水和電子-希土類イオン間の電子移動過程の動力学的研究

水合电子与稀土离子之间电子传递过程的动力学研究

• 批准号: 05640665
• 负责人: 飛田 成史
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05640665/
• 关键词: 水和電子; 希土類イオン; 電子移動; レーザー光分解

本研究は、希土類金属イオンによる水和電子の捕捉過程を電子移動の一種と位置づけ、その速度と電子移動の自由エネルギー変化との関係、電子移動相互作用の大きさを調べ、通常のドナー、アクセプター間の電子移動との違いを明らかにすることを目的とした。水溶液中でアニリンをNd:YAGレーザーの266nm光によって光イオン化し、生じた水和電子の希土類金属イオン(Ln^<3+>)による捕捉過程をレーザー光分解法によって検討した。720nmでモニターした水和電子の吸収の減衰速度から水和電子と希土類金属イオンの反応速度を求めたところ、還元電位が2.0V以下のEu^<3+>,Yb^<3+>,Sm^<3+>では、ほぼ拡散律速に近い速度定数(k=2.9-3.8x10^<10>M^<-1>s^<-1>)で水和電子が捕捉され、還元電位が2.7V付近すなわち電子移動のDELTAGがOV付近のイオン(Dy^<3+>,Nd^<3+>,Pr^<3+>)では、DELTAGの値がほぼ等しいにもかかわらず速度定数の値は、k=10^7-10^9M^<-1>s^<-1>の範囲で異なることが判明した。またE_<red>が2.7V以上のイオン(Tb^<3+>,Gd^<3+>等)では、反応速度定数はk=10^8M^<-1>s^<-1>以下であった。電子移動の自由エネルギー変化DELTAGとlog kの関係が、これまで報告されている電子移動の一般式にほぼ従うことおよび、Eu^<3+>について測定した反応速度に対するイオン強度依存性が小さかったことから、希土類イオンによる水和電子の捕捉過程は外圏型の電子移動の一種とみなすことができることが判明した。また、一般に希土類イオンの酸化還元過程に関与する4f軌道は、外殻の5s,5p電子によって外界から遮蔽されているため、他の分子との相互作用は弱いと考えられてきたが、水溶液中での水和電子との相互作用は透過係数がほぼ1となる強い相互作用であることが判明した。

In this paper, we study the relationship between electron mobility and water capture process, electron mobility and electron mobility, electron mobility interaction, electron mobility and electron mobility. In aqueous solution, Nd:YAG light at 266nm is used to capture and decompose rare earth metals (Ln^<3+>). 720nm The speed of dispersion law is determined by the speed of approach.(k=2.9-3.8x10^<10>M^<-1>s^<-1>) Water and electron capture, reduction potential up to 2.7V (Dy^&lt;3 +&gt;, Nd^&lt;3 +&gt;,Pr^&lt;3 +&gt;)<-1><-1>E_<red>g above 2.7V (Tb^&lt;3+&gt;,Gd^&lt;3+&gt;, etc.), reverse speed fixed number k=10^8M^<-1>s^<-1>. The relation between DELTAG and log k of electron movement is reported in this paper. The relation between DELTAG and log k of electron movement is determined in this paper. The relation between DELTAG and log k of electron movement is determined in this paper. In general, the interaction between water and electrons in aqueous solution is weak, and the interaction between water and electrons in aqueous solution is strong.