Near-Quantitative Predictions of the First-Shell Coordination Structure of Hydrated First-Row Transition Metal Ions Using K-Edge X-ray Absorption Near-Edge Spectroscopy
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Notice bibliographique
Résumé
The solvation structure of transition metal ions is important for applications in geochemistry, biochemistry, energy storage, and environmental chemistry. We study the X-ray absorption pre-edge and near-edge spectra at the K-edge of a nearly complete series of hydrated first-row transition metal ions with d orbital occupancy from d2 to d10. We optimize all of the structures at the density functional theory (DFT) level with explicit solvation and then compute the pre-edge X-ray absorption spectra with time-dependent DFT (TDDFT) and restricted active space second-order perturbation theory (RASPT2). TDDFT provides accurate results for spectra that are dominated by single excitations, while RASPT2 correctly distinguishes between singly and doubly excited states with quantitative accuracy compared with experiment. We analyze the pre-edge features for each metal ion to reveal the impact of the variations in d orbital occupancy on the first-shell coordination environment. We also report the lowest-energy ligand field d–d transitions using complete active space second-order perturbation theory.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle