大连化物所团队引领金属羰基化合物光谱研究方向

高端科研仪器是基础研究的“生命线”，其自主化水平直接关系到国家科研创新的核心竞争力。在配位化学领域，金属羰基化合物的结构与反应机理研究，长期受限于传统实验仪器的技术瓶颈。近日，中国科学院大连化学物理研究所江凌、谢华研究员团队，凭借自主研制的实验装置取得系列原创性成果，相关综述文章登顶配位化学顶刊《配位化学评论》，不仅为金属羰基化合物研究提供了全新范式，更彰显了我国在团簇光谱仪器领域的自主创新底气。

金属羰基化合物，是连接基础化学与应用催化的“桥梁”——它既是研究金属-配体成键规律的理想模型，也是费托合成、氢甲酰化等诸多工业催化过程中的核心活性物种，其原子级结构与反应机理的精准解析，直接决定了催化技术的升级方向，对能源化学、材料科学等领域发展具有不可替代的意义。

然而，长期以来，该领域的研究始终被传统合成与表征技术“卡脖子”。据了解，传统方法合成的金属羰基化合物多为纳米颗粒或体相材料，其活性位点的原子级结构呈现不均一性，且合成过程需严苛的反应条件，导致科研人员难以对其进行精准调控与表征。“就像用放大镜观察微观世界，传统仪器无法捕捉到原子分子层面的细微结构，许多关键反应机理始终处于‘模糊状态’，严重制约了相关领域的研究纵深。”江凌团队成员在接受采访时表示。

“工欲善其事，必先利其器。”破解技术瓶颈的关键，在于打造属于自己的高端实验仪器。深耕气相团簇光谱与动力学研究多年，江凌团队依托大连相干光源，聚焦金属羰基化合物的精准表征需求，自主研发了一套高性能实验装置，彻底打破了传统仪器的局限。

据悉，这套自主研制的实验装置，整合了中性团簇红外光谱实验方法、双通道光电子能谱实验方法等核心技术，由中性团簇源室、时间飞行质谱、红外光参量振荡/放大激光器等关键设备组成。其核心创新点在于，通过脉冲阀产生超声膨胀分子束源，结合红外激光与极紫外自由电子激光软电离技术，可实现质量选择中性和离子团簇的高灵敏谱学探测、精准结构表征，以及反应机理的原子分子级解析。

“这套装置的优势的在于‘精准’与‘灵敏’，它能像‘显微镜’一样，清晰捕捉到传统仪器无法识别的微观结构，让我们得以在原子分子水平上研究金属羰基化合物的成键与反应规律。”江凌研究员介绍，该装置的自主研制，不仅摆脱了对国外高端仪器的依赖，更为我国在团簇化学领域的研究提供了核心技术支撑。

此外，综述文章还系统性分析了当前金属羰基化合物领域面临的机遇与挑战，指出自主高端实验仪器的发展，将为单原子/团簇催化提供原子级结构与机理基础，推动合成气转化、CO/CO₂资源化利用等能源化学过程的机理研究，同时也明确了中性团簇的高灵敏探测、大尺寸团簇的理论计算精度等亟待突破的难点。