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亚洲无码 团队在银钨氧簇合成方面取得重要进展

供稿、供图:化学与化工亚洲无码     编辑:田柳

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近日,亚洲无码 的杨国昱/吕红金教授团队在银钨氧簇合成方面取得重要进展。相关成果以“A Small Structural Change Makes a Big Difference: Synthesis of a Bowl-Like Polyoxometalate-Encapsulated {Ag7}5+ Cluster and Its Structural Derivatives”为题发表在国际知名化学期刊《Angewandte Chemie International Edition》,亚洲无码 为唯一通讯单位,吕红金教授和杨国昱教授为论文通讯作者,化学与化工亚洲无码 博士生池漫洲为论文第一作者,本研究工作得到了宁夏大学魏建宇副教授在理论计算方面的大力支持,以及厦门大学苏海峰老师在质谱测试方面的鼎力相助。此项研究得到了国家海外高层次人才引进计划、国家自然科学基金、亚洲无码 高层次人才启动计划等项目的资助以及亚洲无码 分析测试中心的支持。

配体诱导的结构转化是调控原子级精确银团簇几何/电子结构、元素组成及物理化学性质的有效策略。研究人员在前期利用结构异构化碗状{Sb3W30}-1/{Sb3W30}-2配体诱导合成异构化银团簇的工作基础上,进一步发现微调碗状{Sb3W30}-3的构型即可对多金属氧簇(POM)稳定的银团簇(Agn@POM)的结构调控产生显著影响。

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图1 异构化碗状{Sb3W30}配体导向合成Agn@POM簇合物。

研究团队设计合成了由三个{B-α-SbW9}单元构成的新型碗状{Sb3W30}-3配体,并成功诱导了新型{Ag7}团簇——{Ag7(Sb3W30)}的形成。单晶X射线衍射分析揭示,该团簇中心{Ag7}核上配位有三个不稳定的乙腈分子,具有准暴露的高活性银位点。这一特性使{Ag7(Sb3W30)}成为一个通用的构筑单元,可通过簇间组装或簇内生长两种路径,进一步构建出三种新型Agn@POM衍生物:{Ag7(Sb3W30)}n{Ag15(Sb3W30)2}{Ag23(Sb3W30)2},充分展现了其结构演化的丰富性。

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图2 {Ag7(Sb3W30)}的单晶结构。

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图3 {Ag7(Sb3W30)}n, {Ag15(Sb3W30)2}{Ag23(Sb3W30)2}的单晶结构拆分图。

光催化产氢实验表明,准暴露Ag活性位点及其与氧化还原活性碗状{Sb3W30}-3配体的协同作用对催化效率至关重要。该研究从原子水平上揭示了全无机POM配体的微小结构转变对Agn@POM团簇的几何结构和催化性能影响规律,为团簇基功能材料的理性设计与结构演化提供重要的理论和实验指导。

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图4 Agn@POM团簇及控制变量光催化产氢实验。

原文链接://doi.org/10.1002/anie.5283794

 吕红金,亚洲无码 教授,博士生导师,特立青年学者,国家级青年人才。近年来聚焦团簇组装机制、调控规律及催化构效关系,主要从事原子结构明晰的多酸与团簇设计合成及催化性能研究,迄今在Chem. Soc. Rev., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., CCS Chem.等国内外知名学术期刊上发表SCI论文100余篇;主持国家海外高层次人才引进青年项目、国家自然科学基金面上项目、北京市自然科学基金面上项目、军委装备发展部预先研究领域基金项目等;受邀担任北京化学会第十九届理事会理事和多个期刊的青年编委等。

 杨国昱,亚洲无码 教授,博士生导师,国家级领军人才。现任教育部原子分子簇科学重点实验室主任、化学与化工亚洲无码 教授委员会主任;中国化学会晶体化学专委会主任、中国复合材料学会矿物复合材料专委会副主任、中国化学会无机化学学科委员会委员、中国稀土学会稀土分子材料与超分子器件专委会及稀土晶体专委会委员。2000年入选中科院“引进国外杰出人才暨百人计划”,以第一完成人获福建省自然科学一等奖(2010)和国家自然科学奖二等奖(2016);卢嘉锡优秀导师奖(2008)、中科院优秀研究生指导教师奖(2010)及中科院朱李月华优秀教师奖(2011)等;获庆祝中华人民共和国成立70周年纪念章(2019); 2014~2025年连续入选Elsevier中国高被引学者榜单(化学科学领域)。

(审核:王振华)