Højopløselig STM, der visualiserer reaktionens mellemtilstande og reaktionsvejen for EB-dehydrogenering på TiO2. Kredit:WANG Haochen
CH-bindingen er meget vigtig i organisk kemi. Kemiske reaktioner relateret til brydning og yderligere syntese af CH-bindingen kræver høj aktiveringsenergi og dårlig selektivitet. Derfor, det er vigtigt at forstå reaktionsmekanismen for CH-bindingen.
For nylig, et forskerhold ledet af prof. Yang Xueming og prof. Ma Zhibo fra Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) ved det kinesiske videnskabsakademi (CAS), i samarbejde med prof. Pan Minghu fra Huazhong University of Science and Technology, opdagede CH-bindingsbrydningsreaktionen katalyseret af lavtemperaturfotokatalyse på overfladen af titaniumoxid, og forklarede reaktionsmekanismen på enkelt molekyle niveau.
Resultaterne blev offentliggjort i Journal of Physical Chemistry Letters den 10. nov.
Forskerne brugte rutil 110-overfladen af titaniumoxid som modelsystem og CH-bindingsmolekylet ethylbenzen som modelmolekyle.
De fandt ud af, at ethylbenzen kun kunne induceres til at fjerne brint ved lav temperatur (77K) ved fotoinduceret reaktion. De observerede også eksperimentelt billederne af reaktionstrinnene ved in-situ at spore enkelte molekyler.
Prof. Pans team ydede støtte til den teoretiske fortolkning af billedet og bekræftede reaktionsprocessen.