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我國學者表征了硫醇保護的Ag和AuAg納米顆粒的單晶結構
閱讀：82 發(fā)布時間：2013-9-16| 提 供 商 | 上海撫生實業(yè)有限公司 | 資料大小 | 8.8KB |
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我國學者表征了硫醇保護的Ag和AuAg納米顆粒的單晶結構
有機配體保護的貴金屬納米顆粒在自組裝、生物標記、分子識別、電化學及催化等領域有廣泛應用前景，相關納米顆粒分子結構的表征往往是對其性能精細調(diào)控的基礎與關鍵。近期廈門大學“團簇化學”創(chuàng)新群體鄭南峰課題組在金屬納米顆粒的合成和晶體結構表征研究方面取得重要進展，于2013年9月4日在Nature Communications上 （Nat. Commun. 2013, 4, 2422, DOI:10.1038/ncomms3422） 發(fā)表了題為“All-thiol-stabilized Ag44 and Au12Ag32 nanoparticles with single-crystal structures”的研究成果。在所發(fā)表的研究論文中，鄭南峰課題組不僅制備了一系列硫醇保護的Ag44 和Au12Ag32納米團簇，利用X-射線衍射技術表征它們的晶體結構，而且還與芬蘭于韋斯屈萊大學Hannu Häkkinen課題組合作解釋了Ag44的化學穩(wěn)定性和光學吸收性質(zhì)。
硫醇保護的金屬顆粒由于其良好的穩(wěn)定性一直是近二十年化學家關注的熱點。2007年以來，上在金納米團簇的結構表征方面取得了顯著的進展，對金納米材料的表界面調(diào)控起到了積極的推動作用，然而與其相對應的硫醇保護的銀納米團簇結構真面目一直未被揭開。針對這一問題，鄭南峰課題組以含氟硫醇為保護配體合成出了一系列（六成員）尺寸為1.5 nm、穩(wěn)定的Ag和AuAg合金納米團簇，并通過X-射線衍射技術表征了它們的晶體結構，發(fā)現(xiàn)該系列納米團簇的分子組成為[M12Ag32（SR）30]4-（M = Ag, Au），其中硫醇可以是3,4-二氟苯硫酚，對氟苯硫酚，對三氟甲基苯硫酚。這一系列團簇具核殼結構，其金屬內(nèi)核M12Ag20多面體具同軸高對稱性的開普勒結構，由一個空心M12 （M = Ag, Au）二十面體內(nèi)嵌于一個Ag20十二面體形成，而在M12Ag20多面體的表面是由六個Ag2（SR）5結構單元組成的表面保護層。與目前已報道的硫醇保護的Au納米團簇的結構截然不同，該系列含銀納米團簇內(nèi)核M12空心二十面的出現(xiàn)使內(nèi)部金屬原子的配位數(shù)僅為10而非常規(guī)的12，而其表面存在的Ag2（SR）5結構單元*不同于硫醇保護金納米團簇的表面所擁有的“訂書針”-SR-Au-SR-結構單元，證明了硫醇保護的銀納米顆粒*有可能擁有與硫醇保護的金納米顆粒*不同的表面結構。每個Ag44 或Au12Ag32團簇帶4個負電荷，通過對[Ag44（SR）30]4-團簇電子結構的理論計算分析，發(fā)現(xiàn)團簇所擁有的良好穩(wěn)定性可由18電子超原子理論解釋。而*的化學穩(wěn)定性使該系列團簇的放大合成更容易，一鍋反應合成10克團簇已被實現(xiàn)。與此同時，所合成的團簇擁有很強的紫外-可見光吸收能力。這些特征均為其在光電領域的應用提供了很好的基礎。
該研究工作是在廈門大學鄭南峰教授課題組和芬蘭于韋斯屈萊大學Hannu Häkkinen課題組共同合作完成的。工作中的合成、結構表征和性能測試是在鄭南峰教授指導下由博士生楊華艷（*作者）和碩士生王羽、黃華奇完成的；Hannu Häkkinen課題組通過理論計算分析了Ag44的電子結構和吸收光譜。
我國學者表征了硫醇保護的Ag和AuAg納米顆粒的單晶結構