近日，大連化物所2302組李杲研究員與首都師范大學(xué)萬重慶教授、芬蘭于韋斯屈萊大學(xué)Hannu Hakkinen教授合作，首次精準可控地構(gòu)筑了雙金屬團簇模型催化劑Au13Ag16L24，通過單晶衍射技術(shù)和DFT理論計算揭示了該團簇的晶體結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)，并探索了該團簇模型催化劑在A3-偶合反應(yīng)中的應(yīng)用。

精準原子組成的金屬團簇作為一種新型的納米材料表現(xiàn)出了獨特的理化性質(zhì)，不論在基礎(chǔ)理論研究方面（新型模型催化劑）還是在發(fā)光、催化、生物制藥、傳感、生物標(biāo)記等領(lǐng)域應(yīng)用方面都具有十分重要的價值。

李杲團隊主要從事金屬團簇合成和催化的研究（Chem Rev., 2020; The Journal of Physical Chemistry Letters, 2020; Journal of Materials Chemistry A, 2020; ACS Catal., 2017; ACS Catal., 2017; ACS Nano, 2016; ACS Catal., 2016; J. Am. Chem. Soc., 2015)。在本工作首次構(gòu)筑了Au13Ag16L24合金團簇催化劑，該團簇由一個AuAg12內(nèi)核和其外部四個AgAu3結(jié)構(gòu)單元組成，24個炔基配體組成了12個“L-(Agcap)-Au-(Agicosa)-L”結(jié)構(gòu)包覆在團簇表面。本工作通過理論計算結(jié)合超分子軌道理論，建立起了Au13Ag16團簇的電子能級和光譜學(xué)特性間的對應(yīng)關(guān)系。此外，科研人員還探索了團簇模型催化劑在A3-偶合反應(yīng)中的應(yīng)用。該研究成果為金屬團簇合成提供了方法和依據(jù)，為揭示團簇催化劑在催化反應(yīng)中的作用機制和機理提供了重要的實踐基礎(chǔ)和理論指導(dǎo)。

相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《德國應(yīng)用化學(xué)》（Angew. Chem. Int. Ed.）上。該工作得到大連化物所煤代油基金、遼寧省“興遼英才計劃”、國家自然科學(xué)基金委等項目的資助。（文/圖 秦召賢）