金属纳米团簇研究进展

       郑南峰教授课题组在金属纳米团簇方面取得重要进展, 相关结果以“Total Structure and Electronic Structure Analysis of Doped Thiolated Silver [MAg₂₄(SR)₁₈]^2- (M = Pd, Pt) Clusters”为题，发表在《美国化学会志》上(J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/jacs.5b07186)。

       硫醇保护的金属团簇因其为稳定贵金属纳米颗粒的缩影而备受关注。金、银虽属同族金属，但至今却未有硫醇保护金、银纳米团簇拥有相同结构的报道。在明星金纳米团簇Au₂₅(SR)₁₈的结构被确定后，就有大量有关Ag₂₅(SR)₁₈、Ag掺杂Au₂₅(SR)₁₈的合成和性质研究，理论计算也预测了Ag₂₅(SR)₁₈可能具有与Au₂₅(SR)₁₈类似的结构，但一直未被实验证实。该工作通过引入Pd和Pt，成功地获得了硫醇保护的[MAg₂₄(SR)₁₈]^2-(M=Pd, Pt)富银团簇，并解析了其单晶结构。结构分析表明，[MAg₂₄(SR)₁₈]^2-团簇虽具有类似Au₂₅(SR)₁₈的骨架结构，由一个M@Ag₁₂实心二十面体内核和六个[Ag₂(SR)₃]表面“订书针”单元组成，但不同的是[MAg₂₄(SR)₁₈]^2-团簇表面的六个[Ag₂(SR)₃]单元存在不同程度的扭曲，相邻[Ag₂(SR)₃]单元存在着Ag×××S非共价键相互作用。而存在的Ag×××S相互作用也促进了表面配体上苯环的π-π作用，使[MAg₂₄(SR)₁₈]^2-存在两种不同表面配体分布的手性团簇。此外，该工作也表明在金属团簇中掺杂异金属可作为一种调控团簇电子结构和光学性能的有效途径，即便是仅仅一个原子的掺杂也会引起团簇性质的变化。

       该工作在郑南峰教授和林水潮高级工程师指导下，beat365正版唯一官网和芬兰于韦斯屈莱大学HannuHäkkinen课题组共同合作完成的，主要由博士生严娟珠、博士后苏海峰和能源材料化学协同创新中心博士后杨华艳共同完成团簇合成、结构和性能表征，Häkkinen课题组通过理论计算分析了M@Ag₂₄的电子结构和吸收光谱。研究工作得到了国家自然科学基金委、科技部的资助。

       论文链接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.5b07186