文章介绍了近几年韩克利研究组在电子激发态氢键结构和动力学、激发态氢键加强促进超快内转换过程、激发态氢键与电子光谱移动规则、激发态氢键诱导的中间态以及电荷转移激发态等研究方面取得的最新进展,并讨论了该研究领域未来的发展方向。
这是继韩克利研究员和赵广久副研究员受邀主编的学术专著Hydrogen Bonding and Transfer in the Excited State(Ke-Li Han and Guang-Jiu Zhao, ISBN: 978-0-470-66677-7, John Wiley & Sons Ltd, Chichester, UK, 2010)出版后,又一次引起的国际同行的高度重视。
近年来,我所韩克利研究组在激发态氢键领域开展了一系列实验和理论研究工作。比如,在国际上首次提出了电子激发态氢键在大约两百飞秒的时间范围内快速加强的机制,从而推翻了过去人们普遍认可的激发态氢键解离机理;最早给出了激发态氢键动力学的电子光谱移动判据,证实了分子间氢键导致的电子光谱的红移或蓝移与激发态氢键的加强或减弱之间的对应关系;提出了一个新的荧光猝灭机理:分子间氢键在激发态的快速加强能促使分子间光诱导电子转移的发生,从而导致了氢键环境下普遍存在的荧光猝灭现象;阐明了激发态氢键动力学对发生在电子激发态的内转换、系间窜越、电荷转移、质子迁移等重要光物理过程的调控机制等。这些研究成果使人们对激发态氢键在光诱导的电子转移、能量传递、信号传导以及化学转换等方面所起的关键作用有了深入清晰的认识。自2007年以来,韩克利研究组在激发态氢键领域共发表研究论文近二十篇,并被国内外众多研究组广泛引用。最近,赵广久副研究员和韩克利研究员还受Physical Chemistry Chemical Physics杂志邀请,作为Guest Editor主编了一期关于激发态氢键研究的主题专刊(PCCP Themed Issue: “Hydrogen Bonding in Electronically Excited States”, Guest Editors: Guang-Jiu Zhao and Ke-Li Han, http://blogs.rsc.org/cp/2011/07/27/h-bonding-electronically-excited-states )。
激发态氢键研究工作得到了国家自然科学基金委项目(20903094 and 20833008)和科技部973项目(2007CB815202 and2009CB220010)的资金支持。(文/孙小飞 图/赵广久)