近日，我院洪文晶教授与英国华威大学Hatef Sadeghi副教授合作，在超分子自由基电子学领域取得重要进展,相关研究成果以“Supramolecular Radical Electronics”为题发表于J. Am. Chem. Soc. 上（DOI: 10.1021/jacs.3c04323）。
超分子自由基化学连接了超分子化学和自由基化学，将自由基引入单分子尺度的超分子结构中，为调控超分子自由基的电子结构和功能性质提供了全新机遇。虽然研究者们已经做出了许多努力来制备超分子结构，但由于在单分子水平上制备超分子自由基的挑战，对于通过超分子自由基的电荷输运特性的研究至今没有报道。
面对这一挑战，最近，厦门大学化学化工学院洪文晶教授课题组与英国华威大学的Hatef Sadeghi副教授课题组合作，采用自主搭建的电化学扫描隧道显微镜裂结（EC-STM-BJ）技术原位制备了相同化学结构的超分子结和超分子自由基结，并研究了它们的电荷输运特性。在该工作中，研究者发现超分子自由基结的电导比没有自由基的超分子结高了一个数量级，甚至高于具有相似长度且完全共轭的4,4'-二氨基三联苯分子结的电导。通过实验和理论研究的结合，研究者揭示自由基的引入不仅增加了超分子自由基与电极的结合能，还减小了超分子自由基的能级间隙，导致超分子自由基电荷输运的近共振传输，从而呈现出较高的电导值。该工作表明，超分子自由基间较强的堆积作用以及与电极较大的结合能，在单分子尺度为超分子自由基化学和含有超分子自由基的新材料提供了新的理解。
该工作在我院洪文晶教授、萨本栋微米纳米科学技术研究院杨扬教授和华威大学的Hatef Sadeghi副教授共同指导下完成，我院博士生高腾洋、华威大学Abdalghani Daaoub、我院博士后潘志超与博士后胡勇为论文共同第一作者。我院师佳副教授、刘俊扬副教授、工程师黄瑞芸、博士后袁赛赛、硕士生李耀光、硕士生董刚和华威大学Sara Sangtarash共同参与了该工作。该工作得到了国家自然科学基金（22250003, T2222002, 21973079, 22032004）、国家重点研发计划项目（2017YFA0204902）、福建省自然科学基金（2021J06008）等相关项目的资助。
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.3c04323#
图文来源：https://chem.xmu.edu.cn/info/1274/23104.htm