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    我校晶態材料研究所首次報道具有密堆積結構的銅納米團簇
    發布時間:2020-03-28 來源:
      

    晶態材料研究所張獻明教授、李歡副教授通過使用炔、有機膦和硝酸根(醋酸根)作為保護配體,合成出一系列室溫下穩定的零價銅納米團簇,包括Cu53(C≡CPhPh)9(dppp)6Cl3(NO3)9, Cu53(C≡CPh)9(dppp)6Cl3(NO3)9,和Cu53(4-FPhC≡C)9(dppp)6Cl6(OAc)6等。在該團簇中,41個銅原子參與形成了具有 ABABC 順序的密堆積結構通過X射線光電子能譜和X射線吸收精細結構等表征手段揭示合成過程中銅物種的價態變化。密度泛函理論計算表明Cu53為非幻數的閉殼層電子結構,HOMO和LUMO的帶隙為1.15eV。研究者還對這些銅納米團簇在苯乙炔的自偶聯反應中的催化性能進行了評價。

    圖1. Cu53整體結構

    圖2. Cu53結構剖析及配位模式圖

    這是首次在團簇層面上觀察到了非面心立方結構的銅。同時,該系列團簇也和此前由廈門大學鄭南峰教授課題組報道的Cu53團簇一起成為目前最高核數的零價銅納米團簇。這是繼晶態所首次報道全炔配體保護的Ag74納米團簇( J. Am. Chem. Soc. , 2017, 139 , 12346-12349)之后在貨幣金屬團簇領域取得的又一進展。

    該成果以“Observation of Non‐FCC Copper in Alkynyl‐Protected Cu53 Nanoclusters”為題發表于近期的《德國應用化學》,晶態材料研究所曲梅博士為第一作者。該研究獲得了國家自然科學基金和的支持,得到了山西師范大學化材學院和廈門大學固體表面物理化學國家重點實驗室的大力幫助,我校大型儀器中心和分子科學研究所也給予了全力支持。同步輻射研究在北京同步輻射裝置(BSRF)開展。

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