近日，安徽大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院朱滿洲/康熙團(tuán)隊(duì)在金屬團(tuán)簇?zé)晒庹{(diào)控研究方面取得新進(jìn)展，相關(guān)研究成果已在化學(xué)領(lǐng)域國際頂級(jí)期刊德國應(yīng)用化學(xué)上在線發(fā)表，并被選作雜志封面(圖1)。安徽大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院2021級(jí)博士研究生沈宏磊和碩士研究生徐嘉偉為論文共同第一作者，化學(xué)化工學(xué)院朱滿洲教授、康熙教授和天津理工大學(xué)匙文雄研究員為共同通訊作者，安徽大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院為第一通訊單位。

圖1.該工作被選為德國應(yīng)用化學(xué)雜志封面。

       油相熒光團(tuán)簇的“油到水”相轉(zhuǎn)移過程常常伴隨著熒光猝滅，但其淬滅機(jī)理至今模糊不清，這限制了油相團(tuán)簇的親水性應(yīng)用。事實(shí)上，相對(duì)于親水性團(tuán)簇，疏水性團(tuán)簇具有更精確可控的分子結(jié)構(gòu)以及更加清晰的熒光機(jī)制，其光學(xué)性能的調(diào)控更加容易。因此，將原子精確的油相團(tuán)簇進(jìn)行“油到水”相轉(zhuǎn)移，且在此過程中保持團(tuán)簇的優(yōu)異性能，是推動(dòng)團(tuán)簇材料進(jìn)行生物、檢測(cè)等水相應(yīng)用的重要手段。針對(duì)此，本工作深入研究表面羧基功能化的Ag₂₉團(tuán)簇的原子精確結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)，闡明了相態(tài)轉(zhuǎn)換過程中熒光猝滅機(jī)理，并成功構(gòu)筑具有優(yōu)異光學(xué)性能的兩親性熒光團(tuán)簇(圖2)。本工作首先通過配體工程對(duì)Ag₂₉團(tuán)簇表面進(jìn)行全羧基修飾，發(fā)現(xiàn)團(tuán)簇全羧基功能化引發(fā)熒光強(qiáng)度的顯著提升，晶體結(jié)構(gòu)表明熒光提升的提升來源于團(tuán)簇表面結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)耦合。全羧基疏水性Ag₂₉團(tuán)簇在“油到水”相轉(zhuǎn)移時(shí)觸發(fā)熒光猝滅，多種手段證明團(tuán)簇去質(zhì)子化引起分子內(nèi)解耦過程，繼而引發(fā)團(tuán)簇表面結(jié)構(gòu)疏散化以及輻射躍遷的淬滅。為解決此熒光淬滅問題，作者利用主客體化學(xué)方法引入水溶性谷胱甘肽誘導(dǎo)團(tuán)簇聚集，并通過超分子再耦合對(duì)團(tuán)簇分子內(nèi)運(yùn)動(dòng)和分子間旋轉(zhuǎn)進(jìn)行限制，增強(qiáng)了團(tuán)簇的輻射躍遷，實(shí)現(xiàn)了團(tuán)簇的光學(xué)恢復(fù)與增強(qiáng)。該工作為原子精確金屬團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)-光學(xué)相關(guān)性研究提供了新的視角，并有望為針對(duì)親水性應(yīng)用的高熒光團(tuán)簇材料的設(shè)計(jì)合成提供幫助。

圖2. Ag₂₉納米團(tuán)簇在“油到水”相轉(zhuǎn)移過程中的光學(xué)調(diào)控。

       上述工作是安徽大學(xué)在團(tuán)簇研究領(lǐng)域標(biāo)志性成果的新突破?；瘜W(xué)化工學(xué)院朱滿洲/康熙團(tuán)隊(duì)長期致力于金屬團(tuán)簇化學(xué)研究，開創(chuàng)和發(fā)展了“Ag₂₉團(tuán)簇模板體系拓展”、“團(tuán)簇組裝體系的構(gòu)建”、“團(tuán)簇?zé)晒鈾C(jī)理的闡明”三個(gè)研究方向，相關(guān)工作發(fā)表于美國科學(xué)院院刊，科學(xué)進(jìn)展，自然通訊，美國化學(xué)會(huì)志 (4篇)，德國應(yīng)用化學(xué) (4篇)，化學(xué)科學(xué) (8篇)等國際高水平期刊上。本工作屬于三個(gè)研究方向的集成性工作：基于Ag₂₉模板研究團(tuán)簇組裝體系的熒光機(jī)理。

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