近日，医学影像学院微流控技术与先进材料科研团队在国际原子与分子物理领域知名期刊《Journal of Chemical Physics》（中国科学院二区，IF=3.1）上连续发表两篇研究论文，分别题为“An investigation into low-lying electronic states of CH3S2 via threshold photoelectron imaging”和“Probing the Gold-hydrogen analogy in [L–Au–SR]− complexes (L = H and Au; R = H and CH3)”。医学影像学院医用物理与数学教研室青年教师焦成翔为第一篇论文第一作者，我校为第一完成单位；在第二篇论文中，焦成翔博士为通讯作者，我校为共同通讯单位。
含硫自由基及其相关分子在生物体系中发挥着重要作用，其中二硫键结构广泛存在于蛋白质分子中，在维持蛋白质空间结构的稳定性以及调控生物氧化还原过程方面发挥关键作用。围绕含硫分子体系的电子结构特性，研究团队利用高分辨阈值光电子速度成像技术，结合高精度量子化学计算方法，对CH₃S₂的基态及低激发态电子结构开展系统研究。研究首次获得了该自由基精确的电子亲和能及振动激发态信息，并揭示了S-S键振动特征及相关电子态结构，为深入理解含硫自由基的电子结构特征及其反应性质提供了电子谱学依据。
图1. CH3S2振动分辨的电子态与理论预测的低能异构体
在另一项研究中，团队利用负离子光电子速度成像技术与理论计算方法，研究了硫醇配位保护的贵金属配合物[L-Au-SR]-（L = H、Au；R = H、CH3）的化学键特征。研究结果表明，Au2SR-体系在几何结构和前沿分子轨道方面与其氢类比体系HAuSR-表现出高度的相似性，从实验上进一步验证了金-氢类似性，并揭示配体结构对Au-S化学键共价性的调控机制。该研究为深入理解金-硫界面化学键的本质以及金纳米材料的结构调控提供了重要实验依据。
图 2. 硫醇配位保护贵金属配合物的结构及金-氢类似性的对比示意图
上述研究得到了中国科学院福建物质结构研究所、安徽师范大学等单位的合作支持。相关成果为进一步认识分子电子结构及化学键形成机制提供了新的实验数据和理论依据，对于理解生物分子中含硫结构单元以及功能材料中金/硫界面的物理化学性质具有重要科学意义。（焦成翔/文、图）
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