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选键化学基础与前沿

  本项目所属一级领域为基础科学,是“十五”“211工程”建设项目“化学反应的本质与选控”的延续和发展,依托化学、物理两个一级国家重点学科,和物理化学、凝聚态物理、原子分子物理三个二级国家重点学科,围绕选键化学中的基础和前沿问题,侧重研究气相和复杂环境中分子的结构、光谱及反应动力学,在单分子层次揭示化学反应机理并实现选键化学,推动相应的理论与计算化学的发展。主要建设内容是:

  ——分子光谱和反应动力学。将气相分子光谱和动力学研究拓展到液相、基质隔离、气溶胶、表面和界面等复杂环境中,系统研究不同环境条件下分子的静态和动态反应过程及其相互作用规律,深入了解复杂化学体系中分子结构和动力学过程的影响因素和机理。

  ——单分子物理化学。建立和发展多种空间、能量、时间分辨的集成技术,实现对单分子结构和光电性能的高分辨表征与选键操纵;利用扫描隧道显微镜探针的近场发射电子激发固体表面上原子或分子,探索实现亚微米乃至纳米空间分辨的电子能谱测量以及原子或分子识别技术;研究大分子在低维受限情况(包括类细胞环境下)的单链折叠、聚集、缠结等行为,探讨分子间各种相互作用与大分子的构象变化之间的关系。

  ——理论和计算化学。发展线性标度的第一性原理计算方法,研究复杂环境下单分子的电子结构与反应动力学过程;发展含时电子结构理论,研究平衡及非平衡态下的电子运动动力学及反应机理;运用和发展非平衡统计力学的理论方法,研究介观化学体系的反应扩散动力学和统计热力学性质。

  本项目建设目标是:通过实验和理论的紧密结合,在选键化学的基础及前沿领域取得一批有显示度的、原创性的、具有国际先进水平的研究成果;继续保持学校在单分子化学物理、光谱与反应动力学、理论化学等方面的国际先进地位;促进与深化物理化学学科与其它相关学科的实质性交叉融合,争取产生新的学科生长点,并形成具有显著学科交叉特色的高层次人才培养基地。

 
 
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