A study of the electronic structure of nickel porphyrin NiP by X-ray photoelectron and absorption spectroscopy

Abstract

Энергетический спектр и свойства занятых и свободных электронных состояний комплекса порфирина никеля NiP исследованы методами рентгеновской фотоэмиссионной и абсорбционной спектроскопии. В результате анализа экспериментальных спектров валентной фотоэмиссии определены характер и энергетические положения верхних занятых электронных состояний. Высшее занятое состояние сформировано атомными состояниями атомов порфинового лиганда, за ним следуют два состояния, сформированные из 3d-состояний атома никеля, а между этими состояниями располагается состояние, локализованное на порфиновом лиганде. Установлено, что низшее свободное состояние имеет специфический характер и описывается молекулярной орбиталью, сформированной из свободных Ni3d-состояний и занятых 2p-состояний неподеленных электронных пар атомов азота. Такой характер низшего свободного состояния является следствием донорно-акцепторного механизма связывания в NiP.

Energy spectrum and properties of occupied and empty electronic states of porphyrin nickel NiP complex were studied by means of X-Ray photoemission and absorption spectroscopy. As a result of analysis of experimental spectra character and energy positions of higher occupied electronic states were found. The highest occupied state is formed by atomic states of atoms of porhin ligand following by two states which formed by 3d-states of the nickel atom and between these states there is a state which is localized on the porphin ligand. It is determined that the lowest empty state has a specific character and is described by a molecular orbital formed by empty Ni 3d states and occupied 2p states of electron lone pairs of nitrogen atoms. Such character of the lowest empty state is a result of dative-covalent bonding mechanism in NiP.