10月27日,《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society)在线发表了16877太阳集团韩海祥团队的研究论文“A High-Nuclearity Copper Sulfide Nanocluster [S-Cu50] Featuring a Double-Shell Structure Configuration with Cu(II)/Cu(I) Valences,并被选为封面。
本项工作设计了一种酸辅助硫醇盐解离方法(Acid-assisted thiolate dissociation approach),成功的制备出了一种新的高核硫化铜半导体纳米团簇Cu50S12(SC(CH3)3)20(CF3COO)12(以下简称[S-Cu50]),并通过单晶X射线衍射技术表征了其精确的原子结构。结构分析显示[S-Cu50]具有独特的[Cu14S12]@[Cu36S20]双壳结构构型,且内层壳结构是此前未曾发现过的菱形正十二面体几何构型。更重要的是,[S-Cu50]结构中Cu的平均化合价态高于+1价,即原子中包含Cu(II)和Cu(I),这一点通过XPS、EPR和XANES等技术得到了明确的证实。这是第一次在硫化铜团簇结构中发现Cu(II)和Cu(I)共存的价态特征。此外,[S-Cu50]的电子结构也通过一系列的光学表征(包括吸收、光致发光和超快瞬态吸收光谱)以及理论计算得到了有效建立。
该论文的第一作者为博士生许成,通讯作者为郑会娟副研究员,周正研究员和韩海祥副教授。现团队研究方向主要有两个,一个是二元半导体纳米材料的精准化学合成和基于X-射线衍射技术的原子结构表征;另一个方向为超小尺寸纳米颗粒的手性自组装。
论文链接:https://doi.org/10.1021/jacs.3c08549