点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:科学家实现单分子多维度内禀参量精密测量
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

科学家实现单分子多维度内禀参量精密测量

来源:《中国科学报》2021-02-22 16:23

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  中国科学技术大学单分子科学团队侯建国、王兵、谭世倞等科研人员发展了多种扫描探针显微成像联用技术,实现对单分子在电、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单分子多重特异性的综合表征。相关成果2月19日发表于《科学》。审稿人认为,该技术将具有跨领域的影响力。

  精确测定分子化学结构、识别其化学物种,一直是表面科学的核心问题。即使在单个分子层次上,分子结构、电子态及其激发态、化学键振动、反应动力学行为等多维度的内禀属性,也均表现出显著的特异性。针对分子多维度内禀参量的精密测量,是全局性和综合性理解分子特异性的基础,也是一个极具挑战性的前沿问题。

  过去40多年里,扫描隧道显微术(STM)及其衍生出的多种高分辨的显微成像技术,如q-Plus原子力显微术(AFM),已经获得1埃量级的空间分辨能力,但这些显微技术缺乏化学识别能力。2013年,中国科学技术大学团队利用针尖增强拉曼成像技术(TERS)首次实现亚纳米级的化学识别,并于2019年将该技术空间分辨推进至1.5埃,为针对分子特异性的全局表征研究打下基础。

  该团队发展了STM—AFM—TERS联用技术,突破单一显微成像技术的探测局限。他们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为模型体系,结合电、力、光等不同相互作用,实现对电子态、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。

  实验结果揭示了银(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,研究团队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两个数量级,成功实现并五苯分子化学反应前后的动态跟踪与测量。同时,他们结合理论计算,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有望为表面催化、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科学价值。(桂运安)

[ 责编:赵宇豪 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 开在长城上的“铿锵玫瑰”

  • “三八节”的“红色之旅”

独家策划

推荐阅读
3月7日,在全国政协十三届四次会议第二场“委员通道”上,全国政协委员、中国科学院微电子研究所研究员周玉梅表示:“我国芯片制造企业、封装企业,已经进入全球同行业的前十。
2021-03-08 11:15
以卫星互联网关键技术攻关与改变传统卫星制造模式,推动形成卫星快速设计制造一体化能力服务国家卫星互联网“新基建”的建设需求。
2021-03-08 10:09
2019年,我国首个空间太阳能电站实验基地在重庆启动建设,名为“逐日工程”的空间太阳能电站系统项目也在西安电子科技大学启动。
2021-03-08 09:56
焦开河表示,兵器工业集团未来要按照“北斗+”“+北斗”的模式,更好地赋能国防现代化和经济社会发展,助力实现2035年建成更加泛在、更加融合、更加智能的综合时空体系发展目标。
2021-03-08 09:53
国家重点研发计划“深海和极地关键技术与装备”重点专项2021年度项目申报指南(征求意见稿)提到了北极航道通信导航保障关键技术研究与系统研发。
2021-03-08 09:52
在中国核动力研究设计院,高通量工程试验堆也遇到同样的困扰,“运行经费不足,不仅影响了科研效率,也影响了运维队伍的稳定。
2021-03-08 09:50
日前,薛建辉提出建设“长江经济带水生态环境保护与修复国家技术创新中心”的提案,并立即得到崔向群、贺云翱、宋青、秦叔逵4位委员的附议。
2021-03-08 09:49
微波雷达是“千里眼”,也是“顺风耳”,既提供超高精度多维测量信息,又可实现两个航天器之间的双向通信,使交会对接更精准、更可靠,确保一次成功、万无一失。
2021-03-08 09:48
石墨是现代工业重要的基础性原料。建议加强石墨资源战略性储备,加大研发投入与攻关,助力我国从石墨矿产大国到石墨产业大国的转变。
2021-03-08 09:46
在给予研究单位竞争性经费的基础上,按一定比例拨付长期稳定支持的科研经费,用以解决需长期研究的重大基础性问题。
2021-03-08 09:45
和壁画一样,青铜器、纸质文物劣化的情形也千差万别,这背后的微观机理和环境作用机制都需要进一步挖掘分析。
2021-03-08 09:43
“目前有些大企业依靠其产品或服务,积累了大量数据资源。”伊彤强调,各级检察院应着力完善公益诉讼制度,进一步明确对数据和个人信息侵权的公益诉讼制度的立法确认和司法保障等。
2021-03-08 09:40
两会前夕,全国人大代表、泰安市农科院食用菌研究所所长孔怡经常到七千米之外的岳庄村转转。
2021-03-08 09:39
欧洲市场去年纯电车销量140万,超过中国,其密集的充电桩功不可没。
2021-03-08 09:37
网络世界的多元参与和自主互动的特性,对网络活动参与主体的自律性提出了更高要求,整治恶意营销也是如此。
2021-03-08 09:36
\科技部部长王志刚7日在参加全国政协十三届四次会议的民盟界别协商会时表示,去年我国基础研究占全社会研发总经费的比重首次超过6%,这一比例此前多年徘徊在5%左右。
2021-03-08 09:34
海报读懂政府工作报告中的“科技创新”。
2021-03-05 19:16
国产大型水陆两栖飞机AG600再传好消息。航空工业相关负责人表示,AG600飞机已全面进入投水功能验证阶段,并将于年内完成投水灭火试验。
2021-03-05 14:35
党的十九届五中全会提出,要“强化企业创新主体地位,促进各类创新要素向企业集聚”,同时要求“加快数字化发展”,建设“数字中国”。
2021-03-05 14:29
2021年中央一号文件明确,加强农业种质资源保护开发利用,加快第三次农作物种质资源、畜禽种质资源调查收集,加强国家作物、畜禽和海洋渔业生物种质资源库建设。
2021-03-05 14:28
加载更多