2024年12月25日
星期三
近日，安徽大学先进材料原子工程研究中心朱满洲/ 康熙研究团队提出一种名为“切片可视化”的研究手段，能够对团簇结构及尺寸演化过程进行原子级别上的成像。该工作近期以“Slice Visualization for Imaging Nanocluster Transformations”为题在化学领域国际顶级期刊《Journal of the American Chemical Society》上在线发表(DOI：10.1021/jacs.3c02165)，并被选为杂志封面。安徽大学化学化工学院2021级博士研究生魏肖为论文第一作者，朱满洲教授、康熙教授为共同通讯作者，安徽大学为唯一通讯单位。
该工作被选为JACS封面
对金属纳米颗粒尺寸的定向操控是纳米科学家持之以恒的追求。然而，由于纳米颗粒存在两个固有缺陷，即分子尺寸不均匀性和表面化学环境复杂性，在原子水平上实现这种定向操控极具挑战。在此背景下，金属纳米团簇由于其原子级别精确的结构、超强的量子尺寸效应、离散的分子电子能级以及独特的物理化学性质，无论在纳米粒子结构与尺寸转化探究、量子构效关系阐明等基础研究方面，还是在催化、分子器件、光学传感等应用研究方面均展现出潜在的价值。为了实现团簇结构与性能的精准定制，研究人员已发展了若干有效调控策略，包括合金化、配体工程、离子替换、簇间组装等。然而，这些调控手段对应的团簇转换途径仍处于“盲盒”状态，相应的团簇转化中间体很难从原子层面进行追踪，这也是精确探究纳米粒子结构与尺寸转化中的最大难题。
从Au1Ag24(SR)18到Au1Ag30(SR)20转换过程的切片可视化
在此工作中，朱满洲/康熙研究团队针对此难题，提出一种名为“切片可视化”的研究手段，能够对从Au1Ag24(SR)18到Au1Ag30(SR)20的结构转化过程进行原子级别上的成像。利用该手段，他们监测到团簇转化过程中的两个中间体：Au1Ag26(SR)19和Au1Ag28(SR)20。这一系列具有原子级别精确结构的Au1Ag24+2n (n = 0,1,2,3)团簇具有相同的Au1Ag12二十面体内核，但外围基序结构伴随着从简单到复杂的不断演化。基于精确结构，他们谱绘了该体系团簇结构生长的机制：Ag或Ag2(SR)1插入诱导团簇表面结构基序组装。“切片可视化”的提出为揭开团簇结构和尺寸转化的庐山真面目提供了有力的研究手段。
新闻链接：http://www.ahu.edu.cn/2023/0630/c15129a311216/page.htm
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