摘要

本文利用低温扫描隧道显微术和第一性原理计算研究了吸附在Au(111)表面的酞菁分子(H2Pc)与Co原子在单分子水平上的金属化反应过程.通过扫描探针的操纵手段,以可控的方式原位实现了单个H2Pc分子与钴原子反应生成CoPc的金属化酞菁产物,揭示出源于H2Pc和Co原子的π-d相互作用的中间过程.结合第一性原理计算和中间产物的图像模拟,进一步阐明了这一氧化还原反应中成键和断键的关键机制,即脱氢和金属化过程并非由Co原子和吡咯环的H作用所致,而与Co原子和吡咯环上的N原子之间的作用有关.