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我院姚传好教授团队在溶剂诱导的银簇反奥斯特瓦尔德熟化研究方面取得重要突破

时间:2026-03-30浏览:10设置


原子精确的银团簇因其结构明确、性质可调,在催化、光学、生物医学等领域展现出广阔的应用前景。然而,这类团簇通常具有较高的反应活性与复杂的配位环境,其结构稳定性及可控转变仍面临挑战。近期研究表明,溶剂在调控团簇结构方面具有重要作用。目前溶剂诱导的结构转变多遵循传统奥斯特瓦尔德熟化(Ostwald ripening)机制,即小尺寸团簇向大尺寸团簇的聚集,而通过反奥斯特瓦尔德熟化(Reverse-Ostwald ripening)实现的结构演化在高核银团簇体系中鲜有报道。

近日,我院姚传好教授团队与宁波大学许文武教授团队合作,在溶剂诱导银簇结构调控与催化性能研究方面取得重要进展,首次在高核银团簇中揭示了溶剂驱动的反奥斯特瓦尔德熟化过程。研究发现,Ag56团簇可通过溶剂诱导转化为尺寸更小的Ag45团簇,这种“由大到小”的转化路径突破了传统纳米体系中经典奥斯特瓦尔德熟化机制。单晶X射线衍射和质谱结果表明,Ag45可视为Ag56结构片段重组后的产物,溶剂中卤素离子的存在对结构稳定性起关键作用。在催化性能方面,Ag45团簇在对硝基苯酚还原反应中表现出显著优于Ag56的催化活性与结构稳定性。理论计算进一步表明,Ag45表面暴露的金属活性位点及其不完全配位结构有利于反应物吸附与电子转移,从而提升催化效率。该工作不仅从原子尺度揭示了反奥斯特瓦尔德熟化在银团簇中的实现机制,也强调了溶剂在设计具有定制活性和稳定性的团簇催化剂中的关键作用,为高核银团簇的合理设计及其催化应用提供了重要启示。

相关研究成果以“Solvent-Induced Reverse-Ostwald Ripening: Structure Conversion from Ag56 to Ag45 Clusters and Its Impact on Catalytic Reduction of 4-Nitrophenol”为题,在线发表在国际著名学术期刊——Small上(中科院TOP期刊,影响因子12.1)。

福建师范大学为论文共同通讯单位,我校海峡柔性电子(未来科技)学院的研究助理向慧鑫和宁波大学研究生雷夏溪为本论文共同第一作者;海峡柔性电子(未来科技)学院的姚传好教授与宁波大学许文武教授为论文的共同通讯作者。该项目得到国家自然科学基金,福建省自然科学基金及福建师范大学研究启动基金等项目的资助。

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.73239


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