可见光的吸收和由此产生的电子激发通过荧光共振能量转移(FRET)传输到反应中心对于生物光合系统的运行至关重要,并且用于多种由合成染料、聚合物或纳米点组成的人工系统。用于描述FRET的基本方程和描述振动态-振动态(V-V)能量转移的方程相似,意味着振动能量的传输和局域化在理论上应该是可能的。尽管振动激发能够促进反应进行是已知的,传输和集中振动能量还未被报道过。有鉴于此,马克斯普朗克研究所的Alec M. Wodtke等研究人员,实现了振动能的运输和集中,并以此促进了异构化反应。
本文要点
1)研究人员展示了通过在NaCl(100)表面上的CO吸附物层中的振动能量池实现的定向异构化。
2)研究人员展示了当有一个厚的12C16O覆盖层时,更多中红外光子被吸收并通过V-V能量转移到13C18O-NaCl界面,使得反应更有效地进行。
3)界面上可达到的共振能量密度比通过直接激发界面间的CO要高30倍。
本文研究表明,通过细致的系统设计,这些概念能够用于驱动其他化学转化,为凝聚态化学提供新的方法。
参考文献:
Jascha A. Lau, et al. Transporting and concentrating vibrational energy to promote isomerization. Nature, 2020.
DOI:10.1038/s41586-020-03081-y
https://www.nature.com/articles/s41586-020-03081-y