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美科学家首次在单分子层面上观察到电子转移
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美国科学家首次在分子层面上观察并记录了电极表面的电子转移，这一发现有望对微电子学、电化学、生物学、信息存储以及太阳能转化等众多领域产生重要影响。相关论文发表在德国的国际学术期刊《应用化学》（Angewandte Chemie）上。 论文高级作者、美国坦普尔大学（Temple University）的化学教授Eric Borguet表示，“从根本上而言，氧化还原反应中充斥着电子的转移。然而，大部分的研究主要关注整个化学反应系统的电子流动，却很少在单分子层面上研究电子的转移。” 在最新的研究中，Borguet和同事对有卟啉类化合物（porphyrins，起催化作用）修饰的金属电极表面进行了深入观测。他们利用扫瞄隧道显微镜（scanning tunneling microscopy，简称STM）扫描了电极表面，并观察到了电子从STM的金属探头通过卟啉分子，最终到达金属电极表面的转移路径。 研究人员发现，卟啉分子的化学状态影响着电子从金属探头转移到电极的能力。Borguet说：“我们注意到，一些处于特定状态的卟啉分子看起来十分昏暗，而另外一些则很明亮。进一步研究表明，当我们在阳极加上电压，或者强行让卟啉分子失去电子时，卟啉分子颜色就会变得昏暗。也就是说，我们发现了昏暗的被氧化分子与明亮的被还原分子的差异。” Borguet表示，研究人员已经能够区分并追踪研究单个卟啉分子的氧化还原特性。他说，“现在，科学家终于可以提出这样的问题，即分子氧化过程是一个一个进行的，或者成对进行的，还是整个区域一同进行的？一个分子的氧化会不会影响周围分子的氧化可能性？哪些因素能够促进氧化还原反应？ Dynamics of Porphyrin Electron Transfer Reactions at theElectrode-Electrolyte Interface at the Molecular Level Y. He and E.Borguet, Angewandte Chemie International Edition (in press, 2007). Eric Borguet小组主页 ：http://www.temple.edu/borguet/index.htm |
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