Projekttitel: Tidsupplöst röntgen Stark-spektroskopi för att kvantifiera laddningsöverföring i kemiska reaktioner och katalys
Huvudsökande: Raphael Jay, kemisk och biomolekylär fysik
Beviljade medel: 4 400 000 SEK för perioden 2025-2028
Elektroner är det lim som håller ihop molekyler. Om vi vill modifiera molekyler i katalytiska reaktioner använder vi därför ofta övergångsmetaller för att manipulera elektronerna, och därmed molekylernas lim. Det är välkänt att övergångsmetaller kan ge och ta små mängder elektronisk laddning i precis rätt proportioner för att bindningar både ska kunna bildas och brytas så att molekylen därmed omvandlas. Att mäta mängden elektronisk laddning som måste flyttas fram och tillbaka kan därför avslöja hur sådana reaktioner i grunden fungerar. Detta är dock extremt svårt att genomföra experimentellt, eftersom det inte finns några metoder som är känsliga för just detta. I det här projektet vill jag utveckla en ny experimentell metod som kan mäta den exakta mängden elektronisk laddning som måste överföras för att möjliggöra katalytiska reaktioner. Jag kommer att använda pulsade elektriska fält för att undersöka hur elektronerna är fördelade mellan metallen och molekylen. Detta kombineras med korta röntgenpulser som möjliggör kartläggning av denna elektronfördelning med känslighet för specifikt atomslag samt vilken elektronisk bana (eller orbital) medan reaktionen pågår. Detta utgör ett helt nytt sätt att studera kemiska reaktioner och kommer att avslöja exakt vilken roll laddningsöverföringen spelar, när vi vill förändra molekyler med katalys.
