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文摘
2024-11-08 18:32
四川
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配体保护的金属纳米簇是具有超小尺寸和原子精确结构的纳米材料，因其在光氧化还原催化、有机合成等领域的广泛应用而备受关注。与传统的催化材料相比，金属纳米簇具有活跃的电子（或能量）转移特性、多样化和可调节的金属组成，以及结合了均相和非均相催化剂优势的关键尺寸。然而，这些纳米簇也存在稳定性和催化活性之间的矛盾问题，特别是在光氧化还原过程中的结构退化和簇间聚集等问题，因此带来了设计和优化纳米催化剂的巨大挑战。近日，来自安徽大学李漫波/张胜团队在金属纳米簇光催化研究中取得了新进展。该团队设计并制备了一种Au8Cu6纳米簇，采用了一种光化学还原-氧化级联方法合成。这种方法不同于传统的两步还原合成，揭示了一个独特的还原-氧化级联机制。通过这一过程，所合成的Au8Cu6纳米簇展示了在光照射和氧化条件下的高结构稳定性和活跃的表面特性。利用这种Au8Cu6纳米簇，研究团队开发了其在氧化条件下炔烃官能化的光氧化还原催化活性。基于精确结构的机理研究表明，Au8Cu6纳米簇在催化过程中表现出优异的性能。特别是，研究团队发现了Au8Cu6催化的氧化剂依赖选择性，成功实现了高效的化学发散合成单官能团和双官能团化产物。这一发现不仅显著提高了炔烃官能化的效率，还为未来金属纳米簇的合成和催化研究提供了新的思路。综上所述，该研究展示了Au8Cu6纳米簇在光氧化还原催化中的巨大潜力，通过光化学还原-氧化级联方法合成的纳米簇具有高稳定性和活跃的表面特性，能够在氧化条件下高效催化炔烃的官能化。研究结果将激发更多关于金属纳米簇合成和催化的研究，推动这一领域的发展。
