Unusual Inertness of a Ta8+ Cluster in Dinitrogen Reactions

化学 星团(航天器) 原子轨道 化学物理 单独一对 电子结构 过渡状态 原子物理学 电子 计算化学 分子 物理 催化作用 程序设计语言 有机化学 量子力学 生物化学 计算机科学
作者
Ran Cheng,Yifan Gao,Chaonan Cui,Zhixun Luo
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry Letters [American Chemical Society]
卷期号:16 (2): 454-459 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acs.jpclett.4c03121
摘要

Clusters serve as the optimal model to elucidate the structure-property relationship of materials, bridging condensed matter and individual atoms. The pursuit of exceptionally stable clusters has garnered significant interest. The distinctive electronic configuration and symmetrical geometry generally provide a consistent rationale for their stability. However, this principle does not quite correspond to the behavior of all transition metal clusters. Utilizing our customized apparatus, we successfully produced pure tantalum clusters Tan+ (n = 1-16) and examined their reactions with dinitrogen under sufficient gas-collision conditions. Significantly, with the introduction of N2 gas reactants, the Ta8+ cluster became the predominant species. Comprehensive theoretical analyses indicate that the inertness of Ta8+ is due to not only its unique electronic configuration and superatomic feature but also its unfavorable N2 adsorption dynamics and N≡N activation kinetics on the cluster. We demonstrate the contributions of frontier orbitals, the natural population of charges, and their interactions with lone-pair electrons of N2, together with the rate coefficients derived from Rice-Ramsperger-Kassel-Marcus (RRKM) theory. This study provides comprehensive insights into the cluster stability and activity, which can be used as a reference for the development of gas separation materials that are resistant to N2.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
9527发布了新的文献求助10
刚刚
情怀应助zhang采纳,获得10
刚刚
高高子骞完成签到,获得积分20
1秒前
2秒前
单薄毛豆发布了新的文献求助10
2秒前
卡卡西完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
林文正发布了新的文献求助10
3秒前
WHL完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI6.4应助Yang采纳,获得10
4秒前
NINISO完成签到,获得积分10
5秒前
拾忆发布了新的文献求助10
5秒前
没头发完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
FakeFish发布了新的文献求助20
7秒前
WHL发布了新的文献求助10
7秒前
scainiao完成签到,获得积分10
7秒前
李陈发布了新的文献求助10
7秒前
初心完成签到 ,获得积分10
9秒前
雪白一曲完成签到,获得积分10
10秒前
大米哈哈完成签到,获得积分10
10秒前
悦耳静枫完成签到,获得积分10
11秒前
星月完成签到 ,获得积分10
11秒前
瘦瘦慕凝发布了新的文献求助10
11秒前
晓静完成签到 ,获得积分10
11秒前
peike完成签到,获得积分10
12秒前
yyee完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
纽贝尔完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
小二郎应助zombie采纳,获得10
15秒前
CodeCraft应助单薄毛豆采纳,获得10
16秒前
开心小翠完成签到,获得积分10
16秒前
大个应助沉默的小兔子采纳,获得10
17秒前
弯弯的朴完成签到,获得积分10
20秒前
干净的文涛完成签到,获得积分10
20秒前
舒师傅完成签到,获得积分10
20秒前
优娜发布了新的文献求助10
21秒前
无花果应助高高子骞采纳,获得10
21秒前
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Austrian Economics: An Introduction 400
中国公共管理案例库案例《一梯之遥的高度》 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6226714
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8051629
关于积分的说明 16789149
捐赠科研通 5310137
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2828584
邀请新用户注册赠送积分活动 1806310
关于科研通互助平台的介绍 1665170