近日，寧夏大學寧夏光伏材料重點實驗室劉寬冠副教授團隊在銀納米團簇化學研究領域取得重要科研進展。劉寬冠以第一作者兼通訊作者在化學領域國際頂尖期刊《Journal of the American Chemical Society》(美國化學會志，以下簡稱JACS)上發表了題為“All-Carboxylate-Protected Superatomic Silver Nanocluster with an Unprecedented Rhombohedral Ag8 Core”的研究論文，寧夏大學為第一單位。

圖1全羧酸保護的具有罕見Ag8菱方體核心的超原子銀納米團簇

　　劉寬冠副教授本次發表的成果是關于原子結構精確的銀納米團簇的結構和性能。尺寸介于一般配合物分子和金屬納米粒子(~3 nm)之間的原子結構精確的單層配體保護的幣金屬納米團簇，由于具有確定的原子組成和明確的幾何結構，在實驗上可以像配合物分子一樣進行精確表征;它們還可看成是納米粒子形成的初始狀態，在性能上保持了納米粒子諸多優點，近年來受到了各國研究者的廣泛關注。構筑新型幣金屬納米團簇并在原子水平上揭示團簇特殊性質的結構基礎，對于理解團簇結構與性能的相關關系問題具有重要的科學意義。論文中，劉寬冠副教授與美國加利福尼亞大學河濱分校江德恩教授、溫州大學胡茂林教授合作報道了首例全羧酸保護的銀納米團簇[Ag8(pfda)6]6-(pfda = hexafluoroglutaric acid，六氟戊二酸)，通過X-射線單晶衍射分析揭示其金屬核心為Ag86+菱方體，其表面被六個六氟戊二酸根通過cis-μ4-η1,η1,η1,η1的配位模式保護。對該結構的發光性能研究表明：相較于無機含氧型保護配體構筑的幣金屬納米團簇，有機羧酸保護的銀納米團簇具有更好的熒光性能(室溫熒光，高量子產率和熒光壽命)，是一類具有潛在應用價值的熒光材料;TDDFT計算結果顯示，該納米團簇分子在378 nm處的吸收與其HOMO分子軌道到LUMO分子軌道的躍遷相關，在263 nm處的吸收主要與其HOMO分子軌道到LUMO+1分子軌道的躍遷有關;對其分子發光性能研究顯示，其固態常溫發明亮的橙黃色熒光，THF溶液常溫發明亮的黃綠色熒光，其固態熒光量子產率為39.1 %，熒光壽命為0.191 ms。本項研究發展了一條制備新型銀納米團簇的簡單方法，為發現更多新型有機羧酸保護的幣金屬納米團簇開辟了道路。

圖2全羧酸保護的銀納米團簇及其熒光光譜

　　這是寧夏大學首次以第一單位、第一作者在JACS上發表研究論文，是寧夏大學“雙一流”建設工程的一項標志性成果，對提升寧夏大學在材料、化學領域和相關科研創新平臺的學術影響力具有非常積極的作用。

　　論文研究工作得到了國家自然科學基金青年項目(20161097)、寧夏科技廳重點研發一般項目(2018BEE03006)、寧夏大學省部共建煤炭高效利用與綠色化工國家重點實驗室開放課題(2019-KF-01)以及寧夏光伏材料重點實驗室實驗平臺、美國加利福尼亞大學河濱分校和溫州大學的支持與協助。

　　附：

　　劉寬冠，博士/副教授，碩士生導師，主要從事幣金屬光/電功能晶態分子材料的設計、制備、性能及其基礎應用研究。2016年入職以來主持完成國家自然科學基金項目和寧夏重點研發項目各1項。至今在國內外學術期刊上公開發表學術論文30余篇，其中以第一作者或通訊作者發表在國際化學/材料領域頂級及重要學術刊物《Journal of the American Chemical Society》、《Journal of Materials Chemistry A》、《Chemical Communications》、《Chemistry - A European Journal》、《Inorganic Chemistry》、《Ultrasonics Sonochemistry》上的有10余篇，申請國家發明專利4項，2項已授權。

　　JACS，全稱：Journal of the American Chemical Society，即《美國化學會志》。JACS由美國化學會創辦于1879年，是美國化學會的旗艦期刊，也是世界范圍內遙遙領先的化學及相關科學領域期刊。該期刊致力于發表基礎化學及相關領域中最重要的科研成果，在業界有極高的聲譽。該期刊2020年影響因子為14.612，。