Ultra-fast charge migration competes with proton transfer in the early chemistry of H2O˙+

文献情報

出版日 2016-12-19
DOI 10.1039/C6CP07013B
インパクトファクター 3.676
著者

Furong Wang, Uli Schmidhammer, Aurélien de La Lande, Mehran Mostafavi


原文を見る

要旨

Oxidation by the ultra-short lived radical cation of water, H2O˙+, can potentially take place at the interface of water and numerous heterogeneous systems involved in radiation therapy, energy and environmental industries. The oxidation processes induced by H2O˙+ can be mimicked in highly concentrated solutions where the nearest neighbors of H2O˙+ may be molecules other than water. The reactivity of H2O˙+ and D2O˙+ is probed in hydrogenated and deuterated sulfuric acid solutions of various concentrations. The oxidized solute, sulfate radical, is observed at 7 ps and remarkably higher yields are found in deuterated solutions. The isotopic effects reveal the competition between two ultrafast reactions: proton transfer toward H2O (D2O) and electron transfer from HSO4− to H2O˙+ (D2O˙+). Density functional theory simulations decipher the electron transfer mechanism: it proceeds via sub-femtosecond charge migration and is not affected by isotopic substitution. This work definitively demonstrates why direct oxidation triggered by H2O˙+ can be competitive with proton transfer.

関連文献

An efficient perovskite solar cell with symmetrical Zn(ii) phthalocyanine infiltrated buffering porous Al2O3 as the hybrid interfacial hole-transporting layer

P. Gao, K. T. Cho, A. Abate, G. Grancini, P. Y. Reddy, M. Srivasu, M. Adachi, A. Suzuki, K. Tsuchimoto, M. Grätzel, Mohammad Khaja Nazeeruddin

2016-07-05 Paper

DOI: 10.1039/C6CP03396B

Aggregates of quadrupolar dyes for two-photon absorption: the role of intermolecular interactions

S. Sanyal, A. Painelli, S. K. Pati, F. Terenziani, C. Sissa

2016-09-14 Paper

DOI: 10.1039/C6CP05153G

Dynamic disorder, phonon lifetimes, and the assignment of modes to the vibrational spectra of methylammonium lead halide perovskites

Aurélien M. A. Leguy, Jarvist M. Frost, Jonathan Skelton, Federico Brivio, Xabier Rodríguez-Martínez, Oliver J. Weber, Anuradha Pallipurath, M. Isabel Alonso, Mariano Campoy-Quiles, Mark T. Weller, Aron Walsh, Piers R. F. Barnes

2016-06-17 Communication

DOI: 10.1039/C6CP03474H

Prediction of proton affinities of organic molecules using the any-particle molecular-orbital second-order proton propagator approach

Laura Pedraza-González, Jonathan Romero, Jorge Alí-Torres, Andrés Reyes

2016-09-08 Communication

DOI: 10.1039/C6CP05128F

Control of calcium accessibility over hydroxyapatite by post-precipitation steps: influence on the catalytic reactivity toward alcohols

Manel Ben Osman, Sarah Diallo Garcia, Jean-Marc Krafft, Christophe Methivier, Juliette Blanchard, Tetsuya Yoshioka, Jun Kubo, Guylène Costentin

2016-09-13 Paper

DOI: 10.1039/C6CP05294K

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

4'-ブロモビフェニル-3-メトークシーディ.ActionBarはどのように保存すればよいですか?

4'-ブロモビフェニル-3-メトークシーディ.ActionBarは、冷暗所で、直射日光を避け、密栓の容器に保存し、遠隔場所に保管してください。温度は常温(0〜2...

149506-25-24'-Bromo-biphenyl-3-...
化合物よくある質問

間甲苯乙腈とは何ですか?

間甲苯乙腈はCAS番号2947-60-6の有機化合物で、化学式はC9H11CNです。この物質は液体で、芳族性と氰基の特性を有しています。

2947-60-6(3-Methylphenyl)acet...
化合物よくある質問

2-異丙基フェニルヒドラジン塩酸塩とは何ですか?

2-異丙基フェニルヒドラジン塩酸塩は、CAS番号58928-82-8を有する化合物で、構造式はC11H14N2HClです。これは塩基性化合物であり、水に溶けやす...

58928-82-8(2-Isopropylphenyl)h...
化合物よくある質問

5-(4-クロロフェニル)-4H-1,2,4-三氮唑-3-アミンを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

5-(4-クロロフェニル)-4H-1,2,4-三氮唑-3-アミンは取り扱いに注意が必要です。PPEとして防塵マスク、ゴーグル、手袋を使用し、ドラフトチャンバーを...

98554-00-85-(4-Chlorophenyl)-1...
化合物よくある質問

去甲基雷贝拉唑硫醚はどのように合成されますか?

去甲基雷贝拉唑硫醚は、ベンジミダゾール硫化物と3-メチル-4-ピリジノールの反応によって合成されます。具体的には、2-チオキシドベンジミダゾールと3-メチル-4...

117976-91-73-({2-[(1H-Benzimida...
化合物よくある質問

2-ブロモ-5-フロロ-N-(2-フェノールメチル)ベンゼンウレアは安全ですか?

2-ブロモ-5-フロロ-N-(2-フェノールメチル)ベンゼンウレアは、毒性や刺激性の実験データに基づき、適切な取扱いと防護措置を講じることで安全に使用できます。...

923722-86-52-Bromo-5-fluoro-N-(...
化合物よくある質問

対甲苯磺酸酯-四聚乙二醇-四氢吡喃醚の物理化学的性質は何ですか?

対甲苯磺酸酯-四聚乙二醇-四氢吡喃醚のCAS番号は86259-89-4です。この化合物は無色の液体で、分子量は約724.8です。高濃度では溶血性が報告されており...

86259-89-42-(2-{2-[2-(Tetrahyd...
化合物よくある質問

2-(3-(二氟甲基)-4-氟苯基)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二噁硼戊環はどのように保存すればよいですか?

2-(3-(二氟甲基)-4-氟苯基)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二噁硼戊環は、室温で暗い場所に保管し、直射日光から遠ざけ、容器は密閉状態で保存してくだ...

445303-65-12-[3-(difluoromethyl...
化合物よくある質問

6-アミノ-5-クロロ-2-シクロプロピルピリミジンカルボン酸の代替品はありますか?

この化合物の代替品には、ピロリミジン酸やその類似物、またピロリミジンカルボン酸の他の異性体があります。これらの代替品は、特定の化学反応や目的に応じて選択すること...

858956-08-86-Amino-5-chloro-2-c...
化合物よくある質問

5-クロロベンゾ[1,3]二オキセイン-4-アミンに適用される法規ガイドラインは何ですか?

5-クロロベンゾ[1,3]二オキセイン-4-アミンはCAS番号379228-45-2に該当します。この化合物はGHS分類でH314(接触により急性毒性がある)と...

379228-45-25-Chloro-1,3-benzodi...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。