钠纳米团簇的光吸收和体等离激元:理论分析

指出了体等离激元是一种重要的元激发,在固体里它不能与光波耦合所以无法用光波分波来研究,但是在团簇里由于边界的存在,情况不太一样.此外,光与物质之间的相互作用是非常根本的,但简单金属团簇在紫外光区的光吸收从未被实验研究过,尽管这方面的理论计算非常多.采用光倒空技术对N a20和N a92团簇进行了光吸收实验,覆盖了近紫外部分以及可见光范围(2.0~5.5 eV);实验还研究了其它一些团簇在近紫外范围内的吸收截面.在可见光部分N a20的实验数据与现有的数据非常吻合.除了表面等离激元在可见光区域很强的吸收峰外,还观察到紫外区域明显的光吸收.对吸收截面光谱进行洛伦兹拟合揭示了中心略高于4eV宽峰的存在,这个宽峰的频率与权重均与理论预测非常接近,被确定为纳米团簇"体等离激元"共振.这些吸收光谱是金属纳米团簇由光子激发的"体等离激元"集体电子态的首次实验观测与证实,这种实验现象只存在于有限体系.     

金原子簇催化应用的研究进展

在最近的10年里,原子精确的金原子簇(AunLm,L为有机配体)已经被证明是一种新型的纳米金催化剂.不同尺寸的AunLm催化剂表现出独特的电子和晶体结构,为关联催化性能和催化剂结构的内在关系及研究纳米金催化的化学反应机制提供了新的研究平台.在这篇综述中,主要介绍金原子簇催化剂在催化反应中的应用,如选择性氧化和加氢,及C—C偶联反应等,同时,也讨论金原子簇催化剂的尺寸效应、配体效应(例如,芳香族vs脂肪族)、杂金属掺杂(如铜、银、钯、铂)等.最后,在原子尺度上研究了金原子簇催化的反应机制以及结构-活性的构建关系.     

反相微乳液法制备Ni-B非晶态合金团簇

采用W/O型微乳液法,用KBH4还原Ni(Ac)2制备Ni-B非晶态合金团簇.扫描电镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)测试表明,团簇形貌呈球形,尺寸为10~15 nm,分布较均匀,基本达到单分散.热分析(DSC)测试表明,Ni-B样品的热稳定性明显高于水溶液体系用KBH4还原Ni(Ac)2制得的Ni-B非晶态合金纳米颗粒.热处理实验及XRD测试结果表明,Ni-B非晶态合金团簇的晶化过程包括两个步骤,即Ni-B非晶态合金晶化成晶态Ni-B合金和Ni-B晶态合金分解成纳米晶Ni和单质B.     

水相中两种不同荧光CdS纳米粒子的合成

以巯基乙酸作稳定剂, 通过巯基与金属离子强吸附作用, 在水相中直接合成了两种不同粒径的CdS纳米粒子. 荧光光谱表明, 这两种CdS纳米粒子可以发射较强的对人眼较 敏感的蓝色和黄色荧光, 其表面的自由羧基可与各种生物分子, 如功能蛋白、 特异性抗 体等其中的氨基偶连, 为同时标记多种生物大分子奠定了基础.     

钠纳米团簇的光吸收和体等离激元:实验结果

采用光倒空技术对Na20和Na92团簇进行了光吸收实验,覆盖了近紫外部分以及可见光范围(2.0～5.5 eV);实验还研究了其它一些团簇在近紫外范围内的吸收截面,在可见光部分Na20的实验数据与现有的数据非常吻合.除了表面等离激元在可见光区域很强的吸收峰外,还观察到紫外区域明显的光吸收.对吸收截面光谱进行洛伦兹拟合揭示...     

金纳米团簇荧光探针的合成与生物检测应用

近年来,纳米技术发展迅速。荧光金纳米材料展现出的独特光学特性使其在生物检测和医学诊断中表现出了很好的应用前景。通过改变配体或者生物支架合成的各种荧光金纳米团簇(gold nanocluster,Au NCs),在传感检测、医学成像和光电子学等领域具有潜在的应用前景。就荧光和共振光散射技术和方法对水溶性的荧光金纳米团簇的合成以及检测机理作出介绍,并简单总结了金纳米团簇作为荧光探针在生物检测,包括金属离子、阴离子、有机小分子、蛋白质和核酸等各种分析物检测中的应用。同时,评述和展望了荧光金纳米团簇研究的发展方向和应用前景。     

DNA 稳定的银纳米簇用于检测端粒酶活性研究

摘要: 目的 建立利用 DNA 稳定的银纳米簇检测端粒酶活性的方法。方法 利用合成的寡核苷酸序列能稳定银纳米的特点,在强还原剂硼氢化钠存在下还原银离子得到具有良好荧光特性的银纳米簇。结果 利用端粒酶活性能够延伸 5' － ( TTAGGG) n － 3'的特性,以及含有 G 碱基的 DNA 序列靠近银纳米簇合成模板时,合成的银纳米簇的荧光明显提升特性建立端粒酶活性检测的方法。结论 合成了以寡核苷酸为模板的银纳米簇并对其荧光特性进行表征,建立了 DNA 稳定的银纳米簇用于检测端粒酶活性的方法。     

金属纳米团簇在电化学领域的应用研究进展

尺寸小于2nm的金属纳米团簇是由几个到几百个原子组成的纳米结构材料.对于金属纳米团簇,由于其大部分甚至所有金属原子可能暴露于表面而具有高的表面原子比例,该独特的原子堆积结构使其具有高的表面活性,因此其在催化反应中具有重要应用价值.同时,其明确的原子排列和堆积结构使其可作为模型催化剂,用于研究纳米结构-性能之间的关系.笔者简要总结了近年来金属纳米团簇的研究进展和现状,重点总结了其在电化学领域的应用,包括电催化和电化学传感,最后对其未来在电催化和电分析领域的应用前景进行了展望.     

A novel bimetallic RuFe nanocluster to enable highly efficient oxygen reduction in zinc-air batteries

Zinc-air batteries (ZABs) have the advantages of high energy density and safety but their large-scale application is hindered by sluggish kinetics of four-electron aqueous O₂ redox reactions. Widely used Ruthenium (Ru)-based catalysts possess intrinsic oxygen evolution catalytic activity but suffer from insufficient oxygen reduction reaction (ORR) performance. Herein, to optimize the ORR activity of Ru-based catalyst, an iron (Fe)-coordinated, bimetallic RuFe cluster is constructed and homogeneously dispersed within nitrogen (N)-doped carbon layers (denoted as RuFe@NC). Benefitting from the optimized ORR activity and more active site exposure, the RuFe@NC exhibits superior ORR activity with a half wave potential (E_1/2) of 0.88 ?V higher than that of Pt/C (0.82 ?V). Accordingly, the RuFe@NC-based ZAB outperforms the Pt/C ?+ ?IrO₂-based device, presenting a reduced polarization of 0.7 ?V and an enhanced cycling lifetime of 50 ?h at 10 ?mA ?cm^?2. Moreover, the optimized structural design ultralow Ru loading (0.013 mg_Ru cm^?2) overcomes the cost barriers and demonstrates its high practicality. This bimetallic RuFe nanocluster opens a new way for future design of more efficient and stable catalytic systems.     

理论与计算化学研究进展

化学是一门有坚实理论体系的基础学科,作为其中一个分支,理论与计算化学的飞速发展使得化学成为实验与理论并重的科学.结合价键理论方法、生物体系理论模拟和激发态光化学、固体表面与纳米结构体系、复杂体系分子量子动力学和密度泛函理论方法发展和核磁共振理论研究等,简要回顾了近期本研究团队和国内外本学科的发展情况,重点介绍了厦门大学在量子化学理论计算方法发展、计算程序研发、复杂体系的动力学以及酶催化反应的计算模拟等方面的研究.