Stabilizing ultrasmall Au clusters for enhanced photoredox catalysis.
Stabilizing ultrasmall Au clusters for enhanced photoredox catalysis.
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稳定超小金簇以增强光氧化还原催化作用
DOI：
10.1038/s41467-018-04020-2
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发表时间：
2018-04-18
影响因子：
16.6
通讯作者：
Xu YJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Weng B;Lu KQ;Tang Z;Chen HM;Xu YJ
近年来，将配体保护的金（Au）团簇作为可见光光敏剂负载到各种载体上用于光氧化还原催化引起了人们的广泛关注。然而，有效控制金属-载体界面上的Au团簇的长期光稳定性仍然具有挑战性。本文报道了一种简单有效的方法，利用多功能支化聚乙烯亚胺（BPEI）作为表面电荷修饰剂、还原剂和稳定剂，提高了二氧化硅微球表面负载谷胱甘肽保护的Au团簇（Au GSH团簇）的光稳定性。厚度可控的TiO 2壳层的连续包覆可以进一步显著提高光催化效率，而这种结构设计的核-壳SiO2-Au GSH簇-BPEI@TiO2复合材料在长时间光照条件下保持了高的光稳定性。这种通过界面改性和组合物工程的联合策略为稳定超小Au团簇和合理设计基于Au团簇的复合材料提供了一个简单的指导方针，该复合材料具有改进的光氧化还原催化靶向应用活性。
Recently, loading ligand-protected gold (Au) clusters as visible light photosensitizers onto various supports for photoredox catalysis has attracted considerable attention. However, the efficient control of long-term photostability of Au clusters on the metal-support interface remains challenging. Herein, we report a simple and efficient method for enhancing the photostability of glutathione-protected Au clusters (Au GSH clusters) loaded on the surface of SiO2sphere by utilizing multifunctional branched poly-ethylenimine (BPEI) as a surface charge modifying, reducing and stabilizing agent. The sequential coating of thickness controlled TiO2shells can further significantly improve the photocatalytic efficiency, while such structurally designed core-shell SiO2-Au GSH clusters-BPEI@TiO2composites maintain high photostability during longtime light illumination conditions. This joint strategy via interfacial modification and composition engineering provides a facile guideline for stabilizing ultrasmall Au clusters and rational design of Au clusters-based composites with improved activity toward targeting applications in photoredox catalysis.
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