金属纳米团簇强荧光研究获进展

<正>近日,安徽大学和美国卡内基梅隆大学、匹兹堡大学合作完成的一项研究,使人类有望开发出新一代生物荧光检测与诊断试剂,为进一步了解金属纳米团簇的荧光起源提供了新思路和方法。相关成果在线发表于《德国应用化学》杂志。众所周知,因为有光,人们可以看到宏观世界的美妙;因为荧光,科研工作者可以看到微观世界的细胞精细结构,甚至可以在分子层面了解化学反应。     

原位配体交换方法合成合金纳米团簇

<正>团簇作为凝聚态物质的初始形态,在物质由原子、分子向宏观材料转变过程中起着关键作用。国内外研究现状和趋势表明,探索超小尺寸(2nm)原子数目精确的金属团簇的物理、化学性质,可以揭示出团簇的前线分子轨道与其理化性质之间的量子化学规律,指导我们更加理性地创造新材料。     

Au25纳米团簇合成与应用研究进展

综述了新型金属纳米材料Au25纳米团簇的合成机理和合成工艺改进,结合Au纳米团簇荧光作用机理说明其特有的荧光特性,利用Au纳米团簇荧光性质在离子检测、生物小分子检测、蛋白质检测和生物成像方面的应用,为Au纳米团簇的研究提供参考。     

金属纳米团簇在农药检测中的应用研究进展

农药对提高农作物质量和产量具有重要作用,然而,过量以及不合理使用农药导致的残留和污染对人类健康及环境均具有严重危害,因此对农药及其残留的检测尤为重要。金属纳米团簇（Metal nanoclusters,MNCs）作为一种新型纳米材料,具有尺寸小、稳定性高、易制备和生物相容性好等优点,在分析传感领域备受关注。MNCs在农药检测方面也展现出巨大的应用潜力。本文综述了近年来基于MNCs的检测方法以及在有机磷农药、有机氮农药和有机氯农药等常见农药检测中的研究进展,并对其在农药检测方面的发展前景进行了展望。     

高核Ag/S纳米团簇合成的研究进展

硫醇配体保护的高核银纳米团簇具有丰富的结构和性能, 在光致发光、 生物传感、 纳米材料等方面具有广阔的应用前景. 然而, 精确控制高核Ag/S纳米团簇的尺寸和结构面临着巨大的挑战, 构建高核Ag/S纳米团簇的可行策略也一直是人们关注的焦点. 近年来, 随着合成方法和表征技术的不断发展, 高核Ag/S纳米团簇的合成和性能研究方面均取得了显著的成就. 本文总结了含20个或以上Ag原子的Ag/S纳米团簇的合成方法(直接还原法、 阴离子模板法及配体交换法), 对部分高核Ag/S纳米团簇的结构进行了探讨, 并展望了未来研究的趋势.     

水相氧化钛团簇的合成、性质和应用

氧化钛团簇是一类具有明确结构的分子型化合物,可以视为二氧化钛纳米颗粒的分子类似物,不仅具有新奇的分子结构,而且具有优异的光响应性质.近10年来,氧化钛团簇的合成、性质和应用研究取得了快速发展.水相合成的氧化钛团簇是多金属氧团簇(广义多酸、多金属氧酸盐)的一个分支.本文综述了水相氧化钛团簇的合成思路、合成体系和典型案例,...     

荧光金属纳米簇的合成及其在生物医学中的应用研究进展

金属纳米簇作为一种新型的荧光纳米材料,展现出良好的生物相容性和优良的物化性质,近年来受到各个领域的关注,尤其在生物医学领域得到了广泛的应用。该文在介绍多种金属纳米簇的合成方法和光学性质的基础上,综述了金属纳米簇在生物传感、生物成像和肿瘤治疗等领域的应用研究进展,并对其面临的挑战和应用前景进行了展望。     

纳米镍团簇表面性质及能量的分子动力学研究

在单分散金属纳米粒子制备过程中,金属烧结现象需要尽量避免。烧结与诸多因素有关,其中金属纳米粒子的表面性质和能量对烧结作用有着重要影响。本工作利用分子动力学,以4种不同粒径的金属Ni纳米团簇为研究对象,在COMPASS力场下对不同温度下其表面积、扩散性质、表面能以及比表面能等进行了计算。结果显示,随着温度从300K升至1000K,纳米团簇的表面积稍微增加了约5%,表面层扩散系数显著增加了约3个数量级,表面能量升高了约15%,同时表面层与体相的能量差明显增加了近3倍。比表面能定义为增加单位表面积所引起的表面能的增量。计算结果表明,700K时团簇的比表面能比镍熔点处的表面张力高出约3个数量级,预示着团簇烧结具有强大的推动力。比表面能随温度升高以及粒径增大而下降,与热力学原理相一致。     

多策略可控合成原子精度合金纳米团簇

合金纳米团簇作为一类新兴的多功能纳米材料已被广泛用于催化、光学传感以及生物医学成像等研究领域,而纳米团簇的可控合成和结构特征是调节纳米团簇性质并对其进一步利用的基础。尽管当前有关金属纳米团簇可控合成和结构特征的研究主要集中在单金属纳米团簇中,但有关合金纳米团簇原子精度的可控合成也取得了显著的进展。本文综述了配体保护的合金金属纳米团簇原子精度可控合成策略,包括一步合成法、金属交换、配体交换、化学刻蚀、簇间反应、原位两相配体交换以及最新的表面模体交换反应,并对相关合成策略的优缺点进行了详细的讨论和阐述。     

荧光金属纳米团簇的制备及其在环境污染物检测中的应用研究进展

环境污染物存在难降解、易累积等问题,对人体健康和生态环境构成严重威胁。因此,实现污染物的快速、灵敏检测至关重要。金属纳米团簇(Metal nanoclusters, MNCs)因具有尺寸小、稳定性高、制备耗时短和易修饰等性质,在化学传感领域表现出良好的应用前景。MNCs作为一种新型荧光纳米材料,在污染物检测方面备受关注。本文评述了近年来MNCs在检测重金属离子、硫化物、氰化物、多硝基芳族物质、甲醛、有机农药、细菌和病毒等物质方面的研究进展,并对MNCs的发展前景进行了展望。     

金属纳米团簇强荧光研究获进展北大核心CSCD

近日,安徽大学和美国卡内基梅隆大学、匹兹堡大学合作完成的一项研究,使人类有望开发出新一代生物荧光检测与诊断试剂,为进一步了解金属纳米团簇的荧光起源提供了新思路和方法。相关成果在线发表于《德国应用化学》杂志。     

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...     

纳米团簇研究新进展及其在分析化学中的应用

在对自然世界客观规律的探索中 ,研究对象的三维空间尺寸从大的方面说 ,利用射电天文望远镜已将视野延伸到 2 0 0亿光年之遥的广漠太空 ;从小的空间而言 ,对“基本粒子”的穷究越来越往更小的单元延伸。 1 7世纪的自然科学家依靠个人的努力即可对宏观世界揭示出具有普遍意义的科学定律和自然界的基本规律 ,如今则需要学科渗透、交叉和联合。化学家长期以分子、原子作为研究对象 ,曾忽略了对分子以上层次的研究。如今 ,尽管包括化学家在内的广大科学家对分子以上、1 0 0ｎｍ以下的尺寸范围即介观层次的纳米微粒的艰辛研究已有二三十年 ,取得…     

金纳米团簇功能化及其在生物医学中的应用

对单分子层保护的金纳米团簇(Au-MPCs)进行化学修饰,可制成多元单层修饰的金纳米团簇（Au-MMPCs）。常用的修饰方法为配体交换法,这种方法用带有生物活性基团的巯基化合物或二硫化合物取代Au-MPCs表面的配体分子,形成多元单层修饰的金纳米团簇。巯基化合物或二硫化合物中的生物活性基团可使所制备Au-MMPCs与蛋白质、核酸或细胞膜等作用,使Au-MMPCs具有相应的生物活性,从而能广泛应用于细胞转染、药物传输、酶活性调控等生物医学领域。本文介绍了用Brust-Schiffrin法制备Au-MMPCs的机理及影响因素,基于Au-MMPCs的方法及相关机理,综述了Au-MMPCs在生物医学中的应用。     

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。     

团簇CrPS4催化性质研究

为了探究团簇CrPS₄的催化反应活性,研究其在催化方面的潜能,本文根据拓扑学原理,利用密度泛函理论,采用B3LYP泛函和def2-tzvp基组,分析了该团簇16种稳定构型的贡献率、费米能级、能隙差、态密度等方面的数据,得出以下结论：在这16种构型中,构型5^（2）的能隙差最小,电子最容易发生跃迁。构型5^（2）和构型4^（2）的催化反应活性较强,值得深入研究。团簇CrPS₄失电子能力要略强于得电子能力,S对HOMO-LUMO轨道的贡献率最大,分别为66.98%和63.93%,Cr、P原子次之,S为此团簇潜在的反应活性位点。本文丰富了团簇CrPS₄在催化方面的研究内容,为以后的应用提供了理论基础。     

原子级精确的币金属纳米团簇在光催化应用方面的研究进展

光催化技术可以直接将太阳能转化为化学能,制造化学燃料或环境友好的产品。然而,常用的光催化剂大多为具有宽能隙的半导体材料,所需光源大多在紫外区,对太阳光的利用率不高;并且电子-空穴复合率高,导致光催化反应效率低。币金属纳米团簇具有超小尺寸（<2 nm）和分立能级,能够实现电子和空穴的分离,电子结构可调,可以通过调节其电子结构进而提高其光催化性能。同时,精确的原子级组成和结构使其成为一种在原子水平上探索光催化机制的理想模型。本文报道了基于币金属纳米团簇的光催化反应的现状,包括水分解产氢、有机污染物降解和光催化氧化胺等。通过探讨调节币金属纳米团簇的光催化性能的策略,对币金属纳米团簇光催化剂的发展前景予以展望。     

纳米团簇的超分子自组装

在纳米材料的应用过程中, 纳米团簇或纳米粒子的组装将是非常关键的一步。纳米团簇的超分子化学组装方法可分为两类, 即胶态晶体法和模板法。胶态晶体法是利用胶体溶液的自组装特性将纳米团簇组装成超晶格, 可得到二维或三维有序的超晶格。模板法是利用纳米团簇与组装模板间的识别作用来带动团簇的组装, 可应用的模板有固体膜、单分子膜、有机分子、生物分子等。其中, 单分子膜模板是研究最多也是最为成熟的一种; 生物分子间严密的分子识别功能使其成为非常有发展前途的组装模板, 而且用生物分子模板有可能实现不同纳米团簇间的组装。     

纳米尺寸金属氧化物团簇的化学反应性

<正>金属氧化物是一类重要的催化剂或催化剂载体。理性地设计和改进催化剂,基于对反应活性位点与反应性构效关系的充分认识。相较于复杂的凝聚相体系,气态条件下的金属氧化物团簇具有元素组分和原子数目确定的特点,是一类从原子分子层次上认识催化反应性的重要模型~(1-4)。对中