棒状合金纳米材料具有连续可调的光学性质,使其在生物传感、光热治疗、半导体和催化等领域具有广泛应用。然而,过去几十年对纳米材料光学性质的调控主要集中于材料尺寸和形貌,这使原子水平建立明确构-效关系以及精准构筑目标光学性质材料面临巨大挑战。金属纳米团簇原子精确的组成和结构,为解决这一挑战提供了可能。然而,不同金属原子半径的差异以及去合金化效应,使棒状合金纳米团簇,尤其是高核棒状合金纳米团簇(原子数大于100)精准合成面临巨大挑战。
万贤楷课题组长期致力于金属纳米团簇精准合成,近日以与金属具有配位多样性的苯乙炔(PhC≡CH)为保护配体,采用直接还原前驱体法,成功合成、分离并单晶测定了目前最大的纯炔保护的棒状三金属合金纳米团簇 Au9Ag126-xCux(PhC≡C)68(BF4)5 (x=0~20)。该团簇表现优异光热转化特性,在(660 nm,0.5 W/cm2)激光照射下,DMF溶液(12 μM)在5分钟内温度升高51.5 ℃,且光热转化效率(PEC)到84.7%。借助超快瞬态吸收光谱(TA),将团簇优异的光热转化性能归于棒状结构产生的偶极电场促进激发态团簇超快的电子-声子耦合(τe-ph)。在低浓度和低激光功率(0.57 μM, 660 nm, 1 W/cm2)条件下该团簇表现出良好光热杀死癌细胞特性,表明金属团簇在光热转化和光热生物治疗上具有巨大应用价值。该工作为优异光热转化材料理性设计与精准合成提供重要信息和新思路。

该研究以“All-alkynyl Protected Rod-Shaped Au9(AgCu)126 Nanocluster with Remarkable Photothermal Conversion”为题发表于Angew. Chem. Int. Ed.。四川大学为第一单位,FB体育
万贤楷研究员为唯一通讯作者,四川大学2023级博士研究生李年玲为论文第一作者。感谢国家自然科学基金委、四川大学的经费支持;同时感谢FB体育
测试平台以及四川大学分析测试中心在表征测试方面提供的帮助和支持。
文章链接://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202503036