近日，安徽大學(xué)先進(jìn)材料原子工程研究中心朱滿(mǎn)洲/ 康熙研究團(tuán)隊(duì)提出一種名為“切片可視化”的研究手段，能夠?qū)F(tuán)簇結(jié)構(gòu)及尺寸演化過(guò)程進(jìn)行原子級(jí)別上的成像。該工作近期以“Slice Visualization for Imaging Nanocluster Transformations”為題在化學(xué)領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)期刊《Journal of the American Chemical Society》上在線(xiàn)發(fā)表(DOI：10.1021/jacs.3c02165)，并被選為雜志封面。安徽大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院2021級(jí)博士研究生魏肖為論文第一作者，朱滿(mǎn)洲教授、康熙教授為共同通訊作者，安徽大學(xué)為唯一通訊單位。

 該工作被選為JACS封面

       對(duì)金屬納米顆粒尺寸的定向操控是納米科學(xué)家持之以恒的追求。然而，由于納米顆粒存在兩個(gè)固有缺陷，即分子尺寸不均勻性和表面化學(xué)環(huán)境復(fù)雜性，在原子水平上實(shí)現(xiàn)這種定向操控極具挑戰(zhàn)。在此背景下，金屬納米團(tuán)簇由于其原子級(jí)別精確的結(jié)構(gòu)、超強(qiáng)的量子尺寸效應(yīng)、離散的分子電子能級(jí)以及獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，無(wú)論在納米粒子結(jié)構(gòu)與尺寸轉(zhuǎn)化探究、量子構(gòu)效關(guān)系闡明等基礎(chǔ)研究方面，還是在催化、分子器件、光學(xué)傳感等應(yīng)用研究方面均展現(xiàn)出潛在的價(jià)值。為了實(shí)現(xiàn)團(tuán)簇結(jié)構(gòu)與性能的精準(zhǔn)定制，研究人員已發(fā)展了若干有效調(diào)控策略，包括合金化、配體工程、離子替換、簇間組裝等。然而，這些調(diào)控手段對(duì)應(yīng)的團(tuán)簇轉(zhuǎn)換途徑仍處于“盲盒”狀態(tài)，相應(yīng)的團(tuán)簇轉(zhuǎn)化中間體很難從原子層面進(jìn)行追蹤，這也是精確探究納米粒子結(jié)構(gòu)與尺寸轉(zhuǎn)化中的最大難題。

 從Au₁Ag₂₄(SR)₁₈到Au₁Ag₃₀(SR)₂₀轉(zhuǎn)換過(guò)程的切片可視化

       在此工作中，朱滿(mǎn)洲/康熙研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)此難題，提出一種名為“切片可視化”的研究手段，能夠?qū)?/span>從Au₁Ag₂₄(SR)₁₈到Au₁Ag₃₀(SR)₂₀的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化過(guò)程進(jìn)行原子級(jí)別上的成像。利用該手段，他們監(jiān)測(cè)到團(tuán)簇轉(zhuǎn)化過(guò)程中的兩個(gè)中間體：Au₁Ag₂₆(SR)₁₉和Au₁Ag₂₈(SR)₂₀。這一系列具有原子級(jí)別精確結(jié)構(gòu)的Au₁Ag_24+2n (n = 0,1,2,3)團(tuán)簇具有相同的Au₁Ag₁₂二十面體內(nèi)核，但外圍基序結(jié)構(gòu)伴隨著從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的不斷演化?；诰_結(jié)構(gòu)，他們譜繪了該體系團(tuán)簇結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)的機(jī)制：Ag或Ag₂(SR)₁插入誘導(dǎo)團(tuán)簇表面結(jié)構(gòu)基序組裝?！扒衅梢暬钡奶岢鰹榻议_(kāi)團(tuán)簇結(jié)構(gòu)和尺寸轉(zhuǎn)化的廬山真面目提供了有力的研究手段。

新聞鏈接：http://www.ahu.edu.cn/2023/0630/c15129a311216/page.htm

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