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研究人员对分子氧进行了新的研究

2019-07-18 08:35:12 • 来源：

虽然固定单个氧原子听起来很困难，但试图操纵与该单个原子相关的电子来彻底改变其充电声音是不可能的。然而，大阪大学领导的国际研究团队首次报道了这一成就。

来自斯洛伐克和英国的合作者，来自大阪大学应用物理系的研究生Yuuki Adachi最近在ACS Nano上发表了这项研究。

研究人员对分子氧进行了新的研究

氧气是地球上最丰富的元素之一。通常以其双原子形式O 2发现，氧气具有高反应性并且在气态下不会长时间悬浮。在基态或氧的反应性最低的形式，被称为三重态氧，因为它有三种可能的安排的电子自旋。然而，具有一种可能的旋转排列的单线态氧更具反应性，并且在从绿色燃料生产到光动力学癌症治疗的各种化学反应中起主要作用。

因此，不出所料，控制分子氧的形成和活化具有重要意义。

“我们使用开尔文探针力谱来检查附着在二氧化钛金红石表面上的氧原子的电荷状态，然后通过将单个电子转移到氧原子对和从氧原子对转移来控制电荷，”Adachi解释说。“我们在对中确定了三种不同的电荷状态：O - / O -，O 2- / O 2-和O - / O 2-。取决于施加的电压以及我们将探头尖端相对于原子，然后我们可以在O -和O 2-状态之间可逆地切换电荷。“

然后研究小组表明，他们可以使用相同的方法在两个相邻的氧原子之间形成受控的可逆键，形成分子氧(O 2)。

有趣的是，他们还发现，通过将尖端定位在金红石表面的其他位置，可以远程控制充电状态。电子通过表面极化子转移到氧原子上，这是电子可以穿过晶格的现象。

“ 此前对氧原子电荷状态的控制水平以前是不可能的，”该研究的副作者Yan Jun Li副教授说。“我们的工作提供了一种检测基于过渡金属氧化物的催化反应的新方法，并且可能应用于其他原子，也可能应用于其他表面，其中通过电荷操作引发受控化学反应。”

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