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聚合物 $[Ni(Salen)]$ 的原子与电子结构:XPS、UV PES、NEXAFS 与 DFT 方法的综合研究

化学物理 2025-10-29 v1 材料科学

摘要

对聚合物 [Ni(Salen)][Ni(Salen)] 在氧化 (Ox) 和还原 (Red) 状态的详细研究采用 X射线光电子能谱 (XPS) 和紫外光电子能谱 (UV PES) 光谱、近边 X射线吸收精细结构 (NEXAFS) 光谱以及量子化学计算进行。XPS 分析显示聚合化后所有原子的光电子线能级位移 (-1.5 到 -1.8 eV) 并出现线宽增大,表明单体片段之间价电子密度发生重大重新分配。在氧化聚合物中,Ni 2p 和 O 1s 光电子能谱中出现的新特征可与 Ni-O 键减弱形成极性态有关;该效应在还原后随着极性态数量减少而减弱。量子化学计算将价带宽度扩大归因于 π\pi-共轭单体间增强的 C 2p 贡献。NEXAFS 光谱确认了乙烯二胺基团的稳定性,并确认酚环式 salen 配体在聚合中的直接参与,也发现 O 与 Ni 原子间 π\pi 键在还原后部分减弱且未能完全恢复。进一步表明是 BF4BF_{4}^- 阴离子导致氧化时 Ni-O 键减弱,而在还原状态中部分保持。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.24149,
  title  = {Atomic and electronic structure of poly-[Ni(Salen)]: combined study by XPS, UV PES, NEXAFS and DFT methods},
  author = {Petr M. Korusenko and Olga V. Petrova and Anatoliy A. Vereshchagin and Oleg V. Levin and Ratibor G. Chumakov and Konstantin P. Katin and Sergey V. Nekipelov and Victor N. Sivkov and Alexandra V. Koroleva and Alexander S. Konev and Alexander S. Vinogradov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.24149},
  year   = {2025}
}

备注

35 pages, 14 figures