x射线激光拍摄第一bond-forming过渡状态

一个国际研究小组认为是第一次直接测量过渡州独立的原子成键。使用的光源(拼箱)x射线自由电子激光在门洛帕克,加利福尼亚州,他们已经记录了一氧化碳分子和氧原子在钌催化剂上反应几乎不可能短暂的时间跨度。”能够看看这样的基本步骤反应化学开辟了一个新的范例,特别是催化,”斯坦福大学的说安德斯尼尔森,团队的领导者。

尼尔森的团队没有收集直接的视觉图像,但是x光吸收光谱(xa)数据至关重要的化学家。他们发射x射线在分子和原子吸附在表面的真空室。从选择部分的能量的x射线散射回科学家可以跟踪每个吸附原子的电子结构变化随着反应的进行。

研究人员研究了一氧化碳氧化钌-现在发生在汽车催化转换器无处不在——因为已经知道反应。他们知道光学激光可以触发反应形成二氧化碳在几皮秒,10秒。拼箱所产生的x射线脉冲允许他们研究这一过程,因为他们短超过10倍,持久的80飞秒。通过改变光学和x射线脉冲之间的延迟,科学家们收集快照是重组后的帧动画。

科学家们的重建显示氧原子几乎立即开始移动,紧随其后的是一氧化碳后约500 fs。1 ps大约10%的一氧化碳分子和氧原子相撞,形成过渡态。然而,大多数过渡态构型开始重新分解成他们的组件。

基督教能从欧洲x射线自由电子激光(XFEL)在汉堡,德国,称这一块好艰苦的实验工作,达到真正的飞秒时间分辨能力。记录xa从表面已经很苛刻,”他说,“但这里作者记录了时间序列中的第一个微微秒。

尼尔森指出这个实验不可能直到x射线激光的出现像拼箱,并于2009年开业。他补充说,研究甚至这个著名的系统长准备从几组,包括美国、英国、瑞典和德国。这种工作方式是采取物理化学对人们如何做粒子物理,科学家指出。