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1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)1472ActaPhys.-Chim.Sin.,2009,25(7)：1472-1480July[Review]www.whxb.pku.edu.cn从分子水平研究电子传递*赵健伟刘洪梅倪文彬郭彦尹星(南京大学化学化工学院,生命分析化学教育部重点实验室,南京210008)摘要：有机分子中电子传递受到诸多因素的影响,纳米电极、界面、环境和分子本身都是必须要系统考察的因素.本文从理论模拟和实验研究两个方面总结了在分子尺度上电子传递研究的最新进展.着重讨论了分子动力学方法
2、模拟纳米电极的制备,量子化学方法研究电场作用下的分子构象及分子电导,另外还讨论了扫描隧道显微术和电化学方法研究单分子结的电子传递.分子电子传递的研究不仅涉及微观的实验测量,从宏观的实验结果通过合理的分析推导,也可以得到微观的信息.关键词：量子化学;电子传递;分子动力学模拟;电化学;扫描隧道显微术中图分类号：O641;O646ElectronTransferStudiedattheMolecularLevel*ZHAOJian-WeiLIUHong-MeiNIWen-BinGUOYanYINXing(KeyLabo
3、ratoryofAnalyticalChemistryforLifeScience,MinistryofEducation,SchoolofChemistryandChemicalEngineering,NanjingUniversity,Nanjing210008,P.R.China)Abstract：Electrontransferthroughorganicmoleculesisaffectedbyseveralfactors.Theinfluenceofelectrodes,theinterfacebet
4、weentheorganicmoleculeandelectrodes,theenvironmentandthemolecularstructureshouldbeconsidered.Inthispaper,wereviewedtheoreticalandexperimentalstudiesofmolecularelectrontransfer,suchasthemoleculardynamicssimulationsontheformationofthemetallicelectrodes,quantumc
5、hemistrystudiesonmolecularconformationandconductance,andexperimentalstudiesofelectrontransferinmolecularjunctionusingscanningprobemicroscopyandelectrochemistry.Amongtheexperimentalmethods,microscopictechniquessuchasscanningprobemicroscopyhavebeendevelopedtost
6、udymolecularelectrontransfer.Alternatively,macroscopicmeasurementshavealsobeeninstructivetoobtainthemicroscopicstructuralinformation.KeyWords：Quantumchemistry;Electrontransfer;Moleculardynamicssimulation;Electrochemistry;Scanningprobemicroscopy从分子水平研究电子传递是电化学
7、的基础,同为关联起来.图1给出了分子电子传递研究的对象时也为理解分子电子学和生命过程中电子传递的现以及研究方法.由于理解分子水平电子传递的重要[1,2]象提供参考.为了实现真正意义上的分子水平电性,实验上和理论上都开展了广泛的研究,逐步阐明子传递的研究,需要制备具有纳米级曲率半径的电电极、界面、分子本身以及环境的影响.极,建立可靠的电极-分子界面,同时还要系统地考察分子在电场作用下,以及周围环境作用下的结构1纳米尺度电极的制备与结构变化.最终将这些静态的特征与动态的电子传输行实现分子尺度电学测量的关键技术问题是制
8、备Received:February24,2009;Revised:April15,2009;PublishedonWeb:May20,2009.*Correspondingauthor.Email:zhaojw@nju.edu.cn;Tel:+86-25-83596523.TheprojectwassupportedbytheNationalNaturalScience
