将单个或多个异金属原子引入金属纳米粒子是改变其结构（组成）和性能的众所周知的策略。然而，表面单非金属原子掺杂具有挑战性且鲜有报道。

近日，安徽大学Zhikun Wu，中科大江海龙教授首次开发了合成方法，实现了超小型金属纳米粒子（金属纳米团簇，NC）的“手术式”连续表面单非金属原子掺杂、置换和添加，成功合成并表征了三种新型bcc金属NCAu₃₈I(S-Adm)₁₉、Au₃₈S(S-Adm)₂₀和Au₃₈IS(S-Adm)₁₉（S-Adm：1-金刚烷硫醇盐）。

文章要点

1）研究人员仔细研究了单个非金属原子的取代和添加对NC结构和光学性质（包括吸收和光致发光）的影响，为结构（组成）-性质相关性提供了见解。

2）此外，采用自下而上的方法在纳米碳管表面构建了金属−有机骨架，这种有机骨架并没有从本质上改变金属纳米碳管的结构，但导致了表面配体的部分释放，从而提高了金属纳米碳管催化对硝基苯酚还原的活性。

3）表面MOF结构增强了NC的稳定性和水溶性，为通过修饰MOF官能团来调节NC催化活性提供了另一个维度。

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Qing You, et al, Bottom-Up Construction of Metal−Organic Framework Loricae on Metal Nanoclusters with Consecutive Single Nonmetal Atom Tuning for Tailored Catalysis, J. Am. Chem. Soc., 2024

DOI: 10.1021/jacs.3c13635

https://doi.org/10.1021/jacs.3c13635