功能分子表面構型轉變和界面電子轉移研究獲進展

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近日，國家納米科學中心研究員任金東課題組在氮雜環亞胺分子與過渡金屬表面吸附構型轉變和界面電子轉移研究領域獲新進展。相關成果在線發表于《美國化學會志》。

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氮雜環亞胺結合模式與自組裝。受訪者供圖

“功能分子材料是目前化學和材料學的研究熱點，也是當今納米研究的前沿。”任金東告訴《中國科學報》，“以金屬和有機功能分子材料為背景的研究及應用推動了材料、信息、能源及環境科學與技術領域的進步。”

氮雜環亞胺分子被廣泛用作分子表面錨定劑，其強堿性和親核性在催化有機合成反應中有重要應用。該團隊利用多種納米技術，首次研究了不同過渡金屬氮雜環亞胺的表面結合和電學性質，用兩種原子的取代基改變分子表面構型，并通過技術控制，實現了氮雜環亞胺分子從平躺到直立構型的轉變。

通過進一步計算亞胺單分子的表面電荷轉移，研究人員發現分子表面吸附構型對其向金屬表面的電荷注入效率具有顯著影響。

“因此, 直立構型是催化應用的最佳選擇。”任金東說，“該工作為配位化學中非均相催化劑的設計優化提供了微觀圖像和分子層次的細致機理，在相關分子體系的催化和材料科學中的應用具有重要意義。”