科研项目:
1.面上基金项目(2017-2020)--IB族金属团簇离子(0 - 1 nm)与CO、O2、NO的反应:利用动力学测量拟合结合能数值
2.面上基金项目(2013-2016)--铂族金属与载体类氧化物复合团簇离子结构和反应特性的研究
3.青年基金项目(2012-2014)--气相金团簇离子与CO/O2 作用的动力学研究
四、学术成果
本课题组建设一套用于大尺寸金属团簇化学反应研究的实验装置。此装置包含了能够产生0-1nm尺寸金属团簇的离子源、可控温的连续流动管反应器、以及高频的飞行时间质谱仪。这套装置能够准确表征亚纳米尺寸金属团簇离子的化学性质,在国内外同领域大型装置中具有独到之处。
课题组利用上述装置研究了0-1nm银、金等团簇离子与O2、NO、CO小分子 的反应,并辅助以量子化学计算、离子红外光解离谱、光电子谱等数据来解释所观察到的实验现象。所发表的数篇学术论文共同指向一个非常重要的科学结论:对于0-1nm 银、金团簇与小分子气体的反应,团簇整体的电子学特性(包括电子自旋、电子亲合势等)对反应过程起决定性作用,而团簇表面吸附位点的局部结构特征仅有极其微弱的影响。这个结论为理解相关非均相催化剂表面的复杂过程,以及设计新型催化体系提供了重要的理论指导。
代表性论著:
1. Wang, J.; Yan, Q. B.; Ma, J.; Cao, X. Z.;Xing, X. P.;*Wang, X. F. Exploring the low-lying structures of Au-n(CO)(+) (n=1-10): adsorption and stretching frequencies of CO on various coordination sites.Rsc Advances2016,6, 8248-8255.
2. Ma, J.; Cao, X. Z.;Xing, X. P.;*Wang, X. F.; Parks, J. H. Adsorption of O-2 on anionic silver clusters: spins and electron binding energies dominate in the range up to nano sizes.Physical Chemistry Chemical Physics2016,18, 743-748.
3. Ma, J.; Cao, X. Z.; Liu, H.; Yin, B. Q.;Xing, X. P.*The adsorption and activation of NO on silver clusters with sizes up to one nanometer: interactions dominated by electron transfer from silver to NO.Physical Chemistry Chemical Physics2016,18, 12819-12827.
4. Liu, H.;Xing, X. P.;*Wang, X. F.; Qu, H.; Wang, G. J.; Zhou, M. F. Co-Adsorption of O-2 and CO on Au-2(-): Infrared Photodissociation Spectroscopy and Theoretical Study of Au2O2(CO)(n) (-) (n=2-6).Chemistry-a European Journal2016,22, 2085-2091.
5.Xing, X. P.;Li, X.; Yoon, B.; Landman, U.; Parks, J. H. Dynamic fluxionality and enhanced CO adsorption in the presence of coadsorbed H2O on free gold cluster cations.International Journal of Mass Spectrometry2015,377, 393-402.
6. Xie, H.; Liu, Z. L.;Xing, X. P.;*Tang, Z. C. Infrared photodissociation spectroscopy of MO(CO)(5)(+) (M = Sc, Y, La and Ce) in the gas phase.Chemical Physics Letters2015,628, 66-70.