この課題においてはまず最初の一年間は装置製作と性能試験に費やした。実際の金属クラスターー分子二成分系として、Cu一NO系、CuーCO_2系、Na―NO系を取り上げ、それぞれに関して代表的なクラスター負イオンの光電子スペクトルを測定した。さらにこの実験結果を解釈するうえで密度汎関数法を用いた理論計算を行い、負イオンおよび対応する中性種の幾何構造、電子分布等に関して議論を行つた。特に後二者の系では負イオンにおいて、金属原子から分子への電子移動が起こつていることが明らかとなった。B.金属原子-有機分子クラスターの光イオン化と理論計算によるクラスター内電子移動過程の研究この課題では、中性の金属原子溶媒和型クラスターにおける電子移動過程を微視的に観測することを目的として、各クラスターの光イオン化敷居エネルギーを測定し、理論計算との比較から議論を行つた。具体的には、アルカリ金属(Li,Na,K)と有機分子(アセトニトリル、アセトン、アクリロニトリル)の組み合わせからなるクラスターに関してそれぞれ測定と計算を行つた。その結果、特にアクリロニトリル系では中性クラスター内で金属原子からの電子移動の結果、凝縮相におけるアニオン重合に対応した反応が誘起され、アクリロニトリル三分子が重合により環状分子となつて安定化されることが明らかとなった。

In this study, we focused on the metal atoms and clusters of their clusters and molecules as local models of condensed metal-molecule coexistence systems (molecular adsorbed metal surfaces, metal ions-dissolved organic solutions, etc.), and conducted the following research and development in order to gain knowledge about their electronic structure, geometric structure, reactivity, etc. A. Cluster negative ion beam generation by laser evaporation method - Development of磁性瓶类型的电子能量分析仪和对金属簇的应用 - 在此任务中，在此任务中，第一年用于设备制造和性能测试。使用Cu-No，Cu-CO_2和Na-No-NO系统处理实际的金属簇分子二元系统，并测量了代表性簇负离子的光电光谱。此外，使用密度功能方法进行理论计算以解释该实验的结果，并就负离子和相应的中性物种的几何形状，电子分布等进行了讨论。特别是，已经揭示了从金属原子到分子的电子转移发生在后两个系统中的负离子中。 B.使用光离子化和金属原子有机分子簇的理论计算中的电子传输过程的研究，我们测量了每个群集的光电离阈值能量，并通过将其与理论计算进行了比较，并与显微镜中的电子转移的目的进行了比较，从而在中性金属溶剂中观察了电子传递。具体而言，对由碱金属（Li，Na，K）和有机分子（丙酮，丙酮，丙烯腈）组合组合的簇进行了测量和计算。结果，已经表明，特别是，丙烯腈系统中金属原子的电子转移，与浓缩阶段中的阴离子聚合相对应的反应是由于丙烯腈系统引起的，从而导致丙烯酸三硝基三硝基三硝基三硝基三合一的分子型和稳定性分子的聚合。