中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室李杲

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李杲，大连化物所研究员。男，1982年生，2004年于湖南师范大学获得理学学士学位，20011年于上海交通大学化学与化工学院获应用化学博士学位。2011-2014年在美国的卡内基梅陇大学化学化工学院进行博士后研究工作。2014年加入大连化学物理研究所金催化中心，入选所级“百人计划”并受聘为研究员。


姓名：李杲        
性别：男
类别：研究员   
学科： 物理化学
职称：研究员        
学历：博士研究生
电话：0411-82463017        
Email：gaoli@dicp.ac.cn
地址：大连市中山路457号        
邮编：116023        

研究方向：
　　主要研究领域为：有机配体保护的金原子簇（1-2 nm）催化剂的高效合成和催化应用。
　　研究方向为：1）有机配体保护的金原子簇催化剂的高效制备；2）合成不同尺寸的金原子簇并考察其相关的性能；3）手性金簇的合成和不对称催化（如：加氢和氧化反应），偶联等催化反应研究。
代表论著：
　　1. Gao Li, Rongchao Jin*, Atomically precise gold nanoclusters as new model catalysts. Acc. Chem. Res. 2013, 46, 1749–1758.
　　2. Gao Li, Rongchao Jin*, Catalysis by gold nanoparticles: Carbon?carbon coupling reactions. Nanotechnol. Rev. 2013, 5, 529–545.
　　3. Gao Li, Rongchao Jin*, Gold nanocluster-catalyzed semihydrogenation: A unique activation pathway of terminal alkynes. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 11347–11354.
　　4. Gao Li, Chengjie Zeng, Rongchao Jin*, Thermally robust Au99(SPh)42 nanoclusters for chemoselective hydrogenation of nitrobenzaldehyde derivatives in water. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 3673–3679.
　　5. Gao Li, De-en Jiang, Chao Liu, C. Yu, Rongchao Jin*, Oxide-supported atomically precise gold nanocluster for catalyzing Sonogashira cross-coupling: experiment and theory. J. Catal. 2013, 306, 177–183.
　　6. Gao Li, De-en Jiang, S. Kumar, Y. Chen, Ronghcao Jin*, Size dependence of atomically precise gold nanoclusters in chemoselective hydrogenation and active site structure. ACS Catal. 2014, 4, 2463–2469.
　　7. Chao Liu, Jizhi Lin, Y. Shi, Gao Li*, Efficient synthesis of Au99(SPh)42 nanoclusters. Nanoscale 2015, 7, 5987-5990.
　　8. Gao Li, Chengjie Zeng, Rongchao Jin*, Chemoselective hydrogenation of nitrobenzaldehyde to nitrobenzyl alcohol with unsupported Au nanorod catalysts in water. J. Phys. Chem. C 2015, DOI: 10.1021/jp511930n.

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近日，中科院大连化物所金催化研究中心李杲研究员和美国卡耐基梅隆大学金荣超教授等人合作，在手性银原子簇的合成方面取得新进展，相关研究结果发表在《自然-通讯》上。

手性贵金属材料，特别是手性金和手性银，展现了独特的局域表面等离子体共振效应，具有很强的光学活性。大连化物所金催化研究中心一直从事金属原子簇的相关研究。研究人员首次报道了26个配体包裹的Ag23原子簇，其结构采取螺旋的双面心立方结构，并且首次发现了巯基配体以四配位的形式存在于银原子簇中。该银原子簇中包含两个菱形双锥体，通过电子顺磁共振法证明其具有开放的电子结构。另外发现，该原子簇也展示出了很强的光致发光性质。

研究成果为合成手性贵金属原子簇提供了新的方法和依据，同时为对映选择性催化反应提供了新型材料。

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物质构-效关系的建立和研究始终是化学研究的重要任务和目标，也是开发和设计新型功能材料的重要基础。以往纳米材料的构-效关系的研究由于技术水平的限制，主要集中纳米材料表面形貌结构与其性质间关系的研究。金属纳米团簇是一类新型纳米材料，不仅具有均匀单一的尺寸分布和精准原子结构，还表现出了一系列与结构紧密相关的理化性质，它的出现为纳米材料构-效关系的建立和揭示提供了新的机遇和研究平台。

       单一变量原则是科学研究的重要原则和方法，贯穿了了人类社会发展的各个阶段和各个领域。近年来，虽然人们对各种有机配体配位稳定的金属纳米团簇的合成、性质以及在各个领域的应用都做了大量的研究和探索，发现了团簇的粒径尺寸、化学组成、配体结构、以及和成核结构都对其理化性质具有十分明显的影响。然而，由于金属团簇研究阶段的局限性，单一变量原则在该领域的研究并不能得到充分的应用，导致金属团簇精准构-效关系至今仍旧尚不十分明确。
       大连化物所李杲团队以金银双金属纳米团簇为模型，开发了一种针对团簇中心原子的“换心手术”，将团簇的中心原子Au换成了Ag，从而到了一对仅有中心原子不同的“龙凤胎”团簇，[Au13Ag12(Ph3P)10Cl8]和[Au12Ag13(Ph3P)10Cl8]。多种实验手段和理论模拟显示该种“换心手术”与团簇中Cl原子灵活的配位模式和配位倾向性有着密切的关系。最后，当中心Au原子被Ag取代之后，团簇的荧光量子产率提高一倍，对乙醇的光氧化反应的催化活性也得到了明显提升。综上所述，该工作严格遵循单一变量原则，探索了金属团簇中心原子种类对团簇晶体结构、电子结构、光学性质以及催化活性的影响，为新型功能型纳米团簇的设计合成提供了可靠的设计思路和案例指导。
       文章信息：Zhaoxian Qin, Song Hu, Wenhua Han, Zhiwen Li, Wen Wu Xu*, Jingjing Zhang & Gao Li*. Tailoring optical and photocatalytic properties by single-Ag-atom exchange in Au13Ag12(PPh3)10Cl8 nanoclusters. Nano Research https://doi.org/10.1007/s12274-021-3928-4.