今日是:
歡迎光臨青島科技大學新聞網

|當前位置: 本站首頁 >> 學術動態 >> 正文
材料學院在金屬納米團簇活潑金屬變價(Cd+)行為以及團簇間作用機制研究中取得進展
作者:汪恕欣  審核:杜芳林 來源:材料學院  編輯:王文豔 點擊:[] 日期:2021年06月21日

金屬納米團簇(~1nm)作為連接原子分子與納米晶之間的橋樑,在理解物質從原子分子態向納米晶轉變過程中起着重要作用。研究金屬納米團簇的形成及其相互作用,不僅可以幫助我們理解金屬材料的結構轉變規律,金屬材料穩定性的來源,同時可以研究團簇中電子非羣體性行為表現出強烈性質變化的規律。這種性質上的變化賦予了金屬納米團簇在催化、光學、生命科學等領域的廣泛應用潛力。因此,金屬納米團簇的結構確定以及簇間相互作用機制的研究,有望從原子層面揭示量子侷限行為對結構以及性質變化的影響規律,從而帶來重要的科學發現。材料學院汪恕欣教授課題組圍繞團簇的合成、結構確定以及簇與環境間相互作用機制開展了系列工作,包括:

一、通過金誘導鎘還原的方式合成了首個具有完整鎘層的核殼型合金納米團簇---[Au42Cd40(SR)52]2-。單晶X-射線衍射(SC-XRD)分析表明該結構由一個Au42內核和一個封閉的Cd40(SR)52殼層組成。通過電噴霧離子化質譜(ESI-MS)進一步確認該納米團簇分子式。通過GUM模型對團簇的電子結構進行分析,發現團簇中鎘原子的平均價態為+1價。同時,其配位方式也明顯區別與+2價鎘的四面體配位,而與Ag44(SR)32納米團簇中Ag(I)的配位方式表現出高度的相似性。核殼型[Au42Cd40(SR)52]2-納米團簇的合成與結構確定揭示了在受量子侷限效應影響的金納米團簇中,金屬變價行為的存在。將金與鎘等高價活性金屬混合成核殼結構極大地擴展了雙金屬納米團簇結構的類型,並有助於理解金屬—巰基界面化學、合金金屬納米團簇的結構相關特性和其他基礎知識。相關成果以Total Structure of Bimetallic Coreshell [Au42Cd40(SR)52]2-Nanocluster and Its Implications為題發表在《Angewandte Chemie International Edition》(Angew. Chem. Int. Ed.,2021, DOI: 10.1002/anie.202106804)。該工作青島科技大學為第一單位,我校材料學院汪恕欣教授與卡耐基梅隆大學的金榮超教授為共同通訊作者,第一作者為碩士研究生唐莉。

圖1、[Au42Cd40(SR)52]2-納米團簇的晶體結構

二、利用金屬同位素標記的方式,探索了溶液相中金屬團簇與環境中金屬離子的相互作用的機制。研究表明,溶液中的金屬納米團簇與環境中金屬離子存在着動態的金屬再平衡過程,這種熵驅動的平衡機制的闡明為團簇的分層調控的實現奠定了試驗基礎。相關成果以Dynamic Metal Exchange between a Metalloid Silver Cluster and Silver(I) Thiolate為題發表在《Inorganic Chemistry》(Inorg. Chem.,2021,60, 3037)。我校為唯一通訊單位,汪恕欣教授為通訊作者,第一作者為碩士研究生唐莉。

圖2、金屬團簇與環境中金屬離子發生交換的示意圖

以上課題得到了國家自然基金委(21803001)與青島科技大學科研啓動基金的支持。

上一條:學術報告:環境與安全工程學院學術論壇——環境生態系統工程:發展與前沿

下一條:化工學院劉希恩教授團隊在電催化析氫/析氧領域取得新進展

【立信集運】

0
新聞鏈接
讀取內容中,請等待...
綜合新聞
焦點圖志

友情鏈接

嶗山校區 - 山東省青島市松嶺路99號   四方校區 - 山東省青島市鄭州路53號   中德國際合作區(中德校區) - 山東省青島市西海岸新區團結路3698號 高密校區 - 山東省高密市杏壇西街1號   濟南校區 - 山東省濟南市文化東路80號

©2015 青島科技大學    管理員郵箱:master@qust.edu.cn

魯ICP備05001948號-1   魯公網安備 37021202000007號   青島市互聯網違法信息舉報中心