Специалисты химического факультета Московского государственного университета имени Ломоносова вместе с коллегами из Института физической химии и электрохимии РАН провели масштабное исследование электронного строения соединений рения. Результаты этой работы, опубликованные в журнале Journal of Analytical Atomic Spectrometry, позволили создать систематическую библиотеку спектров рентгеновского поглощения для разных степеней окисления этого металла и различных координационных окружений.
Рений представляет собой редкий переходный металл, который находит широкое применение в каталитических процессах, производстве высокотемпературных сплавов и в радиофармацевтических препаратах. Химические свойства этого элемента сильно зависят от его степени окисления и ближайшего атомного окружения. Однако до настоящего времени исследователи испытывали нехватку надежных спектроскопических ориентиров для определения состояния атомов рения.
Авторы работы выполнили комплексное экспериментальное и теоретическое исследование спектров метода рентгеновской абсорбционной спектроскопии (XANES) для соединений со степенями окисления рения от нуля до плюс семи. В работе показано, что этот метод позволяет не только определить степень окисления металла, но и установить особенности его химического окружения и взаимодействия с лигандами — от оксидов и галогенидов до карбонильных комплексов.
Заведующий лабораторией химической физики f-элементов химического факультета МГУ Петр Матвеев пояснил, что использование только формальной степени окисления недостаточно для корректной интерпретации данных. Ученые предложили применять параметр координационного заряда, который учитывает электроотрицательность лигандов и координационное число. Этот параметр значительно лучше коррелирует с энергетическим положением спектральных особенностей. Применение разработанного подхода позволило напрямую проследить состояние рения в растворах и показало, что даже при сильном разбавлении в воде он сохраняется в виде полиоксоренатных форм, что важно для анализа технологических процессов с участием этого металла.
Ранее российские ученые создали простую модель для прогнозов химических реакций.
