二维金属薄膜表面催化的量子调控

由于量子效应，金属薄膜的电子能谱和运动状态等表现出一维量子化的特征，会导致电子态密度在K空间的重新分布，以及新奇物理和化学性质的出现，例如超导电性、热膨胀系数、功函数和表面吸附等的量子振荡现象，为研究催化的基本原理和探索新的催化功能提供了一个新的途径。在本项目中，我们将通过对金属薄膜厚度的精确控制，实现对其电子结构的量子调控，探索催化反应所需要的催化活性和反应选择性的调控。为了提高对电子结构的调控能力，增强反应物与催化剂的电子轨道的杂化能力和匹配程度，还将研究金属薄膜+纳米颗粒/团簇的催化问题和界面处的合金化效应，研究量子能级的Zeeman劈裂和自旋极化能带与催化特别是手性催化的关系。本研究以与国家需求密切相关的手性催化、甲烷活化、氢能源利用等中的催化剂为研究对象，以催化反应中的量子力学效应这一基本问题为创新突破点，同时着眼于实验技术的发展，在基础和应用方面都具有非常重要的意义。