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李青教授團(tuán)隊在《自然·通訊》上發(fā)表重要研究成果

來源:物理學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院 科學(xué)技術(shù)處時間:2024-04-19

師大新聞網(wǎng)訊近日,我校物理學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院李青教授團(tuán)隊以我校為第一且共同通訊單位在《自然·通訊》(Nature Communications)上發(fā)表題為“Universal inter-molecular radical transfer reactions on metal surfaces”(普適的金屬表面分子間自由基遷移反應(yīng)研究)的研究成果。

我校博士后王俊波(合作導(dǎo)師李青教授),瑞典林雪平大學(xué)博士后牛凱豐(合作導(dǎo)師Jonas Bj?rk)和我校博士研究生朱華明(指導(dǎo)導(dǎo)師李青教授)為該論文共同第一作者。李青教授、蘇州大學(xué)遲力峰院士、德國慕尼黑大學(xué)楊標(biāo)教授和瑞典林雪平大學(xué)Jonas Bj?rk教授為共同通訊作者。

自由基是一類具有不成對電子的原子或基團(tuán),具有較高的化學(xué)活性。然而在金屬表面,自由基受到導(dǎo)帶的屏蔽效應(yīng)和襯底的釘扎效應(yīng)影響,化學(xué)活性會大大減弱;同時由于自由基的瞬態(tài)性質(zhì),很難提供自由基遷移反應(yīng)的直接證據(jù)。因此,在單分子尺度實現(xiàn)對自由基遷移反應(yīng)的實空間直接觀測是極具挑戰(zhàn)性的課題。在遲力峰院士的大力支持下,李青教授團(tuán)隊及其國內(nèi)外合作者利用超高真空掃描隧道顯微鏡、X光電子能譜以及程序升溫質(zhì)譜,結(jié)合第一性原理計算,闡明了苯自由基引發(fā)的分子間自由基遷移機(jī)制,并成功利用該機(jī)制實現(xiàn)了對芳基炔烴分子在Ag(111)表面上反應(yīng)路徑的精準(zhǔn)調(diào)控,使其從無自由基輔助時的非脫氫偶合轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝Ц哌x擇性的脫氫偶聯(lián)。偶聯(lián)反應(yīng)的溫度從無自由基輔助時的400 K降至室溫以下。作者通過一系列佐證實驗揭示了自由基產(chǎn)生與轉(zhuǎn)移反應(yīng)的競爭與聯(lián)系,并研究了此機(jī)制的普適性。該成果為新型智能納米材料的開發(fā)提供了重要的研究思路和理論基礎(chǔ)。

論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41467-024-47252-1