第一作者：何维苗

通讯作者：周战、臧双全

通讯单位：郑州大学

研究内容： 

原子上精确的金属团簇因其复杂的结构和在发光、传感器和生物抗菌方面的广泛应用而引起了人们的广泛关注。银纳米团簇由于其优异的光学特性，被认为是发光金团簇的潜在替代品。然而，大核银团簇的形成机制一直是一个令人困惑的问题，并且在温和条件下很难观察到快速可见的金属簇转变。最近，由郑州大学化学学院臧双全教授晶态分子功能材料创新团队利用硫氢化钠溶液和硫化氢气体成功实现了银-硫纳米团簇结构的迅速转变，并且伴随着光致发光的开启。这项工作为理解金属团簇的增长和发展其发光传感应用开辟了一种新的途径，也显著地揭示了团簇的转变，极大地提高了原子精确纳米团簇在未来的应用前景。

示意图1：Ag₁₈和Ag₆₂的结构。

要点一：

  首先制备了一个链状硫化碘化银复合物([Ag₁₈(S^tBu)₁₀(NO₃)₈(CH₃CN)₂(H₂O)₂]·[Ag₁₈(S^tBu)₁₀(NO₃)₈(CH₃CN)₆]}n(简称Ag₁₈)，其中两个类似的Ag₁₈的团簇由硝酸盐阴离子组装。含有Ag18的溶液与控制浓度的硫化氢反应，迅速产生另一个可识别的亮红色发光高核银(I)团簇，Ag₆₂(S)₁₃(S^tBu)₃₂(NO₃)₄（简称为Ag₆₂）。

要点二：

    利用硫氢化钠溶液和硫化氢气体成功实现了银-硫纳米团簇结构的迅速转变，并且伴随着光致发光的开启。基于此转变过程，研究中开发出了一种新的“开启”型光致发光探针，可用于超灵敏和高选择性检测硫化氢，为理解银纳米团簇的生长以及拓展团簇在检测传感领域的应用开辟了一条新的途径。

图1：Ag₁₈(a)和Ag₆₂(b)的质谱

图2: Ag₁₈(1.2mM)处理Ag₁₈溶液的时间依赖性高分辨率质谱。

图3：硫氢化钠滴定的光致发光图(a)，硫氢化钠滴定(b)的线性关系，Ag₁₈溶液加入不同物质前后的光致发光光谱(c)，Ag₁₈溶液对硫氢化钠的选择性(d)，用硫氢化钠(e)滴定的Ag₁₈的紫外/可见光谱，硫化氢气体的光致发光图(f)。

参考文献：

Wei-Miao He, Zhe Zhou, Zhen Han, Si Li, Zhan Zhou,* Lu-Fang Ma, and Shuang-Quan Zang,* Ultrafast Size Expansion and Turn-On Luminescence of Atomically Precise Silver Clusters by Hydrogen Sulfide. Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 15(133), 8586-8590.