“一箭双雕”：同时赋予金纳米团簇催化活性和水溶性

正近年来,金纳米团簇(Au NCs)~(1–3)因其超小尺寸和确定组成结构在催化领域4备受青睐。但金纳米团簇催化一直面临以下两个问题:其一,虽然团簇表面的配体有时会促进催化反应的进行5,但大多数团簇表面的配体会阻碍反应分子到达催化剂的金属表面,从而减少甚至会彻底消除催化剂的催化活性6。针对这样一个问题,可以通过减少或者完全去除配体来提高团簇的催化活性,但这     

原子数精确的金属纳米团簇在电催化领域的应用研究进展

金属纳米团簇(MNCs)是由几个到数百个金属原子组成,其尺寸一般小于2nm.金属纳米团簇在许多催化反应中表现出高的催化活性和选择性,这与金属纳米团簇具有高的比表面积、较多暴露的活性原子,以及与金属纳米粒子(MNPs)不同的电子结构有关.金属纳米团簇确定的组成和结构使其成为一种新型模型催化剂,对纳米团簇的催化性能研究有利...     

硫醇保护的金纳米粒子与三苯基膦的独特反应性

<正>金纳米团簇是一类重要的簇状化合物。早期的研究表明,膦对金纳米团簇具有保护作用~1,但是这类团簇稳定性较差,限制了很多科学研究和实际应用。近年来人们把目光转向了相对较稳定的硫醇保护的金纳米团簇,并取得了极大进展~(2,3)。配体交换法~(4–7)是当今合成新团簇的一种主要方法。由于硫醇比膦化合物更容易吸附在金纳米团     

金团簇二十面体结构融合过程中其催化活性的演变（英文）

近年来,由有机配体保护的原子精确金属团簇在合成方面已取得了重要进展,其独特的原子结构对一些化学反应产生独特的催化效果.原子精确的团簇催化剂明显不同于纳米颗粒催化剂和单原子催化剂,是一种关联均相和多相的、原子数目确定、尺寸均一、结构精确的新型催化剂.从原子尺度上精确构筑团簇催化剂,探究亚纳米尺度的微观结构对催化性能的影响,为常规催化剂所未能解决的关键科学问题提供解决的机会,为在分子尺度上揭示催化作用机制以及准确关联催化剂结构与催化性能提供新的研究体系,具有重要的科学研究意义.本文设计和使用了三种结构精确的金团簇催化剂,即Au_(25)(PPh_3)_(10)(SC_2H_4Ph)_5Cl_2, Au_(38)(SC_2H_4Ph)_(24)和Au_(25)(SC_2H_4Ph)_(18),分别由二十面体结构的Au_(13)单元通过中心顶点融合、面融合、体相融合形成的(简写为Au_(vf)、Au_(ff)和Au_(bf)),详细研究了这三个金团簇催化剂在二十面体Au_(13)单元的结构融合过程中,其催化活性的演变规律.在催化吡咯烷与O_2反应制备γ-丁内酰胺反应中,金团簇催化剂的催化活性顺序为Au_(bf)Au_(ff)Au_(vf),表明这三个金团簇中Au_(13)单元的结构随着点、面、体的融合,其催化活性随之增加.同时研究发现,对于同一个Au团簇催化剂,其表面硫醇配体的烷基链越短,其催化活性越高,这主要是由于短链硫醇分子的空间位阻较小,吡咯烷分子更容易进入催化剂的金表面,接触到活性位点,进行催化反应.实验表明,三个团簇金原子均带正电荷,正价金物种可能是催化吡咯烷与O_2反应的催化活化物种.研究发现, Au_(bf)团簇表面的活性位数目高于Au_(ff)和Au_(vf)团簇的,因此Au_(bf)的催化活性最高;同时,团簇表面配体的烷基链越短,其表面活性位数目也越多,这也进一步解释了表面硫醇配体的烷基链越短,其相应的金团簇催化剂的催化活性越高的原因.吡咯烷与O_2在金团簇上反应的可能路径为O_2在Au活性位上裂解的O原子和吡咯烷β-H转移至Au活性位的β-H反应脱水后形成亚胺,亚胺经过水解进一步氧化得到产物.这项研究将为在原子层次上调变金属团簇催化剂的结构进而改变其催化性能提供新的思路,对精准设计和构筑高效催化剂具有一定的科学指导意义.     

单个、自生的RP-Au-PR结构增强金属纳米团簇的光致发光量子产率19倍

膦保护金纳米团簇的研究可追溯到1969年,"RP-Au-PR"(R为烷基)结构在膦保护的金纳米团簇上目前还未见报道,而相似的"RS-Au-SR"结构在硫醇保护金纳米团簇中经常被发现,其具有多种功能(例如增强团簇发光).本工作以双膦作为配体成功合成出原予层次单分布的金银纳米团簇[Au10Ag4(Dppp)5Cl4]Cl2...     

金团簇二十面体结构融合过程中其催化活性的演变

近年来,由有机配体保护的原子精确金属团簇在合成方面已取得了重要进展,其独特的原子结构对一些化学反应产生独特的催化效果.原子精确的团簇催化剂明显不同于纳米颗粒催化剂和单原子催化剂,是一种关联均相和多相的、原子数目确定、尺寸均一、结构精确的新型催化剂.从原子尺度上精确构筑团簇催化剂,探究亚纳米尺度的微观结构对催化性能的影响...     

给超细金纳米粒子做“外科手术”

正近年来在纳米科学研究中,金属纳米团簇(metal nanoclusters,超细的金属纳米粒子,尺寸约1-3 nm)这一领域逐渐兴起并引起了研究者们的广泛关注~(1,2)。与尺寸更大且多分散的纳米粒子相比,纳米团簇取得了原子尺度上的精确,具有确定的分子式和X射线单晶结构~(3,4)。因此,研究纳米团簇使得人们可以从根本上理解一些纳米结构与性能的关系~(1-3),以及跟踪纳米世界里的某些     

液相合成金纳米团簇

作为过渡金属团簇的一种,金纳米团簇由于具有不同于其它纳米材料的特殊物化性能,在催化、光学、电学及生物技术等领域具有潜在的应用前景。本文综述了液相合成金纳米团簇的研究进展,主要包括有机膦化物和硫醇保护的金纳米团簇的合成方法与晶体结构,这将为金纳米团簇的研究者提供一定的参考。     

荧光金纳米团簇在小分子化合物检测中的应用

金纳米团簇(gold nanoclusters,Au NCs)是一种新型的荧光纳米材料,由几个到几百个原子组成,尺寸接近于电子的费米波长。由于量子尺寸效应,金纳米团簇显示出独特的光学特性。荧光金纳米团簇具有尺寸小、水溶性好、光物理性质好、比表面积大、表面易于修饰以及荧光性质随尺寸可调等优点,是近年来的研究热点。通过改变配体或者生物支架合成的各种荧光金纳米团簇,在传感检测、纳米标记、医学成像和光电子学等领域具有潜在的应用前景。作为新型荧光探针,荧光金纳米团簇已成功用于对阳离子、阴离子及重要的生物活性物质如过氧化氢、葡萄糖、谷胱甘肽、三磷酸腺苷、氨基酸等小分子化合物的检测。本文结合当前的研究现状,介绍了金纳米团簇在小分子化合物荧光检测中的应用,并简要评述了金纳米团簇研究中所面临的挑战及应用前景。     

介孔SBA-15棒负载的Pd_3Cl催化剂催化Sonogashira偶联反应（英文）

通过静电吸引策略将具有高度分散性的原子精确纳米团簇[Pd_3Cl(PPh_2)_2(PPh_3)_3]+(Pd_3Cl)负载在介孔SBA-15棒上。结构明确的Pd_3Cl/SBA-15催化剂在以水作为溶剂以及温和的反应条件下对催化Sonogashira碳-碳偶联反应展现了较好的催化性能以及循环性。在此基础上,我们研究了Pd_3Cl团簇结构与性能之间的关系,并证实内核的Pd~(δ+)(0δ2)与配体之间的协同效应是催化反应的关键。