在分子单量子态水平上研究飞秒激光对化学反应通道的超快控制作用

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基本信息

项目摘要

分子量子态的研究，特别是分子激发态演化过程的研究不仅可以了解分子量子态的基本特性和量子态之间的相互作用，而且可以了解化学反应过程和反应通道间的相互作用。如果在单量子态水平上对势能面交叉处的势能面进行修饰，就有可能改变反应能垒，控制反应通道，最终实现对化学反应结果的控制。本项目采用飞秒超快时间分辨的光电子影像技术，实时观测化学反应发生过程中原子的运动和化学键的重排，跟踪反应物分子量子态的演化及态-态相互作用，从单量子态水平上揭示化学反应的本质。在量子态演变过程中引入一束飞秒激光，利用动态Stark效应改变量子态演变途径，从而实现对化学反应通道的选择和对反应产物产率的控制。理论研究采用多参考组态相互作用方法构造高精度激发态势能面，以及含时波包方法模拟化学反应过程，对实验现象进行解释并总结量子态演化及其相互作用的规律。

结项摘要

分子量子态的研究，特别是分子激发态演化过程的研究不仅可以了解分子量子态的基本特性和量子态之间的相互作用，而且可以了解化学反应过程和反应通道间的相互作用。如果在单量子态水平上对势能面交叉处的势能面进行修饰，就有可能改变反应能垒，控制反应通道，最终实现对化学反应结果的控制。在本项目执行过程中，我们开展了 N，N-二甲基甲酰胺等9个多原子分子体系的激发态非绝热动力学过程的研究。利用时间分辨的光离子/光电子影像方法，对激发态之间存在的非绝热过程，如内转换、系间交叉等动力学行为进行了实时跟踪和探测，并对其演化规律开展了系统研究。将飞秒激光的超快特性与纳秒激光的光谱高分辨的特性相结合，我们提出并发展了飞秒-纳秒相结合的超快控制方法，并成功用于对OCS和碘苯分子的光解反应的超快控制，在实验上成功观测到了红外飞秒控制激光对光解产物通道和产率的控制作用。

项目成果

期刊论文数量（14）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
飞秒时间分辨的光电子影像对3-甲基吡啶分子超快动力学研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Acta Physico - Chimica Sinica
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    朱荣淑;邱学军;秦晨;张冰
  • 通讯作者：
    张冰
Studies of Ultrafast Dynamics of 3-Picoline with FemtosecondTime-Resolved Photoelectron Imaging
飞秒时间分辨光电子成像研究 3-甲基吡啶超快动力学
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Acta Physico-Chimica Sinica
  • 影响因子：
    10.9
  • 作者：
    ZHU Rong-Shu;QIU Xue-Jun;QIN Chen;ZHANG Bing
  • 通讯作者：
    ZHANG Bing
Ultrafast excited-state dynamics in a prototype of the peptide bond: Internal conversionof the isolated N,N-dimethylformamide
肽键原型中的超快激发态动力学：分离的 N,N-二甲基甲酰胺的内部转化
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    PHYSICAL REVIEW A
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    Zhonghua Ding;Yanqi Xu;Yanmei Wang;Bing Zhang
  • 通讯作者：
    Bing Zhang
Energy transfer of ethyl iodine studied by time-resolved photoelectron imaging
通过时间分辨光电子成像研究乙基碘的能量转移
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Chemical Physics Letters
  • 影响因子：
    2.8
  • 作者：
    Bumaliya Abulimiti;Yanmei Wang;Ying Tang;Bing Zhang
  • 通讯作者：
    Bing Zhang
The geometry relaxation and intersystem crossing of quaterthiophene studied by femtosecond spectroscopy
飞秒光谱研究四噻吩的几何弛豫和系间窜越
  • DOI：
    10.1039/c4pp00439f
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Photochemical and Photobiological Sciences
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    Zhang; Song;Liu; Kai;Wang; Ya-ping;Zhang; Bing
  • 通讯作者：
    Bing

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    --
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  • 通讯作者：
    王志刚
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    10.5194/tc-2017-22
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  • 通讯作者：
    任一涛

其他文献

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利用动态Stark效应对分子光化学反应的非绝热动力学研究
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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