清華新聞網(wǎng)5月31日電 二維材料為探索電子結(jié)構(gòu)和催化應(yīng)用提供了獨(dú)特的平臺(tái)。被稱(chēng)為“超原子”的納米團(tuán)簇可以像原子一樣直接相連形成二維納米結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。近日，研究團(tuán)隊(duì)利用室溫濕化學(xué)合成法將鈮氧團(tuán)簇與過(guò)渡金屬和稀土金屬離子組裝得到一系列二維“鈮氧團(tuán)簇烯”。具有六方結(jié)構(gòu)的單層和少層的“鈮氧團(tuán)簇烯”由具有C3v對(duì)稱(chēng)性的{Nb24O72}團(tuán)簇的直接鍵合而成?！扳壯鯃F(tuán)簇烯”對(duì)苯甲醇氧化表現(xiàn)出較好的光催化活性，轉(zhuǎn)化速率是其團(tuán)簇單元的十倍。理論研究表明這是由于二維“鈮氧團(tuán)簇烯”的面內(nèi)電子離域帶來(lái)催化反應(yīng)能壘的降低。具有類(lèi)“石墨烯”結(jié)構(gòu)和獨(dú)特電子性質(zhì)的二維“鈮氧團(tuán)簇烯”為研究團(tuán)簇組裝體的電子結(jié)構(gòu)與催化性能的構(gòu)效關(guān)系提供了一個(gè)結(jié)構(gòu)精確的分子模型。
二維“鈮氧團(tuán)簇烯”結(jié)構(gòu)示意圖
近日，該成果以“平面內(nèi)法合成二維聚氧化乙烯基簇合物”（Synthesis of two-dimensional polyoxoniobate-based clusterphenes with in-plane electron delocalization）為題發(fā)表于《自然·合成》（Nature Synthesis）期刊。
論文第一作者為李中博士，通訊作者為清華大學(xué)胡憾石副教授、劉清達(dá)助理研究員、王訓(xùn)教授。研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金委、科技部重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目、科學(xué)探索獎(jiǎng)等的支持。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1038/s44160-023-00305-7
供稿：化學(xué)系
編輯：李華山
審核：郭玲
