第一作者：刘丹宇

通讯作者：胡大乔 汪恕欣 朱满洲

通讯单位：安徽大学

研究内容：虽然整个系列的纳米粒子已经被报道，但是探索它们合成和生长中的竞争或共存效应仍然具有挑战性。本文中，作者报告了一个由两个超小、原子级精确的纳米团簇组成的双纳米团簇体系，AuAg₂₄(SR)₁₈^-和Au₂Ag₄₁(SR)₂₆(Dppm)₂⁺（SR=环己基硫醇，Dppm=双（二苯基膦）-甲烷）。进一步阐明了这两个纳米团簇共存的机制，并发现先形成不稳定的AuAg₂₄(SR)₁₈^-，然后在双膦配体存在下部分转化为Au₂Ag₄₁(SR)₂₆(Dppm)₂⁺，最终建立了相互依赖的双纳米团簇系统，其中两个带相反电荷的纳米团簇相互保护防止分解。通过X射线单晶衍射（SC-XRD）技术确认了它们的原子结构：AuAg₂₄(SR)₁₈和Au₂Ag₄₁(SR)₂₆(Dppm)₂，它们在单元晶胞中占比各为50%。研究结果突出了两个单独的纳米团簇之间的相互依赖关系，这为纳米团簇形成和稳定性的新观点铺平了道路。

(Au₂Ag₄₁)_■(AuAg₂₄)双纳米团簇系统合成路线示意图。AuAg₂₄：橙色；Au₂Ag₄₁：绿色。

要点一：作者报告了双纳米团簇系统AuAg₂₄和Au₂Ag₄₁的合成和表征，并描述了这两个纳米团簇之间的相互依赖关系。

要点二：通过使用精确结构的纳米团簇，作者克服了纳米粒子研究的多分散的困难。这种双纳米团簇简单的系统也确保了每个单独的纳米粒子的外部合成环境是相同的，因此它们之间的相互作用更容易处理。

图1：溶解在CH₂Cl₂中的(Au₂Ag₄₁)_■(AuAg₂₄)共晶的UV-vis吸收光谱。插图显示了在光子能量标度上绘制的UV-vis吸收光谱。

图2：aAuAg₂₄和Au₂Ag₄₁纳米团簇的详细分析。色标：黄色、金；绿色或天蓝色，Ag；红色，S；紫红色，P。为清楚起见，省略了所有C 和H 原子；b、c和d分别对应向下查看的晶胞轴a*、b*和c*。层间距离为24.72 Å。(Au₂Ag₄₁)■(AuAg₂₄)的堆积方式表明这是一个层状共结晶体系。为清楚起见，省略了所有 H和C 原子。为了突出显示，AuAg₂₄和Au₂Ag₄₁中的金原子分别以绿色和粉红色突出显示。

图3：a反应过程的时间相关UV-Vis 光谱从10 min 到9h在光子能量标度上绘制。溶解在二氯甲烷中的薄层色谱组分的UV-Vis 光谱(ai) “point1”, (aii) “point2”。插入图：薄层色谱显示反应物在不同时间间隔的分离；分离组分的二氯甲烷溶液的数字照片。时间相关的UV-Vis 光谱显示b “point1”、c“point 2”的完全结构化特征在室温下消失。“point1 和point2”分别代表AuAg₂₄和Au₂Ag₄₁。

图4：在DPPM存在下，单分散的AuAg₂₄被转化为(Au₂Ag₄₁)_■(AuAg₂₄)双纳米团簇体系。插图是放大的光电子光谱，表明Au₂Ag₄₁纳米团簇的形成。

参考文献

Danyu Liu, Wenjun Du, Shuang Chen, Xi Kang, Along Chen, Yaru Zhen, Shan Jin, Daqiao Hu , Shuxin Wang & Manzhou Zhu. Interdependence between nanoclusters AuAg₂₄ and Au₂Ag₄₁.Nature Communications,2021, DOI:10.1038/s41467-021-21131-5.