Schematisk illustration av 1-D-3-D-sammansättningarna av Ag 29 ( SSR) 12 nano-byggstenar inklusive Ag 29 -0-D-klusterpunkter i närvaro av PPh3 , Ag 29 -1-D linjära kedjor (1-D-array) i närvaro av Cs + och DMF, Ag 29 -2-D nätnät (2-D array) i närvaro av Cs + och NMP och Ag 29 -3-D överbyggnader (3D-array) i närvaro av Cs + och TMS. Upphovsman:Science China Press
Metallnanokluster är en framväxande klass av modulära nanomaterial på grund av deras atomiskt precisa strukturer, fascinerande egenskaper, och potentiella applikationer. Ämnet för klusterbaserad supramolekylär sammansättning representerar ett av de mest dynamiska områdena och har nyligen dykt upp som en ny "tillväxtpunkt" inom nanoklustervetenskap. Sådana sammansättningar har sitt ursprung i olika typer av interklusterinteraktioner, såsom kemisk bindning, vätebindning, elektrostatisk, van der Waals, π-π och C-H-π interaktioner.
Å ena sidan, dessa klusterbaserade aggregat visar vanligtvis förbättrad prestanda (t.ex. stabilitet och fluorescens) i förhållande till deras ingående byggstenar, på grund av synergin från cluster-linker-cluster-monteringssystemet. Å andra sidan, de exakta strukturerna i nanokluster möjliggör förståelse på atomnivå av interaktionslägen mellan kluster, och sådan kunskap leder oss vidare till att på ett kontrollerbart sätt bilda hierarkiskt sammansatta klusterbaserade nanomaterial. Dock, fram till i dag, den kontrollerbara monteringen av kluster-nanobyggnadsblock i olika matriser är fortfarande utmanande.
I en ny artikel publicerad i National Science Review , forskare vid Anhui University (Kina) och Nanjing University (Kina) rapporterade hierarkisk självmontering av atomiskt exakta nanokluster. På grundval av Ag 29 (SSR) 12 kluster nanobyggande ramverk (där SSR är 1, 3-bensen-ditiol), Professor Manzhou Zhu och hans medarbetare konstruerade selektivt klusterbaserade 1-D linjära kedjor, 2-D nätnät, och 3D-överbyggnader i närvaro av olika lösningsmedelsförenade Cs + katjoner. Kristallstrukturer för dessa klusterbaserade sammansättningar har fastställts framgångsrikt. Den hierarkiska självmonteringen av dessa Ag 29 (SSR) 12 nano-byggstenar har inte bara observerats i sitt kristallina tillstånd, men också i sitt amorfa tillstånd, med hjälp av det aberrationskorrigerade HAADF-STEM (högvinkligt ringformigt mörkt fältskanningsöverföringselektronmikroskop).
"Sådan Ag 29 -baserade sammansättningar uppvisar urskiljbara optiska absorptioner och utsläpp i både lösningar och kristalliserade filmer; sådana skillnader härrör från deras olika ytstrukturer och kristallina förpackningsmetoder, "säger de, "Vidare, ytorna på dessa klusterbaserade enheter utvärderas, vars högsta värde inträffar när klusternanobyggnadsblocken monteras i 2-D-matriser. 2-D-arrayenheten ger den bästa gaslagringsförmågan hos dessa klusterbaserade ramverk. "
"Detta arbete presenterar ett spännande exempel på den hierarkiska sammansättningen av atomiskt exakta nanokluster genom att helt enkelt styra de adsorberade molekylerna på klusterytan, "lägger de till, "och vi tror att detta arbete kommer att belysa fler framtida verk som berör metallnanoklusters supramolekylära kemi."
