【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，中科院大連化學(xué)物理研究所(簡(jiǎn)稱“大連化物所”)化石能源與應(yīng)用催化研究部金催化劑設(shè)計(jì)與選擇氧化研究組(DNL0809組)黃家輝研究員、劉超副研究員團(tuán)隊(duì)與大連化物所分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究中心(1102組)樊紅軍研究員等合作，在銅納米團(tuán)簇的可控合成和結(jié)構(gòu)解析研究方面取得新進(jìn)展。合作團(tuán)隊(duì)提出了溶劑介導(dǎo)沉淀合成原子精確銅納米團(tuán)簇的新策略，并揭示了其晶體結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)。
 

　　近幾年，原子精確的銅納米團(tuán)簇受到越來越多的關(guān)注，因?yàn)槠渚哂忻鞔_的原子組成和精確的晶體結(jié)構(gòu)，可以作為模型催化劑用于銅催化反應(yīng)機(jī)理研究等領(lǐng)域。盡管目前已有部分銅納米團(tuán)簇合成的報(bào)道，但仍缺乏有效方法合成更多的銅納米團(tuán)簇，而且已有合成方法還存在產(chǎn)物分離困難、產(chǎn)率低和合成過程復(fù)雜等問題。因此，需要發(fā)展銅納米團(tuán)簇合成新策略，提高其純度和產(chǎn)率，拓展其應(yīng)用范圍。
 

　　本工作中，研究人員提出溶劑介導(dǎo)沉淀合成的新策略(SMPS)，高效合成了Cu13H10(SR)3(PPh3)7納米團(tuán)簇(以下簡(jiǎn)稱“Cu13”，其中SR為硫醇配體)。在此方法中，產(chǎn)物Cu13團(tuán)簇以沉淀形式析出，過量的原料和副產(chǎn)物則保留在溶液中，實(shí)現(xiàn)了Cu13納米團(tuán)簇的高產(chǎn)率和高純度，解決了分離困難的問題。單晶X射線衍射分析表明，Cu13納米團(tuán)簇內(nèi)核由四個(gè)共頂點(diǎn)的四面體組成，具有一個(gè)三重對(duì)稱軸，不同于常見的二十面體或立方八面體的M13結(jié)構(gòu)。電噴霧電離質(zhì)譜和核磁共振譜證實(shí)，Cu13納米團(tuán)簇含有10個(gè)氫原子，并確定了其類型。此外，研究人員還利用DFT方法，模擬了Cu13納米團(tuán)簇的紫外可見吸收光譜、電子結(jié)構(gòu)和10個(gè)氫原子的位置。紫外可見吸收光譜和熒光光譜揭示了Cu13納米團(tuán)簇獨(dú)特的光學(xué)吸收和熒光性質(zhì)。該工作不僅提供了一種新穎的SMPS策略高效合成Cu13納米團(tuán)簇，而且加深了對(duì)銅納米團(tuán)簇結(jié)構(gòu)特性和光學(xué)性質(zhì)的認(rèn)識(shí)。
 

　　相關(guān)研究成果以“Solvent-mediated precipitating synthesis and optical properties of polyhydrido Cu13 nanoclusters with four vertex-sharing tetrahedrons”為題，發(fā)表在《化學(xué)科學(xué)》(Chemical Science)上。該工作的第一作者是大連化物所DNL0809組博士畢業(yè)生林欣章。該工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。