新的轮状金属团簇家族展现出独特的特性

据中国的一个多机构研究团队称,虽然不需要重新发明轮子,但开发新的纳米轮是有好处的。该小组制造了一系列新型金属化合物,每一种都展现出先进传感器等下一代技术所需的独特特性。

他们的发现发表在Polyoxometalates中。

“多金属配合物不仅因为其吸引人的分子结构而且还因为它们在各个领域的广泛应用而引起人们的极大兴趣,”共同通讯作者,西安前沿科学技术研究所(FIST)教授郑艳珍说。交通大学。

郑说,多金属络合物包含各种金属的多个原子或金属与其他元素的组合,如果可以合成分子,则有可能使材料具有特定的性能。这些特性包括发出荧光或发光的能力,以及允许剧烈温度变化和控制的磁性怪癖。

郑和他的团队专注于创造由镧系元素制成的多金属配合物,镧系元素是一组15种金属材料,也称为稀土元素。他们专门使用了铕、铽和钆。

“在所有多金属配合物中,镧系化合物因其有趣的磁性和发光行为而引起了前所未有的关注,”郑说。“已经成功分离了几种这样的化合物,但直接合成一直是一个挑战。”

郑说,复合物的组成部分在几何上是多种多样的,需要大量的协调。

“先前的研究结果表明,在适当的有机配体存在下,控制镧系金属离子的水解——用水分解化合物——将是获得所需物种的有力策略,”郑说。配体是与金属原子结合的分子。它加入复合物中可以稳定结构。

研究人员使用水解在含有称为三辛酸的配体的浴中分解镧系元素。Tricine含有多个氧和氢臂,这意味着它可以容纳大量金属并有助于稳定生成的簇。

“通过简单的水解反应,我们合成了三种镧系元素纳米团簇,并使用X射线衍射分析揭示了它们稳定的轮状结构,”郑说。“由于这些类似物中存在不同的镧系金属离子,每种化合物都显示出独特的特性。”

基于铕的簇发出红色荧光,而基于铽的簇发出绿色荧光。钆基团簇在磁冷却中展示了潜在的应用。郑说,研究组正在继续研究这些簇的合成和应用。