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Angew. Chem. :约1纳米尺度的晶格压缩及其对催化性能的影响

晶格调控已被应用于纳晶性能的调控。到目前为止,晶格调控的最小尺寸为约3纳米,由于稳定性和表征的困难,很难对更小尺寸的晶格进行调控。金属纳米团簇研究的兴起,特别是具有晶格的纳米团簇的发现,为超小纳米尺寸的晶格调控提供了机会。在超小尺寸范围内晶格调控带来的性能(如催化性能)变化,也是一个值得关注的问题。遗憾的是,上述研究尚未有人报道。


近来,中科院固体物理研究所的伍志鲲研究员团队和中科院过程所的杨军研究员团队针对这些问题开展了研究。他们以没有晶格压缩的Au52(TBBT)32(TBBTH = 4-叔丁基苯硫酚)为参照,通过配体诱导合成了具有晶格压缩的Au52(CHT)28(CHTH = 环己硫醇)团簇,并揭示该团簇在电催化还原二氧化碳中表现出优异的催化性能,其法拉第效率远高于相同尺寸、没有晶格压缩的Au52(TBBT)32(TBBTH = 4-叔丁基苯硫酚)团簇和~3纳米的纳晶,表明晶格压缩能有效地提高纳米团簇的性能。



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DFT计算表明,Au52(CHT)28纳米团簇催化性能的增强可归因于 (110) 面上晶格压缩处对反应中间体*CO的吸附减弱,从理论上证实晶格工程是一种提高金属纳米团簇催化活性的有效策略。因而本工作引入了一种调控金属纳米团簇晶格的方法,为金属纳米团簇性能的调控提供了一种新的策略,对后续研究具有重要的启发意义。

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文信息

Lattice Compression Revealed at the ~1 nm Scale

Ziwei Xu, Hongwei Dong, Wanmiao Gu, Zhen He, Fengming Jin, Chengming Wang, Qing You, Jin Li, Haiteng Deng, Lingwen Liao, Dong Chen, Jun Yang, and Zhikun Wu


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202308441




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