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分子組裝是構(gòu)筑功能分子器件的關(guān)鍵。在促使組裝體形成的分子相互作用中，p 共軛分子骨架間的堆積作用對(duì)分子間的電荷輸運(yùn)起著至關(guān)重要的作用。該工作基于課題組自主研發(fā)的基于機(jī)械可控裂結(jié)技術(shù)的單分子電學(xué)表征儀器裝置，將高達(dá)每米1億伏特的電場(chǎng)作用于納米尺度的三聯(lián)苯單分子結(jié)中。研究發(fā)現(xiàn)，隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的增加，三聯(lián)苯分子形成組裝的概率顯著增加。結(jié)合DFT計(jì)算表明，單體分子在強(qiáng)電場(chǎng)下更趨于平面結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致組裝體的結(jié)合能增加。該工作進(jìn)一步分析了三苯基衍生物中存在的電場(chǎng)誘導(dǎo)分子組裝現(xiàn)象，表明電場(chǎng)誘導(dǎo)組裝效應(yīng)是多種共軛分子普遍存在的現(xiàn)象。該工作通過在單分子尺度構(gòu)筑模型分子體系，揭示了電場(chǎng)誘導(dǎo)三聯(lián)苯分子組裝的機(jī)制，為利用電場(chǎng)調(diào)節(jié)分子組裝提供了一種新的策略。

這一研究工作是在廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院洪文晶教授指導(dǎo)下完成的。肖宗源副教授、師佳副教授與劉俊揚(yáng)副研究員為該工作提供了重要指導(dǎo)。廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院碩士研究生唐永翔、博士研究生周彧與碩士研究生周達(dá)海為論文共同第一作者，研究生陳垚榮參與了該工作。該工作獲得了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題（2017YFA0204902）、國(guó)家自然科學(xué)基金（21722305、21673195、21703188）等項(xiàng)目的資助，也得到了固體表面物理化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、能源材料化學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心和醇醚酯化工清潔生產(chǎn)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室的支持。

參考資料

【1】廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，電場(chǎng)誘導(dǎo)分子組裝研究取得新進(jìn)展

【2】論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c07348