对硫稳定黄金纳米粒子超原子模型的化学分析
Jeffrey R Reimers1, Yun Wang, Burak O Cankurtaran
1School of Chemistry, The University of Sydney, Sydney, New South Wales 2006, Australia. reimers@chem.usyd.edu.au
Journal of the American Chemical Society
|June 4, 2010
概括
超原子模型无法预测黄金纳米粒子的稳定性. 协价硫相互作用,而不是离子相互作用,解释电子结构,而局部结构决定化学性质.
科学领域:
- * 纳米粒子科学 纳米粒子科学
- * 计算化学 计算机化学
- * 表面科学 表面科学
背景情况:
- *超原子模型被广泛用于预测纳米粒子电子结构.
- *其适用于热力学稳定性,特别是黄金纳米颗粒的适用性仍在争论中.
- *关于硫稳定黄金纳米粒子中的离子相互作用的常见假设可能是不正确的.
研究的目的:
- * 评估超原子模型对金纳米粒子热力学稳定性的充分性.
- * 为了阐明硫稳定黄金纳米粒子相互作用的性质.
- * 了解控制金纳米颗粒化学性质的因素.
主要方法:
- *使用密度函数理论 (DFT) 的计算.
- *计算是在特定的黄金纳米粒子 (Au102p-mercaptobenzoic acid) 和相关模型上进行的.
- *研究了各种黄金集群核,反应核和表面吸附物.
主要成果:
- *超原子模型不足以预测金纳米粒子的热力学稳定性.
- * 大的HOMO-LUMO差距归因于黄金和基之间的共价相互作用,而不是与酸盐的离子相互作用.
- * 稳定层中的黄金原子表现出Au(0) 特性,与核心黄金原子不同.
- *纳米粒子反应能量与超原子外的完整性无关.
- * 局部结构效应,而不是超原子外填充,主导纳米粒子化学.
结论:
- * 超原子模型在描述电子结构方面的成功是由特定的共价相互作用解释的.
- *热力学稳定性和化学性质是由局部结构因素决定的,而不是超原子外的关闭.
- * 这项工作澄清了金纳米颗粒的结合和反应性,使它们与散装表面区别开来.


