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Angew. Chem.:共晶的银纳米颗粒SD/Ag210和SD/Ag211

配体保护的原子精确的银纳米颗粒作为分子银配合物和体相金属银的桥梁备受关注。它们具有的独特光电性质受到量子尺寸效应和表面结构的影响,因此揭示它们原子级精度的结构至关重要。近十年来,X射线晶体学已经揭示了大量金纳米颗粒的分子结构,为建立纳米团簇的构效关系发挥了重要作用。然而,银纳米颗粒的进展却远远落后,只有少数银纳米颗粒的单晶结构被报道,这种现状主要是因为银纳米颗粒不稳定且结晶困难。尽管对银纳米颗粒金属核和表面配体的结构测定已经取得了一些进展,但要获得高质量的单晶(特别是对于大于2纳米的纳米颗粒)仍然是一个很大的挑战。因此,系统研究银纳米颗粒的结晶方法和组装策略,对于深入了解这些体系的结构及相关性质,从而建立构效关系是非常必要的。在银纳米颗粒形状控制合成中,硫醇是应用最广泛的配体,而膦通常不利于形成大的银纳米颗粒。但是引入膦可以提高银纳米团簇的产量和稳定性,并有利于高质量单晶的培养。因此混合配体保护的大尺寸银纳米颗粒引起广泛关注。


最近,山东大学佟振合院士(点击查看介绍)团队孙頔教授(点击查看介绍)课题组基于配体控制策略使iPrPhSH和Ph3P作为配体合成了两个2纳米左右的银纳米颗粒(SD/Ag210和SD/Ag211)。它们的大小介于先前报道的全硫醇保护Ag136和Ag374纳米颗粒之间。比较罕见的是,SD/Ag210SD/Ag211共结晶于同一颗晶体中,使作者方便的利用一次单晶结构分析确定了两个不同的银纳米颗粒的单晶结构。单晶X射线衍射分析表明,两种银纳米粒子具有相同的Ag19@Ag52@Ag45@Ag89四层壳层结构,同时Ag89壳层都被71个iPrPhS-和1个Cl-配体所覆盖,但不同的是,Ag89壳层外围分别被5个或6个[Ag(Ph3P)]单元所连接,这导致了银纳米颗粒的重要结构上的差异。


在一个晶体中有两个相似但不同的纯银纳米颗粒结构,甚至其差异仅限于一个金属原子,该现象是非常罕见的。该结果也打破了我们关于纳米颗粒的单晶代表绝对原子单分散性的普遍共识。这一结果不仅阐明了辅助膦配体在金属纳米颗粒合成中的重要作用,也揭示了辅助Ph3P在银纳米颗粒表面的区域选择性配位作用。


相关结果发表在Angew. Chem. Int. Ed. 上,文章第一作者为硕士生刘君燕


该论文作者为:Jun-Yan Liu, Fahri Alkan, Zhi Wang, Zhenyi Zhang, Mohamedally Kurmoo, Z. Yan, Quan-Qin Zhao, Christine M. Aikens, Chen-Ho Tung, Di Sun

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Different Silver Nanoparticles in One Crystal: Ag210(iPrPhS)71(Ph3P)5Cl and Ag211(iPrPhS)71(Ph3P)6Cl

Angew. Chem. Int. Ed., 2018, DOI: 10.1002/anie.201810772


导师介绍

佟振合

http://www.x-mol.com/university/faculty/40475

孙頔

http://www.x-mol.com/university/faculty/12147


(本稿件来自Wiley


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