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2021年02月22日
【合肥日报】中国科大在单分子精密测量中取得重要进展

本报讯 2月20日,记者从中国科大获悉,该校单分子科学团队侯建国院士、王兵教授、谭世倞教授等发展了多种扫描探针显微成像联用技术,实现了对单分子在电、力、光等外场作用下不同内禀参量响应的精密测量,在单化学键精度上实现了单分子多重特异性的综合表征。

精确测定分子的化学结构、识别其化学物种一直是表面科学的核心问题。2013年,中国科大单分子科学团队利用针尖增强拉曼成像技术(TERS),首次实现了亚纳米级的化学识别(Nature 2013, 498, 82),并于2019年将该技术的空间分辨推进至1.5埃(Nat. Sci. Rev. 2019, 6, 1169),为进一步拓展针对分子特异性的全局表征研究打下了基础。

该团队在前期工作基础上,采用融合STM, AFM, TERS等扫描探针技术的策略,发展了STM-AFM-TERS联用技术,突破了单一显微成像技术的探测局限。利用这一高分辨的综合表征技术,以并五苯分子及其衍生物作为模型体系,结合电、力、光等不同相互作用实现了对电子态、化学键结构和振动态、化学反应等多维度内禀参量的精密测量。

实验结果揭示了Ag(110)表面吸附的并五苯分子转化为不同衍生物的机理,其中纳腔等离激元激发是导致特定吸附构型下C-H键选择性断裂的原因。

在技术上,通过集成高灵敏度的单光子计数器,把拉曼光谱的实空间成像速度提高了2个数量级,成功地实现了并五苯分子化学反应前后的动态跟踪与测量。结合理论计算,揭示了分子化学反应过程的机理,验证了实验观测结果。

这一融合多维度表征技术策略将为表面催化、表面合成和二维材料中的化学结构与物种识别,以及构效关系的构建提供可行的解决方案,在表面化学、多相催化等研究领域具有重要的科学价值。 (记者 黎静)

《合肥日报》(2021年2月22日头版)

http://newspaper.hf365.com/hfrb/pc/content/202102/22/content_230508.html

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来源:央视网2021年01月14日https://tv.cctv.com/2021/01/14/VIDEm9fbHQ7Jq2AKPOUTjyUr210114.shtml