近日(ri),寧夏(xia)大學(xue)寧夏(xia)光伏(fu)材料重(zhong)點實驗(yan)室劉寬冠副教授團隊在銀納米團簇(cu)化(hua)學(xue)研(yan)究領域取得重(zhong)要科研(yan)進展(zhan)。劉寬冠以(yi)第一作者(zhe)兼通訊(xun)作者(zhe)在化(hua)學(xue)領域國際頂(ding)尖期(qi)刊《Journal of the American Chemical Society》(美國化(hua)學(xue)會志,以(yi)下簡(jian)稱JACS)上發表了題為“All-Carboxylate-Protected Superatomic Silver Nanocluster with an Unprecedented Rhombohedral Ag8 Core”的研(yan)究論文,寧夏(xia)大學(xue)為第一單位(wei)。

圖1全(quan)羧(suo)酸保護的(de)具有罕見Ag8菱方體核心的(de)超原子銀納米團簇
劉寬(kuan)(kuan)冠副教(jiao)授本次發表的(de)(de)(de)成果(guo)是(shi)關(guan)于(yu)原子(zi)(zi)(zi)(zi)結(jie)構(gou)精確的(de)(de)(de)銀(yin)納(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)團(tuan)(tuan)簇(cu)(cu)的(de)(de)(de)結(jie)構(gou)和性能(neng)。尺寸介于(yu)一(yi)般配(pei)合(he)物(wu)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)和金(jin)屬(shu)納(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)粒子(zi)(zi)(zi)(zi)(~3 nm)之間的(de)(de)(de)原子(zi)(zi)(zi)(zi)結(jie)構(gou)精確的(de)(de)(de)單(dan)層配(pei)體保(bao)護(hu)(hu)的(de)(de)(de)幣(bi)金(jin)屬(shu)納(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)團(tuan)(tuan)簇(cu)(cu),由于(yu)具(ju)有(you)(you)(you)確定的(de)(de)(de)原子(zi)(zi)(zi)(zi)組成和明確的(de)(de)(de)幾何結(jie)構(gou),在實驗上(shang)(shang)可(ke)以像配(pei)合(he)物(wu)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)一(yi)樣進(jin)行精確表征;它(ta)們(men)還可(ke)看成是(shi)納(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)粒子(zi)(zi)(zi)(zi)形成的(de)(de)(de)初始狀態,在性能(neng)上(shang)(shang)保(bao)持了(le)納(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)粒子(zi)(zi)(zi)(zi)諸多(duo)優(you)點,近(jin)年(nian)來受(shou)到了(le)各國研(yan)究(jiu)者(zhe)的(de)(de)(de)廣泛(fan)關(guan)注。構(gou)筑新型幣(bi)金(jin)屬(shu)納(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)團(tuan)(tuan)簇(cu)(cu)并在原子(zi)(zi)(zi)(zi)水平上(shang)(shang)揭(jie)示團(tuan)(tuan)簇(cu)(cu)特(te)殊性質(zhi)的(de)(de)(de)結(jie)構(gou)基礎,對(dui)(dui)于(yu)理解團(tuan)(tuan)簇(cu)(cu)結(jie)構(gou)與(yu)性能(neng)的(de)(de)(de)相(xiang)關(guan)關(guan)系問題具(ju)有(you)(you)(you)重要(yao)的(de)(de)(de)科(ke)學意義。論文中,劉寬(kuan)(kuan)冠副教(jiao)授與(yu)美國加利福尼亞大(da)學河濱(bin)分(fen)(fen)(fen)(fen)校(xiao)江(jiang)德恩教(jiao)授、溫(wen)(wen)州大(da)學胡茂林教(jiao)授合(he)作報道(dao)(dao)了(le)首例全(quan)羧酸(suan)(suan)保(bao)護(hu)(hu)的(de)(de)(de)銀(yin)納(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)團(tuan)(tuan)簇(cu)(cu)[Ag8(pfda)6]6-(pfda = hexafluoroglutaric acid,六(liu)氟(fu)戊二(er)酸(suan)(suan)),通(tong)過X-射線(xian)單(dan)晶(jing)衍(yan)射分(fen)(fen)(fen)(fen)析揭(jie)示其(qi)(qi)金(jin)屬(shu)核(he)心為Ag86+菱方(fang)(fang)體,其(qi)(qi)表面被六(liu)個六(liu)氟(fu)戊二(er)酸(suan)(suan)根通(tong)過cis-μ4-η1,η1,η1,η1的(de)(de)(de)配(pei)位模式保(bao)護(hu)(hu)。對(dui)(dui)該(gai)結(jie)構(gou)的(de)(de)(de)發光(guang)(guang)性能(neng)研(yan)究(jiu)表明:相(xiang)較于(yu)無機含氧(yang)型保(bao)護(hu)(hu)配(pei)體構(gou)筑的(de)(de)(de)幣(bi)金(jin)屬(shu)納(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)團(tuan)(tuan)簇(cu)(cu),有(you)(you)(you)機羧酸(suan)(suan)保(bao)護(hu)(hu)的(de)(de)(de)銀(yin)納(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)團(tuan)(tuan)簇(cu)(cu)具(ju)有(you)(you)(you)更好的(de)(de)(de)熒光(guang)(guang)性能(neng)(室溫(wen)(wen)熒光(guang)(guang),高量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)產率(lv)和熒光(guang)(guang)壽命(ming)),是(shi)一(yi)類具(ju)有(you)(you)(you)潛(qian)在應(ying)用價(jia)值的(de)(de)(de)熒光(guang)(guang)材(cai)料;TDDFT計算結(jie)果(guo)顯示,該(gai)納(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)團(tuan)(tuan)簇(cu)(cu)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)在378 nm處的(de)(de)(de)吸收與(yu)其(qi)(qi)HOMO分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)軌道(dao)(dao)到LUMO分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)軌道(dao)(dao)的(de)(de)(de)躍遷相(xiang)關(guan),在263 nm處的(de)(de)(de)吸收主要(yao)與(yu)其(qi)(qi)HOMO分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)軌道(dao)(dao)到LUMO+1分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)軌道(dao)(dao)的(de)(de)(de)躍遷有(you)(you)(you)關(guan);對(dui)(dui)其(qi)(qi)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)發光(guang)(guang)性能(neng)研(yan)究(jiu)顯示,其(qi)(qi)固態常溫(wen)(wen)發明亮的(de)(de)(de)橙黃(huang)色(se)熒光(guang)(guang),THF溶液常溫(wen)(wen)發明亮的(de)(de)(de)黃(huang)綠色(se)熒光(guang)(guang),其(qi)(qi)固態熒光(guang)(guang)量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)產率(lv)為39.1 %,熒光(guang)(guang)壽命(ming)為0.191 ms。本項研(yan)究(jiu)發展了(le)一(yi)條制備新型銀(yin)納(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)團(tuan)(tuan)簇(cu)(cu)的(de)(de)(de)簡單(dan)方(fang)(fang)法,為發現更多(duo)新型有(you)(you)(you)機羧酸(suan)(suan)保(bao)護(hu)(hu)的(de)(de)(de)幣(bi)金(jin)屬(shu)納(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)團(tuan)(tuan)簇(cu)(cu)開辟了(le)道(dao)(dao)路。

圖(tu)2全羧(suo)酸保護的(de)銀納米團(tuan)簇及其熒光光譜
這是寧夏大學(xue)首次以第一(yi)(yi)單位(wei)、第一(yi)(yi)作者在JACS上發表研究(jiu)論文,是寧夏大學(xue)“雙一(yi)(yi)流”建(jian)設工程的一(yi)(yi)項標志性成果,對提升寧夏大學(xue)在材(cai)料、化學(xue)領域和相關(guan)科研創新平臺的學(xue)術影響力具(ju)有(you)非常積(ji)極的作用。
論文研(yan)究工作得到(dao)了國家自然科學(xue)基金(jin)青(qing)年項(xiang)目(mu)(mu)(20161097)、寧夏科技廳重點(dian)研(yan)發一般(ban)項(xiang)目(mu)(mu)(2018BEE03006)、寧夏大學(xue)省部共建煤炭高效利用與綠色化工國家重點(dian)實(shi)驗(yan)(yan)室開放課題(ti)(2019-KF-01)以及寧夏光伏材料重點(dian)實(shi)驗(yan)(yan)室實(shi)驗(yan)(yan)平臺(tai)、美(mei)國加利福尼亞大學(xue)河(he)濱分校和溫(wen)州大學(xue)的支持(chi)與協(xie)助。
附:
劉寬冠,博(bo)士/副教(jiao)授(shou)(shou),碩士生導師,主要從事幣金屬光/電(dian)功能(neng)晶態分子(zi)材(cai)料(liao)的(de)設計、制備、性能(neng)及其(qi)基礎(chu)應(ying)用研(yan)究。2016年入(ru)職以來主持完(wan)成國家自然(ran)科學(xue)基金項(xiang)目和寧夏重點研(yan)發項(xiang)目各1項(xiang)。至(zhi)今(jin)在(zai)國內外學(xue)術期刊上公開發表學(xue)術論(lun)文30余篇,其(qi)中以第一作(zuo)者或通訊作(zuo)者發表在(zai)國際化學(xue)/材(cai)料(liao)領域頂級及重要學(xue)術刊物《Journal of the American Chemical Society》、《Journal of Materials Chemistry A》、《Chemical Communications》、《Chemistry - A European Journal》、《Inorganic Chemistry》、《Ultrasonics Sonochemistry》上的(de)有10余篇,申(shen)請國家發明(ming)專利4項(xiang),2項(xiang)已授(shou)(shou)權。
JACS,全稱:Journal of the American Chemical Society,即(ji)《美國化學(xue)會志(zhi)》。JACS由美國化學(xue)會創辦于(yu)1879年,是美國化學(xue)會的(de)旗艦期(qi)(qi)(qi)刊,也是世界(jie)范(fan)圍(wei)內遙遙領(ling)先的(de)化學(xue)及(ji)相關科(ke)學(xue)領(ling)域期(qi)(qi)(qi)刊。該(gai)期(qi)(qi)(qi)刊致力(li)于(yu)發(fa)表基礎(chu)化學(xue)及(ji)相關領(ling)域中最重要的(de)科(ke)研成果,在業界(jie)有極高的(de)聲譽。該(gai)期(qi)(qi)(qi)刊2020年影響因子為14.612,。
① 凡本(ben)站(zhan)注明“稿件(jian)來源(yuan):中國(guo)教(jiao)育在(zai)線”的所(suo)有文字、圖片(pian)和音視頻稿件(jian),版權均屬本(ben)網所(suo)有,任何媒體、網站(zhan)或(huo)個人未經本(ben)網協(xie)議(yi)授(shou)權不得轉(zhuan)(zhuan)載、鏈接、轉(zhuan)(zhuan)貼或(huo)以(yi)其他方式復制發(fa)表(biao)。已經本(ben)站(zhan)協(xie)議(yi)授(shou)權的媒體、網站(zhan),在(zai)下載使用時必須注明“稿件(jian)來源(yuan):中國(guo)教(jiao)育在(zai)線”,違者本(ben)站(zhan)將依法(fa)追究責任。
② 本(ben)站(zhan)注明稿(gao)件來(lai)源(yuan)為其他媒體的(de)文/圖等稿(gao)件均(jun)為轉(zhuan)載(zai)稿(gao),本(ben)站(zhan)轉(zhuan)載(zai)出于非(fei)商業性的(de)教育和科(ke)研之目的(de),并(bing)不(bu)意(yi)味著贊同其觀(guan)點或(huo)證實(shi)(shi)其內(nei)容的(de)真實(shi)(shi)性。如轉(zhuan)載(zai)稿(gao)涉及版(ban)權等問題,請作者在兩周內(nei)速來(lai)電或(huo)來(lai)函聯系。




中國教育在線
