Лабораторная operando диагностика новых комплексов 3d металлов с валентной таутомерией


Дата начала работ по гранту: 01.10.2020
Дата окончания работ по гранту: 01.10.2022
Руководитель: Солдатов Александр Владимирович
Ответственный исполнитель: Шаповалова Светлана Олеговна

Валентные таутомеры характеризуются различными распределениями электронной плотности, при которых перенос электронов с металла на лиганд обеспечивает взаимопревращение таутомеров. Эти соединения являются уникальными модельными системами, которые помогают изучать механизмы трансфера электронов и находят применение в качестве датчиков и дисплеев или устройств хранения и быстрых оптических переключателей. Данное исследование направлено на разработку методов operando диагностики комплексов с валентной таутомерией и изучение новых комплексов 3d металлов (Co и Mn) с редокс-активными лигандами при световом и температурном воздействии. В ходе проекта будут разработаны специализированные ячейки для регистрации спектров рентгеновского и оптического поглощения при различных температурах на основе лабораторных приборов. Будут измерены низкотемпературные UV-Vis и XANES спектры, подтверждающие наличие валентной таутомерии по температуре и проведён количественный анализ структурных изменений комплексов при охлаждении. Теоретическое моделирование атомной и электронной структур комплексов металлов с редокс-активными лигандами с использованием разных обменно-корреляционных функционалов позволит выбрать оптимальный потенциал на основе сравнений с экспериментами и поможет получить геометрические параметры различных спиновых состояний. Будет проанализировано влияние растворителя на результат геометрической оптимизации и энергии стабильности, что является существенным вопросом, т.к. поведение системы в растворе, где молекулы слабо взаимодействуют друг с другом, резко отличается от их поведения в кристалле. В ходе анализа оптических и рентгеновских спектров мы будем использовать имеющиеся и развивать новые методы машинного обучения для анализа спектров из разных энергетических диапазонов. На основе полученных данных в статическом режиме будут отобраны образцы, показавшие наилучшие свойства и исследованы с помощью времярезрешённой UV-vis спектроскопии. Это позволит обнаружить и проанализировать промежуточные короткоживущие формы, существующие до попадания системы в высокоспиновое метастабильное состояние, а также процессы релаксации фотовозбужденных состояний. Выполнение настоящего проекта позволит создать лабораторную методику operando диагностики комплексов с валентной таутомерией, определить особенности новых комплексов и возможности их практического применения.


Публикации по направлению


Всего отобрано 0 публикаций с суммарным значением Impact-factor = 0