近日,我校先进材料原子工程研究中心撰写的英文学术著作《metal nanocluster chemistry: ligand-protected metal nanoclusters with atomic precision》(金属团簇化学:原子精确的配体保护的金属团簇)由Elsevier出版社正式出版。本书主要包括九个章节:1)金属团簇简介;2)金属团簇的可控制;3)金属团簇的表征方法与精确结构;4)金属团簇的生长与结构演化机理;5)金属团簇的物理化学性质;6)金属团簇的理论研究方法;7)金属团簇组装材料;8)金属团簇的应用;9)结论与展望。本书的读者是对金属团簇及其组装感兴趣的结构化学、材料化学和计算化学的学生和研究人员,同时可以作为研究生和高年级本科生的参考教材。
团簇作为凝聚态物质的初始形态, 在物质由原子、分子向宏观材料转变过程中起着关键作用。研究团簇的形成、结构和性质, 可在原子分子物理与凝聚态物理之间架起一座桥梁。我校先进材料的原子工程研究中心自2010年组建以来,一直聚焦结构精确的金属团簇化学开展研究。建立了可控合成结构精确的金属团簇的方法,使团簇的液相制备从随机向精准发展。部分阐明了金属团簇结构与理化性质之间的量子化学规律。提出了“金塌陷生长”的团簇生长机制,揭示了金属团簇的几何/电子结构演化过程。实现了功能导向的多级团簇结构的精准构筑。开展了基于精确结构的金属团簇的催化机理与催化剂设计研究,为构造具有独特功能的新一代催化剂提供理论依据与实验支撑。相关成果先后在《美国科学院院刊》(PNAS,1篇)、《美国化学会会志》(J. Am. Chem. Soc., 20篇)、《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed., 12篇)、 《科学进展》(Science Advances, 4篇)、 《自然通讯》(Nature Communications, 4篇)等发表高水平研究论文200余篇,受邀在化学四大顶级综述期刊《化学评论》(Chem. Rev., 1篇)、《化学会评论》(Chem. Soc. Rev., 2篇)、《化学研究述评》(Acc. Chem. Soc., 1篇)、《配位化学评论》(Coord. Chem. Rev., 2篇)等发表系列综述,从不同层面对精确结构的金属团簇的合成、结构、性质及其在催化领域的应用研究做了分析总结,并展望了这类材料的未来发展趋势。