来自基于金纳米集团的超分子有机框架的客体诱导螺旋超结构使高效的催化成为可能
Qiang Li1, Wenxing Gao1, Zijian Wang1
1State Key Laboratory of Solidification Processing, School of Materials Science and Engineering, Northwestern Polytechnical University, Xi'an 710072, P. R. China.
ACS nano
|August 7, 2024
概括
研究人员创建了新的黄金纳米集群框架 (MSOF-4和MSOF-5),可以选择性地捕获公异构体. 一个框架转化为螺旋结构,增强电子转移反应的催化活性.
科学领域:
- 超分子化学 超分子化学
- 纳米材料科学 科学 纳米材料科学
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 对人工系统来说,模仿自然的等级组装是一个重大挑战.
- 原子精确的金纳米集群为复杂的结构和功能提供了潜力.
- 在超分子框架中控制主机-客户互动对于功能应用至关重要.
研究的目的:
- 使用定制黄金纳米集群设计和合成新型超分子有机框架 (MSOFs).
- 研究这些MSOF对1- (1-BPR) 和2- (2-BPR) 异构体的宿主-客户适应行为.
- 探索客体吸附的功能影响,包括结构变化和催化活性.
主要方法:
- 原子精确的金纳米集群的合成:Au11(4-Mpy) 3(PPh3) 7.
- 构建单晶超分子有机框架 (MSOF-4和MSOF-5).
- 单晶X射线衍射以确定结构和客体诱导的变化.
- 气体吸附研究,以评估BPR异构体的选择性吸附.
- 用光谱分析 (光) 来监测结构变化.
- 对电子转移反应的催化活性测量.
主要成果:
- 具有sev拓的MSOF-4选择性地吸附1-BPR,导致金纳米团的结构转变为Au11Br3和PPh7并形成MSOF-6.
- MSOF-6具有罕见的螺旋组件结构,显著提高了电子转移 (ET) 催化速率 (与MSOF-4相比增加了近6倍).
- 具有chb拓的MSOF-5显示了1-BPR的选择性物理吸附,但在客吸附时没有光变化.
- 在MSOF-4和MSOF-5中观察到明显的宿主-客户适应行为和功能结果.
结论:
- 展示了使用原子精确金纳米集群创建具有高阶复杂性的先进组件的策略.
- 通过客体诱导的结构转换和连接物交换,设计了超分子框架的功能.
- 强调了针对选择性客结合和催化量化的基于纳米集群的定制框架的潜力.
