高核數金屬間納米簇對于研究合金材料從原子變為plasmonic納米簇(~2 nm)的過程非常重要。但是如何合成尺寸較大的合金納米粒子(~2 nm)仍然具有非常大的困難與挑戰。
有鑒于此,四川大學萬賢楷研究員等報道合成完全炔基保護的三元金屬納米簇,[Au9Ag126-xCux(PhC≡C)68(BF4)]4+ (x=0~20)(1)(PhC≡C是苯乙炔),并且通過單晶X射線衍射(SCXRD)表征確定了整體結構。
本文要點:
(1)
1的金屬核心具有棒狀結構,長度和寬度分別為1.92 nm和1.45 nm。1簇含有同心金屬核(concentric metal kernel),具有多個殼層的殼-殼排布方式Au3Ag34@Au6Ag64@(AuCu)28,并且其被68個PhC≡C配體以15個不同的炔基-金屬化學鍵保護。
(2)
理論計算結果表明,1的HOMO-LUMO能級為0.29 eV。因此1處于分子和金屬態的過渡。與其他見諸報道的Au/Ag/Cu/Pd納米簇相比,1的光熱催化活性顯著增強。1的12 μM DMF溶劑中,在660 nm的0.5 W/cm2的光照射5 min導致溫度升高~51.5 ℃,并且光熱轉換效率達到創紀錄的84.7 %。
時間分辨瞬態吸收光譜表征結果表明,激發態1的電子-光子耦合(τe-ph)達到飛秒級別,因此具有超快速的電子弛豫和優異的光熱催化活性。將簇1用于光熱材料表現具有前景的生物熱診療、光熱催化、光熱成像應用。
參考文獻
Xian-Kai Wan, Nian-Ling Li, Jianyu Wei, Xiao-Yun Ran, Jing Li, Li Shen, Fawang Zhang, Qi Dai, Wei Wang, Kun Li, All-alkynyl Protected Rod-Shaped Au9(AgCu)126 Nanocluster with Remarkable Photothermal Conversion, Angew. Chem. Int. Ed. 2025
DOI: 10.1002/anie.202503036
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202503036