物理学系季威教授研究组在表面反应动力学研究领域取得新进展

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近日，中国人民大学物理学系季威教授研究组与多伦多大学诺贝尔奖得主John C. Polanyi教授研究组合作的研究论文以 “How Adsorbate Alignment Leads to Selective Reaction”为题发表在美国化学学会《ACS NANO》杂志上【ACS Nano, 2014, 8 (8), pp 8669–8675；DOI: 10.1021/nn503721h】。

表面和界面化学反应动力学理论和实验的研究一直是物理化学领域前沿的热点话题。该研究利用有特色的离子双态模型（Ionic 2-State Model），结合第一性原理分子动力学模拟方法与扫描隧道显微镜实验，详细阐明了碘代吡啶分子在铜表面的电子诱导反应特征。研究首次揭示了表面化学反应物的吸附构型可以决定其电子诱导反应的路径和产物等特性。这意味着通过调节反应物吸附构型，可以高选择性地得到不同的反应产物。这一成果为表面化学反应动力学提供了新依据和新思路，为实现表面高选择性合成提供了新途径。中国人民大学物理学系博士生王晨光是该论文的主要理论贡献者（论文作者按姓氏字母排序），实验工作在多伦多大学完成。

图a：碘代吡啶分子Cu(110)表面吸附构型‘A’； 图b：碘代吡啶分子Cu(110)表面吸附构型‘P’； 图c：碘代吡啶分子经过电子诱导反应之后的反应产物构型

《ACS NANO》与《Nano Letters》均是美国化学学会在纳米科学与技术领域的两本旗舰期刊，主要发表纳米领域有重大突破的高质量研究成果。《ACS NANO》侧重发表较为系统的重要研究成果，2013年期刊影响因子为12.033。