克日，，，质料基因院孙强教授课题组揭晓最新论文，，，展示了光诱导的外貌化学反应的研究效果，，，并使用激光的偏振性研究了光致外貌化学合成的机理，，，论文揭晓于ACS Nano（最新影响因子：17.1），，，论文问题为“Unraveling the Mechanisms of On-Surface Photoinduced Reaction with Polarized Light Excitations”。。
外貌合成通过外貌有机分子的共价偶联来获得原子级准确的纳米结构。。在外貌上诱导前体分子的种种反应的最常见方法是热退火。。然而，，，这将增添形成副反应和缺陷结构的可能性，，，从而限制外貌合成的更普遍应用。。而光触发的方法则兼具化学反应的选择性且可以显著降低反应所需的温度，，，从而镌汰缺陷的爆发，，，并且可能翻开新的化学反应路径。。光诱导化学在外貌科学中的潜力已获得普遍认可，，，但其探索仍相对滞后。。该事情的研究旨在深入研究光化学历程诱导外貌化学反应的能力，，，希望增进新化学以及新型纳米结构和纳米质料的实现。。
图1线偏振光源照射下在金属外貌分子脱溴偶联的示意图与反应。。
本事情中使用具有线偏振特征的激光作为光源，，，详细研究了在外貌上光诱导的脱溴偶联反应。。作者选择了二溴三联苯分子作为前驱体，，，在超高真空（UHV）条件下，，，使用线偏振的405 nm激光乐成实现了无需热退火条件的脱溴偶联反应。。在扫描隧道显微镜的超高区分表征下，，，可以发明光诱导的外貌化学反应获得了以二聚物为主的寡聚物作为主要的反应产品，，，这与热退火工艺获得的是非纷歧的聚合物形成了鲜明的比照。。随后通过基于经典电动力学理论的剖析，，，使用两种反应机理（分子直接内引发与外貌热载流子）在线偏振光下产率与入射角度的依赖性，，，通过与理论近似值的较量，，，判断出在线偏振405 nm激光照射下，，，在Au(111)外貌爆发的脱溴偶联反应主要由外貌热载流子机理主导。。该事情的研究效果不但为外貌光化学反应提供了基本的看法，，，并且为使用光构建非通例纳米质料涤讪了基础。。
图2光诱导的外貌化学反应机理示意图（a）分子直接内引发、（b）外貌热载流子。。在线偏振光下差别反应机理的反应产率与入射角度的依赖性与实验数据的较量（c）分子直接内引发，，，（d）外貌热载流子引发。。（e）-（h）在p-偏振光下差别入射角度照射下的典范STM图像
本论文事情由威廉希尔质料基因组工程研究院（MGI）外貌科学课题组自力完成，，，威廉希尔质料基因组工程研究院为唯一单位，，，孙强教授为唯一通讯作者，，，第一作者为MGI2022级博士生江昊。。这项事情获得了国家自然科学基金的支持。。
MGI外貌科学课题组近年来聚焦于使用数据挖掘、机械学习和人工智能要领，，，连系高通量实验手段探索人工智能在外貌科学中的应用。。致力于作育具备“重基础、跨学科、国际化”理念的质料基因特色人才。。
课题组网站：https://www.qiangsungroup.cn/
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c10690
