Nonadiabatic Photochemistry & Photophysics

1) 光驱动分子马达和分子开关的理论研究与设计

       马达（motor）作为人类社会发展的引擎，曾推动我们迈入工业时代的大门； 而在微观世界，与之对应的分子马达作为未来纳米器件的核心，有望再次掀起人类社会的深刻变革。分子马达的设计和合成一直都是生命、物理和化学等诸多学科的研究热点，也是极具挑战性的研究领域之一。

       以Feringa等人合成的空间挤迫型多烯为代表的光驱动型分子转动马达， 因其优越的能量输入形式、独特的运行方式和广阔的应用前景而受到了特别的关注。

       深刻理解光驱动分子转动马达背后的光化学和光物理本质， 进而实现优化马达性能、改进能量转换效率以及设计新型光驱动马达等目标，也是 研究组长期以来潜心钻研、孜孜以求的目标。

2) 化学与生物发光机制

        生物发光是大自然的杰作之一。 本质上，它们是发生在生物体内，将化学能转化为光的化学反应。 该过程的能量转化的效率极高，以至于绝大多数的化学能都以荧光的形式辐射出， 而几乎不对外放热，因此生物发光也称“冷光”。 在不可再生资源面临枯竭、能源供应空前紧张的形势下， 开展这一领域的研究无疑有重要的现实意义。

       与此同时，生物和化学发光在理论化学上也有独特的地位： 和一般分子受到光激发跃迁到激发态但最终又回到基态的反应（即光化学反应）不同， 在化学和生物发光过程中，分子由基态到激发态的跃迁是由自身的化学反应放热引起， 称为化学激发。这一不寻常的跃迁，在没有外界泵浦光源的激发下，是如何做到的呢？ 由于理论模型和方法的限制，这一机制一直困扰了理论和实验化学家很多年。

3) 荧光染料的发光与淬灭机制等。

      关注溶液、固体和生物环境中染料分子激发态发光和淬灭机理。

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