2025年01月11日
星期六
近日，安徽大学化学化工学院朱满洲/康熙团队在金属团簇荧光调控研究方面取得新进展，相关研究成果已在化学领域国际顶级期刊德国应用化学上在线发表，并被选作杂志封面(图1)。安徽大学化学化工学院2021级博士研究生沈宏磊和硕士研究生徐嘉伟为论文共同第一作者，化学化工学院朱满洲教授、康熙教授和天津理工大学匙文雄研究员为共同通讯作者，安徽大学化学化工学院为第一通讯单位。
图1.该工作被选为德国应用化学杂志封面。
油相荧光团簇的“油到水”相转移过程常常伴随着荧光猝灭，但其淬灭机理至今模糊不清，这限制了油相团簇的亲水性应用。事实上，相对于亲水性团簇，疏水性团簇具有更精确可控的分子结构以及更加清晰的荧光机制，其光学性能的调控更加容易。因此，将原子精确的油相团簇进行“油到水”相转移，且在此过程中保持团簇的优异性能，是推动团簇材料进行生物、检测等水相应用的重要手段。针对此，本工作深入研究表面羧基功能化的Ag29团簇的原子精确结构和光学性质，阐明了相态转换过程中荧光猝灭机理，并成功构筑具有优异光学性能的两亲性荧光团簇(图2)。本工作首先通过配体工程对Ag29团簇表面进行全羧基修饰，发现团簇全羧基功能化引发荧光强度的显著提升，晶体结构表明荧光提升的提升来源于团簇表面结构的增强耦合。全羧基疏水性Ag29团簇在“油到水”相转移时触发荧光猝灭，多种手段证明团簇去质子化引起分子内解耦过程，继而引发团簇表面结构疏散化以及辐射跃迁的淬灭。为解决此荧光淬灭问题，作者利用主客体化学方法引入水溶性谷胱甘肽诱导团簇聚集，并通过超分子再耦合对团簇分子内运动和分子间旋转进行限制，增强了团簇的辐射跃迁，实现了团簇的光学恢复与增强。该工作为原子精确金属团簇的结构-光学相关性研究提供了新的视角，并有望为针对亲水性应用的高荧光团簇材料的设计合成提供帮助。
图2. Ag29纳米团簇在“油到水”相转移过程中的光学调控。
上述工作是安徽大学在团簇研究领域标志性成果的新突破。化学化工学院朱满洲/康熙团队长期致力于金属团簇化学研究，开创和发展了“Ag29团簇模板体系拓展”、“团簇组装体系的构建”、“团簇荧光机理的阐明”三个研究方向，相关工作发表于美国科学院院刊，科学进展，自然通讯，美国化学会志 (4篇)，德国应用化学 (4篇)，化学科学 (8篇)等国际高水平期刊上。本工作属于三个研究方向的集成性工作：基于Ag29模板研究团簇组装体系的荧光机理。
新闻链接：http://www.ahu.edu.cn/2024/0510/c15059a339567/page.htm
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