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Keggin-Type Tridecanuclear Europium-Oxo Nanocluster Protected by Silsesquioxanes
Chemistry of Materials ( IF 7.2 ) Pub Date : 2022-04-29 , DOI: 10.1021/acs.chemmater.2c00627
Kai Sheng 1, 2 , Wei-Dan Si 1 , Ran Wang 3 , Wei-Zhe Wang 1 , Jianmin Dou 3 , Zhi-Yong Gao 4 , Li-Kai Wang 5 , Chen-Ho Tung 1 , Di Sun 1, 3
Chemistry of Materials ( IF 7.2 ) Pub Date : 2022-04-29 , DOI: 10.1021/acs.chemmater.2c00627
Kai Sheng 1, 2 , Wei-Dan Si 1 , Ran Wang 3 , Wei-Zhe Wang 1 , Jianmin Dou 3 , Zhi-Yong Gao 4 , Li-Kai Wang 5 , Chen-Ho Tung 1 , Di Sun 1, 3
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The Keggin structure, known as an archetypical polyoxometalate (POM) structural motif, has widened up our fundamental understanding of the growth behavior of natural metal oxide minerals. However, devising a strategy for synthesis of such species consisting of pure-metal ions remains a great challenge. Different from those six-coordinated early transition metal ions in Keggin POMs, lanthanide prefers higher coordination numbers, making the construction of lanthanide-Keggin structure more difficult. Here, we report the unprecedented luminescent Keggin-type Eu13 nanocluster constructed through a facile solvothermal method using the high-symmetry macrocyclic tetrasilane (Ph4Si4O8)4– as the capping ligand. This protocol demonstrates an important proof of concept for assembly of metallasilsesquioxanes. The structure shows a rare polyoxometalate-Eu-oxo-core@SiO2-shell@organic-shell (Eu13) consisting of a central EuO8 cube, surrounded by 12 edge-sharing EuO7 monocapped trigonal prisms. It is the highest-nuclearity lanthanide–silsesquioxane nanocluster. Electrospray ionization mass spectrometry reveals that Eu13 is stable in solution except for some labile terminal dimethylformamide on the ligand shell, which endows Eu13 with a high catalytic activity for CO2 cycloaddition reaction with small epoxides under ambient conditions. Eu13 also exhibits intense red luminescence upon visible light excitation (466 and 535 nm). The photophysical and photoelectric properties of the drop-casting film of Eu13 indicate its great potential in optoelectric device applications.
中文翻译：
倍半硅氧烷保护的 Keggin 型十三核铕-氧代纳米团簇
Keggin 结构，被称为原型多金属氧酸盐 (POM) 结构基序，拓宽了我们对天然金属氧化物矿物生长行为的基本理解。然而，设计一种合成由纯金属离子组成的此类物质的策略仍然是一个巨大的挑战。与 Keggin POM 中的六配位早期过渡金属离子不同，镧系元素更喜欢更高的配位数，这使得镧系元素-Keggin 结构的构建更加困难。在这里，我们报告了前所未有的发光 Keggin 型 Eu 13纳米团簇，该纳米团簇是通过使用高对称性大环四硅烷 (Ph 4 Si 4 O 8 ) 4–的简便溶剂热法构建的作为封端配体。该协议展示了组装金属硅倍半氧烷的重要概念证明。该结构显示了一种稀有的多金属氧酸盐-Eu-oxo-core@SiO 2 -shell@organic-shell ( Eu13 )，由一个中心的EuO 8立方体组成，周围是12个共享边缘的EuO 7单顶三角棱柱。它是最高核的镧系元素-倍半硅氧烷纳米团簇。电喷雾电离质谱表明Eu13在溶液中是稳定的，除了配体壳上有一些不稳定的末端二甲基甲酰胺，这赋予了Eu13在环境条件下与小环氧化物的CO 2环加成反应的高催化活性。Eu13在可见光激发（466 和 535 nm）下也表现出强烈的红色发光。Eu13滴铸薄膜的光物理和光电性能表明其在光电器件应用中的巨大潜力。
更新日期：2022-04-29
中文翻译：
倍半硅氧烷保护的 Keggin 型十三核铕-氧代纳米团簇
Keggin 结构，被称为原型多金属氧酸盐 (POM) 结构基序，拓宽了我们对天然金属氧化物矿物生长行为的基本理解。然而，设计一种合成由纯金属离子组成的此类物质的策略仍然是一个巨大的挑战。与 Keggin POM 中的六配位早期过渡金属离子不同，镧系元素更喜欢更高的配位数，这使得镧系元素-Keggin 结构的构建更加困难。在这里，我们报告了前所未有的发光 Keggin 型 Eu 13纳米团簇，该纳米团簇是通过使用高对称性大环四硅烷 (Ph 4 Si 4 O 8 ) 4–的简便溶剂热法构建的作为封端配体。该协议展示了组装金属硅倍半氧烷的重要概念证明。该结构显示了一种稀有的多金属氧酸盐-Eu-oxo-core@SiO 2 -shell@organic-shell ( Eu13 )，由一个中心的EuO 8立方体组成，周围是12个共享边缘的EuO 7单顶三角棱柱。它是最高核的镧系元素-倍半硅氧烷纳米团簇。电喷雾电离质谱表明Eu13在溶液中是稳定的，除了配体壳上有一些不稳定的末端二甲基甲酰胺，这赋予了Eu13在环境条件下与小环氧化物的CO 2环加成反应的高催化活性。Eu13在可见光激发（466 和 535 nm）下也表现出强烈的红色发光。Eu13滴铸薄膜的光物理和光电性能表明其在光电器件应用中的巨大潜力。
京公网安备 11010802027423号