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新疆理化所在荧光Au纳米团簇研究方面取得进展
2017-05-12 | 作者: | 【 】【打印】【关闭

  发光金属团簇是一种由几个到几十个过渡金属原子(如AuAgCuPtPd等)组成,具有明显光致发光性质的小尺寸材料(粒径 < 3 nm)。发光金属团簇的性质介于原子金属和金属纳米粒子之间,是这两类物质的中间“过渡态”。金属团簇因其优异的光致发光性质、高活性的催化能力,近年来吸引了研究者们的广泛关注,在各类化学催化反应过程、生物和化学检测、荧光成像标记等领域表现出巨大的应用潜力和研究价值。然而,鉴于极小的尺寸产生的高表面活性,金属团簇极易聚集和氧化。因此,如何合成稳定并具有优异发光性能和催化能力的金属团簇,是一项具有一定难度的研究工作。 

  中国科学院新疆理化技术研究所环境科学与技术研究室王传义团队用一种硅烷偶联剂(3-巯基丙基三甲氧基硅烷)作为稳定剂兼还原剂,通过快速且有效的光还原方式制备尺寸、荧光可调的Au纳米团簇。可以简单地调节稳定剂和Au前驱体的比例调节团簇的发射波长,其变化范围为538580 nm。另外,合成的Au纳米团簇具有相对较长的荧光寿命:34.0446.83 ns;同时,该团簇的荧光量子产率高达0.263.16%,随着发射波长的变化而变化。与体相金相比,该团簇具有特殊的电子结构,有类似于半导体的特性,如紫外-吸收光谱中出现吸收边的性质等。此外,所制备得到的Au纳米簇也具有一定的光催化能力,可以独立作为光催化剂参与光催化反应。在可见光的照射下,该团簇能有效促进亚甲基蓝的降解反应,60分钟的照射时间里亚甲基蓝的降解率高达95.6%。这个发现也进一步拓展了Au纳米簇在催化领域的应用范围。 

  相关研究成果发表在《纳米尺度》(Nanoscale)上并引起同行的广泛关注。该研究工作得到国家自然科学基金、中科院“创新团队国际合作伙伴计划”、“千人计划”(新疆项目)等项目支持。 

    论文链接

  不同尺寸荧光Au纳米团簇的制备及光催化降解亚甲基蓝示意图 

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