Shuttling single metal atom into and out of a metal nanoparticle.
Shuttling single metal atom into and out of a metal nanoparticle.
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将单个金属原子穿梭进出金属纳米颗粒
DOI：
10.1038/s41467-017-00939-0
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发表时间：
2017-10-10
影响因子：
16.6
通讯作者：
Jin R
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang S;Abroshan H;Liu C;Luo TY;Zhu M;Kim HJ;Rosi NL;Jin R
长期以来，在特定位置用特定数量的杂金属原子掺杂金属纳米颗粒一直是一个挑战。如果杂金属属于与主体金属相同的组，则这变得更具挑战性，因为由于金属在最外层电子构型中的相似性，形成具有不同数量掺杂剂的合金纳米颗粒分布的高趋势。本文报道了一种新的策略，将单个Ag或Cu原子穿梭到中心中空的棒状Au 24纳米颗粒中，以高度可控的方式形成AgAu 24和CuAu 24纳米颗粒。通过实验和理论相结合的方法，我们解释了单一掺杂剂进出纳米粒子的穿梭路径。研究表明，单一掺杂剂通过顶点或侧面进入中空Au 24纳米颗粒，而金属原子从Au 25中穿梭出来形成Au 24纳米颗粒主要通过侧面进入。
It has long been a challenge to dope metal nanoparticles with a specific number of heterometal atoms at specific positions. This becomes even more challenging if the heterometal belongs to the same group as the host metal because of the high tendency of forming a distribution of alloy nanoparticles with different numbers of dopants due to the similarities of metals in outmost electron configuration. Herein we report a new strategy for shuttling a single Ag or Cu atom into a centrally hollow, rod-shaped Au24nanoparticle, forming AgAu24and CuAu24nanoparticles in a highly controllable manner. Through a combined approach of experiment and theory, we explain the shuttling pathways of single dopants into and out of the nanoparticles. This study shows that the single dopant is shuttled into the hollow Au24nanoparticle either through the apex or side entry, while shuttling a metal atom out of the Au25to form the Au24nanoparticle occurs mainly through the side entry.
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