研究氢键网络的核量子效应对半导体/分子界面上光生电荷转移的影响是个较高挑战的课题。

有鉴于此，北京大学李新征、中国科学技术大学赵瑾等报道通过两种新型分子动力学方法（路径积分的分子动力学、时间分辨非绝热分子动力学），研究CH₃OH/TiO₂体系的界面电荷转移情况，发现界面上光激发过程的超快光激发动力学与氢键网络的量子质子转移密切相关。

本文要点

（1）

研究发现，由于核量子效应作用，空穴位点捕获/吸附甲醇分子的能力显著提高，并且吸附甲醇分子作为TiO₂的空穴牺牲剂。

（2）

通过原位扫描隧道显微镜测试验证紫外光照射条件对氢键网络的关键作用，因此得出结论说明氢键网络的量子质子运动（quantum proton motion）在光激发条件作用中的能量转化过程起到关键作用。

参考文献

Weibin Chu, Shijing Tan, Qijing Zheng, Wei Fang, Yexin Feng, Oleg V. Prezhdo, Bing Wang, Xin-Zheng Li*, Jin Zhao*, Ultrafast charge transfer coupled to quantum proton motion at molecule/metal oxide interface, Sci Adv 2022, 8(24),

DOI: 10.1126/sciadv.abo2675

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abo2675