异种金属原子掺杂Au纳米团簇的HOMO-LUMO能隙以及电催化性质研究

批准号:
21603234
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
廖玲文
依托单位:
学科分类:
B0205.电化学
结题年份:
2019
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
闫楠、陈积世、刘旭、王莹莹
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
微信扫码咨询
中文摘要
具有新颖光学、催化和电学性质的Au纳米团簇吸引了很多研究组关注, Au纳米团簇的HOMO-LUMO能隙以及电催化性质是当前的研究热点。然而大部分的报道是以单质Au纳米团簇的性质研究为主,研究异种金属掺杂的Au纳米团簇的HOMO-LUMO能隙以及电催化性质报道还较少。异种金属原子掺杂会对Au纳米团簇的HOMO-LUMO的能隙产生何种影响?异种金属的掺杂是否会提升团簇的电催化性能?为了解答这些科学问题和开拓新的研究方向,我们将开展三个方面工作:(1)发展异种金属掺杂Au纳米团簇的合成方法,并且通过多种表征手段确定其结构和组成;(2)利用电化学微分脉冲伏安方法研究异种金属掺杂Au纳米团簇的HOMO-LUMO能隙结构,结合理论计算探讨其影响机制;(3)筛选出性能优越氧还原电催化剂。完成这些工作,不仅对基础研究有促进,同时具备一定的应用价值。
英文摘要
The novel optical, catalysis and electrical properties of Au nanolusters have attracted intense attention of many research teams. Recently, the HOMO-LUMO energy gap and electrocatalysis properties of Au nanoclusters are a hotspot in current research. At present most of the reports are focus on the properties of the single elemental Au nanoclusters, but the research of HOMO-LUMO energy gap and electrocatalysis properties of Au nanoclusters doped by dissimilar metals atom is rarely studied. What kind of impact in the HOMO-LUMO energy gap structure will be found when the dissimilar metal atoms doped into the Au nanoclusters. Do the electrocatalic performances of alloyed Au nanoclusters improve? In order to solve these scientific problems and pave a new study direction for the Au nanoclusters, we will carry out a system work in three aspects. (1) Developing some method to synthesis the Au nanclusters doped with dissimilar metal atoms and using a variety of characterization methods to determine the compositions and structure of alloyed Au nanoclusters; (2) Using the method of differential pulse voltammetry to study the HOMO-LUMO energy gap of alloyed Au nanoclusters, and getting the influencing mechanism based on the theoretical calculation; (3) Selecting a superior performance catalyst for oxygen reduction reaction. To complete these work, it can not only improve the level of the basic research but also have a certain application value.
针对单质Au纳米团簇经过异种金属元素掺杂后对HOMO-LUMO能带以及电催化性质研究较少的现状,发展了一种简单高效的Cu掺杂Au纳米团簇的方法,获得了多种掺杂个数不同的纳米团簇。虽然获得此类合金团簇的晶体结构,但是Cu掺杂的Au纳米团簇的个数不确定,导致单晶解析较为困难。因此在项目的执行过程中将研究方向改进为纯Au纳米团簇的合成与分离提纯、结构解析以及HOMO-LUMO能隙等性质的研究。项目执行中获得了多个具有新颖结构的Au纳米团簇,比如合成和解析出Au56(TBBT)34团簇结构,发现了Au纳米团簇的极性和荧光性质与团簇内核的层数有关,表现出特殊的奇-偶层数相关性;另外合成和解析出Au49(2,4-DMBT)27结构,发现此团簇的内核由fcc和非fcc单元组合而成,并且此结构影响了团簇的HOMO-LUMO能带。项目负责人以第一作者身份发表了4篇研究论文:包括了2篇Angew. Chem., Int. Ed.,1篇Anal. Chem., 以及1篇Chem. Commun.。这些工作将有助于人们进一步认识金属纳米团簇的特殊性质,并且有可能在相关领域获得较大的应用。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Is the kernel-staples match a key-lock match?
内核主食匹配是键锁匹配吗?
DOI:10.1039/c7sc05019d
发表时间:2018-03-07
期刊:Chemical science
影响因子:8.4
作者:Zhuang S;Liao L;Zhao Y;Yuan J;Yao C;Liu X;Li J;Deng H;Yang J;Wu Z
通讯作者:Wu Z
Transition-sized Au92 nanoparticle bridging non-fcc-structured gold nanoclusters and fcc-structured gold nanocrystals
过渡尺寸的 Au-92 纳米颗粒桥接非 FCC 结构金纳米团簇和 FCC 结构金纳米晶体
DOI:10.1039/c6cc06108g
发表时间:2016-01-01
期刊:CHEMICAL COMMUNICATIONS
影响因子:4.9
作者:Liao, Lingwen;Chen, Jishi;Wu, Zhikun
通讯作者:Wu, Zhikun
Unraveling the long-pursued Au(144) structure by x-ray crystallography.
通过 X 射线晶体学解开长期以来追求的 Au144 结构
DOI:10.1126/sciadv.aat7259
发表时间:2018-10
期刊:Science advances
影响因子:13.6
作者:Yan N;Xia N;Liao L;Zhu M;Jin F;Jin R;Wu Z
通讯作者:Wu Z
A Silver Nanocluster Containing Interstitial Sulfur and Unprecedented Chemical Bonds
含有间隙硫和前所未有的化学键的银纳米团簇
DOI:10.1002/anie.201805594
发表时间:2018
期刊:Angewandte Chemie International Edition
影响因子:--
作者:Liu Xu;Chen Jishi;Yuan Jinyun;Li Yizhi;Li Jin;Zhou Shiming;Yao Chuanhao;Liao Lingwen;Zhuang Shengli;Zhao Yan;Deng Haiteng;Yang Jinlong;Wu Zhikun
通讯作者:Wu Zhikun
Surface Single-Atom Tailoring of a Gold Nanoparticle
金纳米粒子的表面单原子剪裁
DOI:10.1021/acs.jpclett.7b02982
发表时间:2018-01-04
期刊:JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY LETTERS
影响因子:5.7
作者:Gan, Zibao;Chen, Jishi;Wu, Zhikun
通讯作者:Wu, Zhikun
基于光吸收特性探究面心立方结构Au纳米团簇向纳米晶转变的“拐点”
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:64万元
- 批准年份:2020
- 负责人:廖玲文
- 依托单位:
国内基金
海外基金
