具有區域選擇性三元配體殼層的34電子超原子Ag78團簇

2020-12-05 科學網

具有區域選擇性三元配體殼層的34電子超原子Ag78團簇

作者：

小柯機器人

發布時間：2020/11/8 14:39:04

山東大學化學與化學工程學院的Di Sun小組研究出一個34電子超原子Ag78團簇，具有區域選擇的三元配體殼層和二維菱形超晶格組裝。 這一研究成果於2020年11月3日發表在國際學術期刊《德國應用化學》上。

研究團隊報告一個78核銀納米簇[Ag78(iPrPhS)30(dppm)10Cl10]4+ (SD/Ag78a；dppm =雙(二苯基膦)甲烷），使用[Ag(pz)]n作為前體用一鍋法反應合成，並用X射線晶體學做了進一步的表徵。SD/Ag78a顯示一個核心—殼結構，包括一個全金屬Ag53內核被一個Ag25不連續金屬有機層包裹。Ag53內核由一個Ag13十二面體包裹一個Ag40鼓狀殼，同時Ag25外殼包括兩個Ag10S10P10Cl5環和5個S-Ag-S訂書針。三種類型的配體位置選擇地接在Ag78納米簇表面的，形成多樣化的金屬—配體界面結構，例如S-Ag-S訂書針形的、Cl封端Ag3三角形和S封端Ag4四角形。

這個納米簇是一個封閉殼34電子超原子，具有+4電荷狀態並在紫外可見區域顯示高度特色類分子吸收光譜，最高吸收約在493 nm。由SD/Ag78a通過簇間C‐H···π 相互作用組裝的菱形超晶格可以通過一個簡單的滴落-鑄件處理生成。這項工作不僅揭示了銀納米簇複雜的表面化學，還提供了一個有前景的三角配體的合成策略。

研究人員表示，表面配體的覆蓋對於原子精度金屬納米簇的形成、結構和性能具有重要影響。

附：英文原文

Title: A 34‐Electron Superatom Ag78 Cluster with Regioselective Ternary Ligands Shells and Its 2D Rhombic Superlattice Assembly

Author: WEN-JING Zhang, zhen LIU, kepeng Song, Christine M. Aikens, shanshan Zhang, zhi WANG, CHEN-HO TUNG, Di Sun

Issue&Volume:

Abstract: The coverage of surface ligands has important influence on the formation, structure and properties of atomically precise metal nanoclusters.  Herein, we report a 78‐nuclei silver nanocluster [Ag78(iPrPhS)30(dppm)10Cl10]4+  (SD/Ag78a  ; dppm = bis‐(diphenyphosphino)methane) that is synthesized by one‐pot reaction using [Ag(pz)]n  as precursor (Hpz = pyrazole) and further characterized by X‐ray crystallography.  SD/Ag78a  shows a core‐shell structure comprised of an all‐metallic Ag53  kernel surrounded by an Ag25  discontinuous metal‐organic shell. The Ag53  kernel is an Ag13 Inodecahedron encaged by an Ag40 drum‐like shell, while the Ag25 shell consists of two Ag10S10P10Cl5 rings and five S‐Ag‐S staples. Three types of ligands regioselectively cap on the surface of the Ag  78  nanocluster, forming diverse metal‐ligand interfacial structures such as  S‐Ag‐S staples, Cl‐capped Ag3  trigons and S‐capped Ag4  tetragons.  This nanocluster is a closed‐shell 34‐electron superatom with +4 charge state and shows highly featured molecule‐like absorption spectra in the ultraviolet‐visible region with a maximum around 493 nm. The rhombic superlattice assembled from  SD/Ag78a  through intercluster C‐H···π interactions can be formed by a simple drop‐casting treatment. This work not only reveals the complicated surface chemistry of silver nanocluster but also provides a promising ternary ligand strategy for the syntheses of them.

DOI: 10.1002/anie.202013681

Source: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202013681

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