近日，中國科學院大連化學物理研究所分子反應動力學國家重點實驗院士楊學明、副研究員馬志博與中國科技大學教授李微雪，浙江師范大學助理研究員黃傳奇合作，在單分子層面甲醛在金紅石型氧化鈦110表面吸附結(jié)構(gòu)研究中取得新進展，相關(guān)結(jié)果發(fā)表在The Journal of Physical Chemistry Letters上。
氧化鈦110表面是研究光催化的模型體系，近年來結(jié)合小分子在其表面的行為研究揭示了一系列重要的基元動力學過程。但是這一體系在甲醛分子的研究中卻存在困難，其主要原因在于理論預測和實驗觀測的吸附結(jié)構(gòu)不同，這造成了一系列相互矛盾的實驗結(jié)果無法被正確的理解。
結(jié)合高分辨的掃描隧道顯微鏡和高精度的密度泛函理論計算，研究得到了甲醛在氧化鈦表面的軌道分辨。通過仔細的對比幾種軌道分辨，科研人員發(fā)現(xiàn)了吸附結(jié)構(gòu)經(jīng)常處于疊加態(tài)中，既可以是不同物理吸附狀態(tài)的疊加，也可以是物理吸附和化學吸附的疊加態(tài)。這預示著處于物理吸附和化學吸附的疊加態(tài)的吸附結(jié)構(gòu)極有可能是物理吸附向化學吸附的轉(zhuǎn)變通道，而同一類位點存在不同的疊加狀態(tài)，則說明表面上看起來是同一種位點的吸附位，受到周圍環(huán)境（如各種缺陷）的影響，也會在分子吸附結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)出根本性的不同。這些實驗現(xiàn)象對于理解甲醛復雜的反應路徑，以及理解前人相互矛盾的實驗結(jié)果均有極大的幫助。
大連化物所在單分子甲醛吸附研究中取得新進展
該工作得到中科院戰(zhàn)略性先導科技專項（B類）項目、中科院前沿科學重點研究計劃項目、科技部國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金等項目資助。
