在分子科學和自然界中,結構異構化是一種非常重要的科學現象。具有原子級精確結構的結構異構化納米團簇被認為是研究結構與性質關系的理想模型。目前,文獻中有一些關于Ag納米團簇以及AgM(M=Au, Pt, Cu)合金納米團簇的結構異構化或準結構異構化的報道;然而,所報道納米團簇的表面通常被“軟堿”特性的硫醇配體和炔基配體所包覆,一定程度上限制其高效率催化應用。 相比之下,具有豐富氧化還原特性的多金屬氧簇(Polyoxometalates, POMs)穩定的Ag團簇通常表現出獨特的物化特性和協同催化性能。而且,目前僅有一例POMs穩定的Ag團簇結構異構化案例被報道,如何快速推送該領域的蓬勃發展極具挑戰性。 近日,北京理工大學的呂紅金教授、楊國昱教授團隊發展了一種碗狀POMs配體誘導合成策略,成功制備了具有結構異構化的{Ag14}10+團簇:{Ag14(Sb3W30)2}-1和 {Ag14(Sb3W30)2}-2;研究表明其結構異構化是由碗狀{Sb3W30}配體中配位氧原子的不同分布所誘導。
DFT理論計算表明,{Ag14(Sb3W30)2}-1可被視為含有Jahn-Teller畸變的4電子(1S21P2)超原子構型,而{Ag14(Sb3W30)2}-2則具有4電子(1sg21su2)超分子構型。該電子結構的差異賦予了兩例團簇迥異的的光熱轉換和光致發光性能 此外,作者發現得益于碗狀{Sb3W30}配體和Ag活性位點的高效協同催化作用,{Ag14(Sb3W30)2}-1和 {Ag14(Sb3W30)2}-2均表現出優異的光催化產氫性能,兩例團簇光催化6小時的產氫TON分別高達24117和22233。 該工作不僅發展了一種新穎的結構異構化Ag團簇合成策略,還極大地豐富了POMs穩定的Ag團簇結構類型。 論文信息 Structural Isomerism of {Ag14}10+ Nanocluster Encapsulated by Bowl-like Polyoxometalates Manzhou Chi, Prof. Jianyu Wei, Zichen Zhao, Xiaoyi Liu, Wanting Sun, Yeqin Feng, Prof. Hongjin Lv, Prof. Guo-Yu Yang Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202424499









