Au納米團簇(AuNCs)具有突出的表面積和光學性質,因此是具有前景的光熱催化轉化材料。但是AuNCs的高表面能通常導致其容易團聚,阻礙穩定性以及催化活性。
有鑒于此,湖南大學何清教授、Jialian Li、Fei Wang等報道為了解決這個問題,基于鐵蛋白(ferritin)的啟發構筑COF穩定AuNCs,能夠基于接近封閉的空腔實現物理穩定AuNCs。
本文要點:
(1)
超環烷(superphane)能夠與Au3+離子配位,還原后能夠形成高度穩定均勻的AuNCs,組裝的AuNCs展示非常寬的光學吸收(250-2500 nm),在808 nm激光光照實現92.8 %的光熱轉換效率,溫度達到150 ℃。
在1個太陽光照射下(1 kW/m2),太陽能轉化為蒸汽的效率達到95.1 %,水蒸氣速率達到2.35 kg m-2 h-1。在20圈海水脫鹽循環后,體系仍然保持穩定的蒸發速率(2.24 kg m-2 h-1),展示優異的耐鹽和持久性。
(2)
這項鐵蛋白啟發(ferritin-inspired)策略為開發穩定和高性能AuNCs的穩健平臺,有助于推動符合可持續發展要求的能源和水凈化技術。
參考文獻
Yi Zhang, Juan Zhou, Ke Luo, Wei Zhou, Fei Wang, Jialian Li, Qing He, Ferritin–Inspired Encapsulation and Stabilization of Gold Nanoclusters for High–Performance Photothermal Conversion, Angew. Chem. Int. Ed. 2025
DOI: 10.1002/anie.202500058
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202500058