Aggregate |香港理工大学黄维扬教授团队：铜纳米团簇作为超小聚集体的准确成分与结构，性质和应用研究

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金属纳米团簇是指基于配体保护的多核金属聚集体，其大小通常介于一至三纳米之间，尺寸介于单原子和纳米颗粒之间。作为一类新型的超小分子聚集体，金属纳米团簇不仅结构和成分可以在原子级别准确测定，其多变的结构和量子尺寸效应也使得其表现出丰富多样的物理化学性质。与单金属配位化合物和纳米颗粒相比，金属团簇具有结构组成更加复杂多变、可调控，以及材料性质丰富和更易阐述等特点。近年来，金属团簇已引起物理，化学，材料学和计算学科研工作者的广泛研究兴趣。与金、银、铂等贵金属相比，基于铜的纳米团簇制备成本十分低廉。另外，铜原子多变的化学价态和配体种类的多样性为构筑各式各样的铜纳米团簇奠定了理论依据，同时也造就了铜团簇的丰富性质和相关应用。这样的发展潜力使得铜纳米团簇在基础研究和应用科学领域都具有探索意义。

图1. 铜纳米团簇的性质和应用研究示意图

本综述中，作者总结了铜纳米团簇领域的最新进展，描述了其自组装的复杂结构，性质和潜在应用研究（图1）。铜团簇的自组装主要基于大量铜原子的聚集以及和有机配体通过配位键形成稳定的纳米分子。这样复杂有趣的自组装过程为设计和合成具有新颖分子结构的铜团簇提供了广阔的空间。目前，人们主要通过X-射线单晶衍射测定其结构包括外壳配体层，金属内核以及它们之间的配位作用方式，这为性质研究和应用提供基础依据。随后，文章阐述了铜纳米团簇在物理光学方面展现的优良性质包括近红外区荧光，聚集诱导发光和偏振荧光。之后，作者总结了铜纳米团簇作为二氧化碳电还原催化剂、 化学传感器、有机化学反应催化剂和电子器件材料的应用研究。最后，作者也对基于铜纳米团簇体系当前存在的挑战和机遇进行了分析，并对其未来研究前景进行了展望。

以上综述论文以“Atomically precise copper nanoclusters as ultrasmall molecular aggregates: Appealing compositions, structures, properties, and applications”为题发表于 Aggregate 期刊，论文第一作者为香港理工大学张利民博士，通讯作者为香港理工大学黄维扬教授。

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《聚集体（英文）》（Aggregate）创刊于2020年，是由华南理工大学、广东省大湾区华南理工大学聚集诱导发光高等研究院、Wiley 出版社三方合作创办的开放获取式英文学术期刊（双月刊）。本刊致力于报道出版“聚集”过程中的基础和应用研究的前沿科学，包括但不限于材料、化学、物理、生物以及应用工程等领域。聚集体科学研究范围广泛，单分子层次之上均可视为聚集体。特别是功能材料、化学、物理、生物技术、生命科学以及应用工程等领域的重要进展，为学术界搭建一个交流思想和意见的新平台，去分享聚集体研究的新发现和新突破，讨论聚集体研究的挑战和机遇。期刊于2023年获得首个影响因子18.8，JCI指数1.47，先后收录于DOAJ、ESCI、CAS等数据库。