近日,北京理工大学的杨国昱/吕红金教授团队在银钨氧簇合成方面取得新进展。相关成果以“A Small Structural Change Makes a Big Difference: Synthesis of a Bowl-Like Polyoxometalate-Encapsulated {Ag7}5+ Cluster and Its Structural Derivatives”为题发表在《德国应用化学》期刊上(Angew. Chem. Int. Ed., 2026, 10.1002/anie.5283794)。
配体诱导的结构转化是调控原子级精确银团簇几何/电子结构、元素组成及物理化学性质的有效策略。研究人员在前期利用结构异构化碗状{Sb3W30}-1/{Sb3W30}-2配体诱导合成异构化银团簇的工作基础上,进一步发现微调碗状{Sb3W30}-3的构型即可对多金属氧簇(POM)稳定的银团簇(Agn@POM)的结构调控产生显著影响。

图1 异构化碗状{Sb3W30}配体导向合成Agn@POM簇合物。
研究团队设计合成了由三个{B-α-SbW9}单元构成的新型碗状{Sb3W30}-3配体,并成功诱导了新型{Ag7}团簇——{Ag7(Sb3W30)}的形成。单晶X射线衍射分析揭示,该团簇中心{Ag7}核上配位有三个不稳定的乙腈分子,具有准暴露的高活性银位点。这一特性使{Ag7(Sb3W30)}成为一个通用的构筑单元,可通过簇间组装或簇内生长两种路径,进一步构建出三种新型Agn@POM衍生物:{Ag7(Sb3W30)}n、{Ag15(Sb3W30)2}和{Ag23(Sb3W30)2},充分展现了其结构演化的丰富性。

图2 {Ag7(Sb3W30)}的单晶结构。

图3 {Ag7(Sb3W30)}n, {Ag15(Sb3W30)2}和{Ag23(Sb3W30)2}的单晶结构拆分图。
光催化产氢实验表明,准暴露Ag活性位点及其与氧化还原活性碗状{Sb3W30}-3配体的协同作用对催化效率至关重要。该研究从原子水平上揭示了全无机POM配体的微小结构转变对Agn@POM团簇的几何结构和催化性能影响规律,为团簇基功能材料的理性设计与结构演化提供重要的理论和实验指导。
(摘自北京理工大学 学术网)