Nano Letters.:首次报道!巧用NCs,制备固态CPL!
第一作者:Chong Zhang
通讯作者:臧双全教授、李海洋、董喜燕
通讯单位:郑州大学、河南理工大学
DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c04698.
研究背景
圆偏振光(CPL)由于手性传感器、三维显示、信息存储和加密的应用,引起了广泛的兴趣。金属纳米团簇(NCs)展示了迷人的物理化学属性,如光致发光(PL)和手性,它们来自于量子尺寸效应和离散电子态,以及立体结构。纳米团簇(NCs)中产生的芯片活动正在成为现代科学中最具活力的领域之一。然而,设计一种能够同时增强金属NCs的光致发光(PL)和圆偏振发光(CPL)的总体策略还是一个艰巨的挑战。基于此,郑州大学臧双全教授和李海洋、河南理工大学董喜燕副教授等人首次应用宿主-客体策略,通过温和的方法将NCs(AuNCs和AgNCs)组装成手性MOF基质,制备了固态CPL活性金属聚类材料。
文章要点
1、作者应用宿主−客体策略,首次将金和银纳米团簇(AuNCs,AgNCs)赋予CPL,通过改变不同的发射金属NCs,可以调节嵌入到手性MOFs中的NCs的诱导CPL发射。值得注意的是,AuNCs的光致发光量子产率(PLQY)在限制后增加了200多倍,从0.05%上升到12%,并显示出CPL响应。手性宿主提供的手性微环境的约束效应促进了基态和激发态的手性转移,从而增强了PL和可调谐的CPL。
2、此外,通过3D打印过程中,使用基于金属簇的组装油墨创建了一个名为具有CPL活性的“NCs@CMOF”的三维(3D)模型。本工作为通过超分子组装制备固态CPL活性金属团簇及其潜在的应用提供了新的思路。
图文展示
图1.合成示意图
图2.形貌表征
图3.光谱表征和部分配体示意图
图4.分子轨道的能量排列
图5.诱导示意图
图6. 3D打印示意图、荧光分析
Angew. Chem. Int. Ed.:Ag9/MXene高效合成氨!
第一作者:Lin Liu
通讯作者:臧双全教授、蔡金孟
通讯单位:郑州大学
DOI: 10.1002/anie.202316910.
研究背景
电催化还原硝酸盐(NO3RR)合成氨(NH3)为碳中性和分散的氨合成提供了一种竞争的方式,原子精确纳米团簇作为研究NO3RR机制和实际活性位点的优势平台,由于稳定性较差,未被充分的探索。金属纳米团簇(NCs)表现出类分子的化学性质,其中金属掺杂、电聚合和与混合配体的共保护,可以合成高度稳定的NCs,但不能完全解决团簇稳定性和催化性能方面的所有问题。基于此,郑州大学臧双全和蔡金孟等人研发了一种负载在Ti3C2 MXene上的(NH4)9[Ag9(mba)9]纳米团簇(Ag9/MXene),在氨合成中具有高效的NO3RR性能,提高了在中性培养基中的稳定性。MXene和Ag9 NCs的复合结构使硝酸盐能够串联催化还原,显著提高了氨的选择性和法拉第效率(FE)。此外,对比单个Ag9 NCs,Ag9/MXene具有更好的稳定性,反应108 h后电流密度没有衰减。
文章要点
1、作者报道了一种简单的组合方法来提高Ag NCs对电催化硝酸盐还原(NO3RR)的活性和稳定性。Ag团簇的存在促进了NO3-向NO2-的转化,而NO2-作为MXene上的中间体实现了串联催化反应过程,显著提高了氨的选择性和FE。
2、作者还证明了MXene作为载体对Ag团簇的反应活性、稳定性和选择性的影响,其中性能的提高归因于三个方面:(1)由于MXene良好的类金属导电性,MXene与Ag NCs之间可以实现有效的电荷转移;(2)MXene表面的官能团可以与Ag NCs形成强的相互作用,抑制Ag NCs在催化过程中的聚集和生长,提高Ag NCs的催化稳定性;(3)MXene表面的金属中心和活性中心在催化过程中的不同作用可以实现串联催化过程,显著提高对氨的选择性和FE。本工作通过MXene和Ag NCs结合方法的策略,为稳定Ag NCs和提高其电催化活性提供了一种有效的方法,有望促进清洁能源利用和转化系统的广泛发展。
图文展示
图1.催化剂的结构表征
图2.氨合成的电催化性能
图3.反应后催化剂的表征
图4.机理研究
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