黄家辉课题组在贵金属合金团簇合成及其催化应用研究获进展

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近日，中国科学院大连化学物理研究所金催化研究中心研究员黄家辉与上海科技大学副教授李涛、燕山大学教授孙科举合作，在贵金属合金团簇研究方面取得新进展，相关结果发表在《德国应用化学》（Angewandte Chemie-International Edition）上。

　　相比单组分金团簇，金银合金团簇的化学、物理性质发生了很大变化，这主要归因于银原子的引入改变了单组分金团簇的电子结构和表面排布，进而产生显著的协同效应，使金银合金团簇在催化、传感、生物成像、药物传输和癌症治疗等方面具有较大的应用潜力。


　　该工作中，科研人员选用体积较大且具有刚性的金刚烷硫醇作为配体，通过简单的一锅法合成了一种结构新颖的Au23-xAgx(S-Adam)15团簇（x=4-7）。结构分析显示，该团簇由二十面体内核Au13-xAgx及外层桥连的3个Au3(SR)4、1个AgS3所构成。Au23(S-Adam)16团簇的HOMO-LUMO禁带宽度为2.1eV，由于银原子掺杂，Au23-xAgx(S-Adam)15合金团簇的禁带宽度缩小为1.5eV。理论计算表明，Au19Ag4(S-Adm)15团簇是Au23-xAgx(S-Adam)15团簇中最稳定的结构。相比于Au23/TiO2催化剂，Au23-xAgx/TiO2作为催化剂在罗丹明、苯酚可见光催化降解反应中展示了更优的催化性能。此外，进一步的电镜表征结果显示，银原子的引入增强了Au23-xAgx团簇的反应稳定性，而Au23团簇则明显聚集长大。该工作对深入研究贵金属团簇结构与性能相互关系提供了重要信息。

　　该研究工作得到国家自然科学基金委的资助。


黄家辉，男，博士，研究员。1974年出生，四川隆昌人。1999年吉林大学化学系本科毕业，2006年吉林大学化学系博士毕业。2006.12-2012.03年在日本首都大学（东京）Masatake Haruta教授课题组从事金催化研究，先后担任日本科技厅博士后研究员（2006.12-2009.03)和日本首都大学特任助理教授(2009.03-2012.03)。2012年4月以所“百人计划”引进到中国科学院大连化学物理研究所工作。于同年入选第四批“青年##计划”，并晋升为研究员。
李涛,助理教授、上海科技大学研究员。2004年9 至2008年6月就读于复旦大学化学系并获得理学学士学位。2008年8月至2013年12月就读于美国匹兹堡大学化学系并获得无机化学博士学位（导师：Nathaniel L. Rosi）。2014年2月至2015年11月与加州大学伯克利分校材料科学与工程系和劳伦斯伯克利国家实验室从事博士后研究（导师：Ting Xu）。自2015年11月加入上海科技大学物质科学与技术学院任助理教授。      金属有机框架材料在微孔尺度具有很好的规整度和可控性。而对其介观尺度上的结构控制对材料的物理化学性质同样有很大的影响。李涛课题组致力于研究纳米多孔材料和高分子材料间界面的物理化学性质，并以此为理论基础设计新型的纳米多孔复合材料应用于生物医药，和能源等领域。

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