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吴凯主讲才斋讲堂第六十七讲:徜徉在原子和分子的世界
日期: 2013-11-08  信息来源: 新闻网记者 吴伯超

11月7日晚,才斋讲堂第六十七讲在二教107开讲。本次的主讲人是化学与工程科学学院的院长吴凯教授,他以原子和分子的世界”为题向同学们介绍了表面化学的基本知识和前沿发展。

“化学是唯一创造新物质的一门学科,它研究物质转化中的基本规律,为人类发展提供物质基础,人们可以藉此学习大自然、艺术再现大自然。”吴凯从化学的基本概念讲起,首先以新材料开发、合成氨、清洁能源、尾气处理、卫星姿态控制、三聚氰胺的工业使用以及化学在反恐中的应用等生动的实例向大家讲解了现代化学研究的进展和一些成果,展现了现在人们日常生活以及未来社会的发展都和化学的科学研究密不可分。

“化学已经超越瓶瓶罐罐,进入到原子和分子的时代。”吴凯将话题引入到今天讲座的核心——表面化学。扫描探针显微镜是扫描隧道显微镜和原子力显微镜的结合,而二者是检测原子和分子的两种非常重要的工具,使用它们可以帮助科学家们检测分子轨道、观察原子和分子的形态,进行单分子操作等等,在研究碳60、石墨烯、碳纳米管、硅纳米线、铅超导膜等新型材料性质的研究方面也发挥着重要作用。除此之外,扫描探针显微镜还可以用来进行分子组装,研究氢键与化学键的性质,观察化学反应的进行以及控制单分子反应。

随后,吴凯用浅显的语言向大家讲解了自己实验室在Ullmann偶联反应上面的研究。研究人员利用扫面探针显微镜成像、操控和谱学的功能严谨的研究了溴二苯在银的催化下生成四联苯的过程中所生成的金属有机过度物种以及对于有机物在金属催化剂上吸附位点的识别,并进一步研究了该反应在有机物数量不同的情况下反应路径的差异及其机理。

“在北大这样一个多文化、多学科的环境下,不同科学之间、甚至是文理科之间的交叉融合十分重要。”在讲座的最后,吴凯勉励在座的同学打破科学和行业间的界限,注重学科间的交流,他相信这可以为更多令人激动的新发现奠定基础。

在提问环节,吴凯解答了同学们针对显微镜的原理与精度、环境污染、化学与生物的交叉、化学在尖端武器与日常生活中的应用等提出的问题。

 

编辑:舍予

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