東京大學中村榮一教授領導的一個研究小組第一次通過顯微鏡觀察揭示了每個分子發生的反應行為在概率上與量子力學理論的預測相符,我做到了。

 雙縫實驗是一個眾所周知的實驗,它顯示了電子的量子性質。雖然每個電子都像粒子一樣隨機地表現,但它也將規律顯示為波。據預測,分子之間的反應將以相同的方式進行,但沒有實驗證明。

 這一次,我們證明了這種量子力學過渡態理論的預測。用原子分辨率電子顯微鏡直接觀察兩個分子之間的化學反應。實時追踪過程時,每個分子都是隨機的,但取和時,遵循一級反應定律(反應速率與一種反應物濃度成正比的反應)證明了預測。

自 19 世紀以來,化學反應研究一直通過跟踪反應容器中阿伏伽德羅數(10 的 23 次方)分子總量的增加或減少(批量實驗)進行。在這項研究中,觀察了一維排列的[60]富勒烯分子(像足球一樣鍵合的碳原子)(在稱為碳納米管的圓柱形材料內部)的反應,同時改變每個分子的溫度。通過使用分辨率電子顯微鏡直接觀察而積累。

這一次,我們證明了可以使用顯微鏡記錄和分析稱為化學反應的分子的“運動”。由此,我們可以發現新的化學反應,提出在太空和地球內部等高能環境中的反應模型,在原油催化重整等工業規模反應中開發高效催化劑和合理的化學反應過程。油。預計會導致設計。

論文信息:[Journal of American Chemical Society] 單個 C60 二聚化事件的直接顯微分析:動力學和機制

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