近日，陜西師范大學(xué)物理學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院李青教授團(tuán)隊在《自然·通訊》（Nature Communications）上發(fā)表題為“Universal inter-molecular radical transfer reactions on metal surfaces”（普適的金屬表面分子間自由基遷移反應(yīng)研究）的研究成果。

該論文的第一作者是陜西師范大學(xué)博士后王俊波（合作導(dǎo)師李青教授），瑞典林雪平大學(xué)博士后牛凱豐（合作導(dǎo)師Jonas Bj?rk）和陜西師范大學(xué)博士研究生朱華明（指導(dǎo)導(dǎo)師李青教授）為共同第一作者。李青教授、蘇州大學(xué)遲力峰院士、德國慕尼黑大學(xué)楊標(biāo)教授和瑞典林雪平大學(xué)Jonas Bj?rk教授為共同通訊作者。

自由基是一類具有不成對電子的原子或基團(tuán)，具有較高的化學(xué)活性。然而在金屬表面，自由基受到導(dǎo)帶的屏蔽效應(yīng)和襯底的釘扎效應(yīng)影響，化學(xué)活性會大大減弱。同時由于自由基的瞬態(tài)性質(zhì)，很難提供自由基遷移反應(yīng)的直接證據(jù)。因此，在單分子尺度實(shí)現(xiàn)對自由基遷移反應(yīng)的實(shí)空間直接觀測是極具挑戰(zhàn)性的課題。在遲力峰院士的大力支持下，李青教授團(tuán)隊及其國內(nèi)外合作者利用超高真空掃描隧道顯微鏡、X光電子能譜以及程序升溫質(zhì)譜，結(jié)合第一性原理計算，闡明了苯自由基引發(fā)的分子間自由基遷移機(jī)制，并成功利用該機(jī)制實(shí)現(xiàn)了對芳基炔烴分子在Ag（111）表面上反應(yīng)路徑的精準(zhǔn)調(diào)控，使其從無自由基輔助時的非脫氫偶合轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝Ц哌x擇性的脫氫偶聯(lián)。作者通過一系列佐證實(shí)驗(yàn)揭示了自由基產(chǎn)生與轉(zhuǎn)移反應(yīng)的競爭與聯(lián)系，并研究了此機(jī)制的普適性。該成果為新型智能納米材料的開發(fā)提供了重要的研究思路和理論基礎(chǔ)。