南京大学化学与化工学院分析化学陶农建

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陶农建，南京大学特聘教授 (2012)。 国家杰出青年奖(B类, 2003), 中科院海外评审专家 (2004), 中国化学学会名誉会士（2013）。美国生物医学工程学会Fellow, 美国物理学会Fellow，美国科学促进会Fellow。ACS Sensors 副主编。 2001年起受聘担任亚利桑那州立大学电子工程系终身正教授，同时任化学和生物化学系兼职教授，2008年起担任生物电子学与生物传感器中心主任。2012年起任南京大学特聘教授。2015年任ACS Sensors副主编。在单分子电子学、化学和生物传感器方面做出了一系列原创性工作，拥有10多项美国专利，发表300多篇论文 (包括Science, PNAS, Nature Nanotech., Nature Chem., JACS, Physical Review Letters)，大会主题报告30余次。获得Elsevier ISE Experimental Electrochemistry奖, 德国洪堡高级研究奖、赫尔穆特费舍尔奖章、今日显微镜创新奖，美国国家科学基金会特别创意奖, 亚利桑那企业技术2006年度创新者奖及分子影像年轻显镜科学家奖等。 课题组主页：http://hysz.nju.edu.cn/njtao/index.html（NJU）； http://www.public.asu.edu/~ntao1/ (ASU) ；         
联系方式：
    联系地址：江苏省南京市栖霞区仙林大道163号，南京大学化学化工学院； 办公室：仙林化学楼D315； 实验室：仙林化学楼A207，A201-204； 电子邮件：njtaob@nju.edu.cn 联系电话：025-89686216 (NJU) +1-480-965-4456 (ASU)
主研方向：
    1）生物传感器及成像技术；2）分子电子学；3）基于手机的个人健康环境检测设备。
在研项目：        
    1.基于表面等离子共振的生物传感器研究； 2.移动健康传感器 3.分子电子学
最近发表文章：
    1. Hui Wang, X.N. Shan, H. Yu, Y. Wang, W. Schmickler, H.Y. Chen, NJ Tao, “Determine electrochemical surface stress of single nanowires”, Angewandte Chemie 129 (8), 2164(2017).
    2. Y. Guan, X.N. Shan, F.N. Zhang, S.P. Wang, H.Y. Chen and N.J. Tao, “Kinetics of small molecule interactions with membrane proteins in single cells measured with mechanical amplification”, Science Advances, 1, e1500633 (2015).
    3. Wei Wang, Yunze Yang, Shaopeng Wang, Vinay J Nagaraj, Qiang Liu, Jie Wu and N.J. Tao “Label-free measuring and mapping of binding kinetics of membrane proteins in single living cells", Nature Chem., 4, 846-853(2012).
    4. X. N. Shan, U. Patel, S. Wang, R. Iglesias, N.J. Tao, “Imaging Local Electrochemical Current Via Surface Plasmon Resonance”, Science, 327, 1363-1366(2010).

wenzhang

单分子电荷传输中量子干涉效应的电化学调控及其反共振现象的观测

亚利桑那州立大学、南京大学特聘教授陶农建联合日本AIST的Yoshihiro Asai教授以及复旦大学周刚教授，通过single molecule break junction技术结合电化学调控，测量单分子电导并绘制电极费米能级周围单个分子的传递函数，并研究与相长和相消干涉相关的特征。利用电化学调控，作者调整HOMO和LUMO之间的量子干涉，并直接观察到了反共振现象，这是相消干涉的一个显著特征。通过调整分子进出反共振，作者实现了两个数量级的电导连续控制，亚阈值摆幅为~17 mV dec-1，这些特性与高速和低功率电子器件相关。研究表明，单个分子中的量子干涉决定的电荷传输可以通过外部电化学门控连续调整，而不会改变分子结构（图1a）。这使得单分子电导的门控可以基于量子干涉效应，而非基于传统场效应管中的在刘子密度， 从而测量了单分子的传递函数并直接研究了最显著的量子干涉特征，包括相消干涉的反共振现象。该成果近日以题为“Gate controlling of quantum interference and direct observation of anti-resonances in single molecule charge transport”发表在知名期刊Nat. Mater.上。

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南京大学陶农建，王晖等多团队合作，利用等离激元成像技术研究了单个铂纳米粒子（用烷基硫醇单分子层从电极表面分离得来）上H2电催化还原的电子转移。通过改变单分子层的厚度，作者发现反应速率取决于从电极到纳米粒子的电子隧穿。隧穿衰减常数约为4.3 nm-1，小于文献中报道的烷基硫醇的隧穿衰减常数，作者认为隧穿势垒减小是由于电极电位偏置与氢还原体系呈负相关。该工作除了研究单个纳米粒子的电子转移，还展示了一种测量连接到两个电极的分子中电荷转移的光学方法。

Ruihong Liu, Hui Wang*, Nongjian Tao*, etal. Plasmonic Measurement of Electron Transfer Between a Single Metal Nanoparticle and an Electrode through a Molecular Layer. J. Am. Chem.Soc., 2019

DOI: 10.1021/jacs.9b05388

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.9b05388