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Hybrid MoO3-POM sub-1 nm nanobelt superstructures
Journal of the American Chemical Society ( IF 14.4 ) Pub Date : 2020-09-20 , DOI: 10.1021/jacs.0c07375 Junli Liu 1 , Nan Liu 2 , Hongwei Wang 2 , Wenxiong Shi 3 , Jing Zhuang 1 , Xun Wang 1
Journal of the American Chemical Society ( IF 14.4 ) Pub Date : 2020-09-20 , DOI: 10.1021/jacs.0c07375 Junli Liu 1 , Nan Liu 2 , Hongwei Wang 2 , Wenxiong Shi 3 , Jing Zhuang 1 , Xun Wang 1
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When the size of nanomaterials reduces into sub-1 nm scale, benefit from size-induced mechanical flexibility and nearly 100% exposure of surface atoms, some new physical and chemical phenomena emerge, such as flexibility, polymer-like rheology, etc. However, how to design and synthesize super-flexible and high-performance hybrid sub-1 nm superstructures remains a great challenge. Herein, by incorporating four kinds of tungsten-based polyoxometallate (POM) clusters into the synthetic system of MoO3 during the nucleation step, we successfully prepared four sorts of super-flexible hybrid sub-1 nm nanobelt superstructures (HSNSs). Molecular dynamics (MD) simulations demonstrated that POM clusters interacted with MoO3 molecules and co-assembled into stable HSNSs, which could shrink, bend, curl and twist casually in the space and show super-flexible properties. These four kinds of MoO3-POM HSNSs not only performed high photothermal conversion performance, but also show excellent catalytic activity in the oxidation of thioethers at room temperature. This work would pave the way for the synthesis and broader applications of super-flexible cluster-inorganic materials based HSNSs.
中文翻译：
混合 MoO3-POM 亚 1 nm 纳米带超结构
当纳米材料的尺寸减小到亚 1 nm 尺度时，受益于尺寸诱导的机械柔韧性和表面原子近 100% 的暴露，一些新的物理和化学现象出现，如柔韧性、类聚合物流变等。 然而，如何设计和合成超灵活和高性能的混合亚 1 nm 超结构仍然是一个巨大的挑战。在此，通过在成核步骤中将四种钨基多金属氧酸盐（POM）簇加入到 MoO3 合成体系中，我们成功地制备了四种超柔性混合亚 1 nm 纳米带超结构（HSNS）。分子动力学 (MD) 模拟表明 POM 簇与 MoO3 分子相互作用并共同组装成稳定的 HSNSs，它可以收缩、弯曲、在空间中随意卷曲和扭曲，展现超柔韧的特性。这四种 MoO3-POM HSNSs 不仅具有较高的光热转换性能，而且在室温下氧化硫醚时表现出优异的催化活性。这项工作将为基于超柔性簇无机材料的 HSNS 的合成和更广泛的应用铺平道路。
更新日期：2020-09-20
中文翻译：
混合 MoO3-POM 亚 1 nm 纳米带超结构
当纳米材料的尺寸减小到亚 1 nm 尺度时，受益于尺寸诱导的机械柔韧性和表面原子近 100% 的暴露，一些新的物理和化学现象出现，如柔韧性、类聚合物流变等。 然而，如何设计和合成超灵活和高性能的混合亚 1 nm 超结构仍然是一个巨大的挑战。在此，通过在成核步骤中将四种钨基多金属氧酸盐（POM）簇加入到 MoO3 合成体系中，我们成功地制备了四种超柔性混合亚 1 nm 纳米带超结构（HSNS）。分子动力学 (MD) 模拟表明 POM 簇与 MoO3 分子相互作用并共同组装成稳定的 HSNSs，它可以收缩、弯曲、在空间中随意卷曲和扭曲，展现超柔韧的特性。这四种 MoO3-POM HSNSs 不仅具有较高的光热转换性能，而且在室温下氧化硫醚时表现出优异的催化活性。这项工作将为基于超柔性簇无机材料的 HSNS 的合成和更广泛的应用铺平道路。
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