Single, Self-Born RP-Au-PR Motif Boosts 19-Fold Photoluminescence Quantum Yield of Metal Nanocluster

Abstract

邹家丰 a,b 冯磊 a,b 李漫波* ,a,b 伍志鲲* ,a,b ( a 安徽大学 物质科学与信息技术研究院 合肥 230601) ( b 中国科学院固体物理研究所 中国科学院材料物理重点实验室 安徽省纳米材料与技术重点实验室 中国科学院纳米卓越中心 中国科学院合肥物质科学研究院 合肥 230031) ( c 中国科学技术大学 合肥 230026) 摘要 膦保护金纳米团簇的研究可追溯到 1969 年, "RP-Au-PR" (R 为烷基)结构在膦保护的金纳米团簇上目前还未见报 道, 而相似的 "RS-Au-SR" 结构在硫醇保护金纳米团簇中经常被发现, 其具有多种功能(例如增强团簇发光). 本工作 以双膦作为配体成功合成出原子层次单分布的金银纳米团簇[Au10Ag4(Dppp)5Cl4]Cl2 (Au10Ag4 NC, Dppp 为 1,3-双(二苯 基膦)丙烷), 首次发现它具有 "RP-Au-PR" 结构. 有趣的是, 当二氯甲烷作为溶剂时, 该结构可在 Au10Ag4 NC 中自行 消失, 生成[Au9Ag4(Dppp)4Cl4]Cl (Au9Ag4 NC); 另一方面, 当乙醇为溶剂时, 该结构可在 Au9Ag4 NC 中自行生成, 从而 转变成 Au10Ag4 NC. 两个团簇的紫外-可见-近红外(UV/Vis/NIR)吸收峰除了有轻微的位移外, 没有显著的区别, 暗示着 "RP-Au-PR" 结构对团簇的电子结构没有根本影响, 这一点也被密度泛函理论(DFT)计算所支撑. 该结构促使 Au10Ag4 NC 的光致发光量子产率比 Au9Ag4 NC 的提高了 19 倍(达到 10.32%), 这归因于 "RP-Au-PR" 结构诱导的电荷转移和刚 性的增强. 本工作揭示了新的团簇结构和发光现象, 对团簇构效关系的理解和性能改善有重要的启发.

Nanoclusterzyme for Dual Colorimetric Sensings: A Case Study on [Au14(Dppp)5I4]2+

“…Note that, the “Dppp‐Au‐Dppp” staple has been rarely reported in metal nanoclusters. [ 15 ] To the best of our knowledge, Au 14 represents the second nanocluster identified with the “Dppp‐Au‐Dppp” staple. As presented in Figure 2B,C, three Dppp and four I atoms are evenly distributed over the surface of the Au 13 kernel.…”

“…[Au 10 Ag 4 (Dppp) 5 Cl 4 ] 2+ and [Au 9 Ag 4 (Dppp) 4 Cl 4 ] + nanoclusters were synthesized according to the previous work. [ 15 ] [CCDC 2224580 and CCDC 2224618 contain the supplementary crystallographic data for this paper. These data can be obtained free of charge from The Cambridge Crystallographic Data Centre via https://www.ccdc.cam.ac.uk/data_request/cif].…”