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　　工學(xué)院王前課題組在超鹵素研究方面取得新進(jìn)展

　　最近國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《Physical Chemistry Chemical Physics》(影響因子為4.198)和《ChemPhysChem》(影響因子為3.349)分別以封面文章的形式刊發(fā)了工學(xué)院應(yīng)用物理與技術(shù)研究中心王前">王前教授課題組與其合作者題為“Tuning electronic and magnetic properties of silicene with magnetic superhalogens” 和 “All-metal clusters that mimic the chemistry of halogens”的研究論文，報(bào)道了他們?cè)诔u素研究方面的最新成果。

　　超鹵素(superhalogen)是指電子親和能(electron affinity, EA)比鹵素原子(氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At))的EA(3.0-3.6 eV)更高的一類基團(tuán)或分子。與鹵素元素相比，超鹵素表現(xiàn)出電負(fù)性更大，結(jié)構(gòu)更豐富，性質(zhì)更新穎等更加豐富的特征。超鹵素因其具有很高的EA，可以作為構(gòu)建性能穩(wěn)定、安全性好的新型高能量密度材料(high engergy density material，HEDM)的結(jié)構(gòu)單元;在化學(xué)研究領(lǐng)域中可以作為一種強(qiáng)氧化劑;并在制備有機(jī)超導(dǎo)體、成核劑以及生物催化劑等方面也有著廣泛的應(yīng)用前景。在過(guò)去的30多年的時(shí)間里，人們的注意力主要集中在設(shè)計(jì)和合成新型的超鹵素方面，然而如何應(yīng)用已經(jīng)合成的超鹵素來(lái)調(diào)控材料的物理化學(xué)性質(zhì)，以增強(qiáng)或?qū)崿F(xiàn)材料的功能化是人們尚未深入研究的領(lǐng)域。

　　硅烯是繼石墨烯之后的另一重大發(fā)現(xiàn)。由于硅材料與現(xiàn)代電子工業(yè)技術(shù)的相容性，硅烯的研究得到了廣泛的關(guān)注。王前">王前課題組首次系統(tǒng)而深入地研究了新合成的磁性超鹵簇MnCl3對(duì)硅烯的表面修飾以及對(duì)其能帶結(jié)構(gòu)和磁性質(zhì)的有效調(diào)控 (PCCP 2014，16，22979)?！禤CCP》審稿人高度評(píng)價(jià)道“Silicene and superhalogen are two hotly pursued research topics in physics, chemistry and material science. For the first time, this study combines these two subjects together and provides some new views of functionalizing silicene by using magnetic superhalogen MnCl3 that displays some advantages over the conventional halogen atoms.”

　　另外，全金屬超鹵素的設(shè)計(jì)與合成是該研究領(lǐng)域的一個(gè)挑戰(zhàn)性課題。超鹵素通常是以金屬元素為中心，傳統(tǒng)鹵素元素或氫(H)、氧(O)等輕質(zhì)非金屬元素為配體而構(gòu)成。王前">王前課題組從金(Au)元素獨(dú)特的核外電子結(jié)構(gòu)出發(fā)，首次從理論上證明了Au與H在與金屬元素鋁(Al)以及鹵素元素相互作用形成超鹵素團(tuán)簇時(shí)具有相似的化學(xué)性質(zhì)，從而設(shè)計(jì)了新型全金屬超鹵素AlAu4，并從理論上預(yù)言了由這種全金屬超鹵素與堿金屬元素構(gòu)成的材料具有良好的光學(xué)特性(ChemPhysChem 2013, 14, 3227)。這一工作把超鹵素的研究視野從非金屬原子擴(kuò)展到全金屬原子，為新型超鹵素的設(shè)計(jì)與合成提供了新的思路，受到審稿人和編輯的高度評(píng)價(jià)。

　　這兩篇文章的第一作者均為北京大學(xué)應(yīng)用物理與技術(shù)研究中心博士研究生趙天山，通訊作者為王前">王前教授。該研究工作得到了973計(jì)劃、自然科學(xué)基金委及教育部博士點(diǎn)基金的資助。

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