研究目的
研究二级配体系统性替换对单层?;ひ糯毓庵路⒐庠銮康挠跋欤⒖⑷缪跗械扔τ?。
研究成果
系统性地替换次级配体(尤其是使用更长链的二膦配体),能通过增强配体到金属的电荷转移和限制分子内旋转,显著提高银团簇的光致发光性能。这会产生磷光发射,从而实现如氧气传感等应用。该方法对Ag29和Ag51团簇均有效,为纳米团簇的性能调控提供了一种通用方法。
研究不足
该研究仅限于特定的银簇和配体;其普适性尚未在其他金属簇或配体中得到验证。所采用的计算模型使用了简化结构,可能无法完全反映溶液状态下的动态变化。该氧气传感器为原型器件,需进一步开发才能实现实际应用。
1:实验设计与方法选择:
研究通过合成具有不同次级配体(单膦和双膦)的银团簇来观察光致发光增强现象。采用基于密度泛函理论(DFT)和时间依赖密度泛函理论(TDDFT)的计算建模来理解结构和电子变化。
2:样本选择与数据来源:
合成了银团簇[Ag29(BDT)12(X)4]3?和[Ag51(BDT)19(X)3]3?,其中X包括PPh3、DPPM、DPPE、DPPP、TTP、TFPP、TCPP。样品通过紫外-可见光谱、电喷雾质谱、核磁共振、X射线光电子能谱、动态光散射和时间分辨光谱进行表征。
3:DPPM、DPPE、DPPP、TTP、TFPP、TCPP。样品通过紫外-可见光谱、电喷雾质谱、核磁共振、X射线光电子能谱、动态光散射和时间分辨光谱进行表征。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:化学试剂如BDT、NaBH4、膦类化合物来自Sigma-Aldrich和Rankem;溶剂如二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、甲醇;仪器包括珀金埃尔默Lambda 25分光光度计、沃特世Synapt G2-Si质谱仪、堀场JOBIN YVON Nano Log、马尔文Zetasizer Nano ZSP、Omicron ESCA探针能谱仪、布鲁克500 MHz核磁共振仪、爱丁堡仪器LifeSpec-ps分光光度计。
4:膦类化合物来自Sigma-Aldrich和Rankem;溶剂如二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、甲醇;仪器包括珀金埃尔默Lambda 25分光光度计、沃特世Synapt G2-Si质谱仪、堀场JOBIN YVON Nano Log、马尔文Zetasizer Nano ZSP、Omicron ESCA探针能谱仪、布鲁克500 MHz核磁共振仪、爱丁堡仪器LifeSpec-ps分光光度计。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:团簇通过报道的方法和配体交换合成。表征包括光学吸收、质谱、核磁共振、X射线光电子能谱、动态光散射和光致发光测量。通过通入气体并测量光致发光变化测试氧气传感性能。
5:数据分析方法:
使用F900软件进行寿命拟合分析数据,采用GPAW软件中的计算方法进行DFT和TDDFT计算。量子产率通过标准方程计算。
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UV-vis Spectrometer
Lambda 25
PerkinElmer
Used to obtain UV-vis absorption spectra in the range of 200-1100 nm.
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Dynamic Light Scattering Instrument
Zetasizer Nano ZSP
Malvern
Used to measure particle sizes via DLS.
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NMR Spectrometer
500 MHz
Bruker
Used to obtain NMR spectra.
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Time-Resolved Spectrophotometer
LifeSpec-ps
Edinburgh Instruments
Used for time-correlated single photon counting measurements with picosecond diode laser excitation.
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Mass Spectrometer
Synapt G2-Si
Waters
Used for high-resolution mass spectrometric measurements with electrospray ionization in negative mode.
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Photoluminescence Spectrometer
Nano Log
HORIBA JOBIN YVON
Used for PL measurements with excitation and emission bandpass set at 3 nm.
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XPS Spectrometer
ESCA Probe
Omicron
Used for X-ray photoelectron spectroscopic measurements with Al Kα X-rays.
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