イミダゾリウム系イオン性液体中のパラジウムナノ粒子の溶媒和と安定化のDFTと振動分光法による理論的説明

KATSYUBA Sergey A.; ZVEREVA Elena E.; YAN Ning; YUAN Xiao; YUAN Xiao; KOU Yuan; DYSON Paul J.

文献

J-GLOBAL ID：201202202296806128 整理番号：12A0944571

イミダゾリウム系イオン性液体中のパラジウムナノ粒子の溶媒和と安定化のDFTと振動分光法による理論的説明

Rationalization of Solvation and Stabilization of Palladium Nanoparticles in Imidazolium-Based Ionic Liquids by DFT and Vibrational Spectroscopy

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資料名：
巻： 13 号： 7 ページ： 1781-1790 発行年： 2012年05月14日
JST資料番号： W1265A ISSN： 1439-4235 CODEN： CPCHFT 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：ドイツ (DEU) 言語：英語 (EN)

1,3-ジメチルイミダゾリウム[Mmim]⁺および1-エチル-3-メチルイミダゾリウム[Emim]⁺カチオンと[BF₄]^-アニオンとの相互作用及びそれらのイオンから構成されるイオン性液体に浸漬したPdナノ粒子(NPs)との相互作用をDFT法と振動分光法を組み合わせて研究した。液体中での対向イオンの凝集体形成はIL成分のPNsのモデルとして使用したPdクラスタとの相互作用エネルギーに大きな影響を持たず,クラスタへのPd原子の付加エネルギーより小さかった。PdクラスタのILとの相互作用に比べPd-Pd相互作用の方が強いことはPdNPsの[Mmim][BF₄]中での安定化が熱力学的であるよりも速度論的であることを示す。またPdクラスタがカチオンよりアニオンとより強く相互作用することはIL中でのPdNP形成と安定化にアニオンが重要な役割を持つことを示す。また孤立Pd原子と[Mmim]⁺との結合はPd-[BF₄]^-結合より強い。赤外およびRamanスペクトルシミュレーションによるとSERSはPdNPsの[BF₄]^-との相互作用に対する感度は[Mmim]⁺との相互作用に対する感度よりはるかに低い。アニオン-金属相互作用の研究はIR分光法が適しているが,カチオン-金属相互作用にはそれほどでない。強いν_as(BF₄^-)IRバンドの3成分への分裂がPd-[BF₄]^-相互作用のマーカで,[Emim][BF₄]で安定化したPdNPのスペクトルで確認した。IRスペクトルとその量子化学計算による帰属によると[Emim][BF₄]のカチオンとアニオンはIL中でPdNP表面と相互作用し,カチオン環は表面付近で垂直に配向し,アニオンは2~3個のF原子で表面に結合する。

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固-液界面 , 融解塩 , 原子・分子のクラスタ , 錯体の赤外スペクトル及びRaman散乱,Ramanスペクトル

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