金纳米团簇在盐酸和十二硫醇刻蚀作用下的原位生长动力学研究

了解金属纳米团簇的形成机制对于进一步发展其化学制备方法是必要的.我们利用盐酸(HCl)和十二硫醇(RSH)共同刻蚀L3(L3:1,3-双二苯基膦丙烷)包覆的多分散性的Aun(15≤n≤60)团簇成功制备出单分散性的Au13(L3)2(SR)4Cl4纳米团簇,并结合原位同步辐射X射线吸收谱、原位真空紫外-可见吸收光谱和质谱技术,研究了Au13(L3)2(SR)4Cl4纳米团簇的动力学形成过程.结果表明,Au团簇从多分散到单分散的转变经历了3个明显不同的动力学步骤.首先,尺寸较大的多分散金属团簇Aun主要在HCl刻蚀作用下,形成尺寸较小的亚稳的中间产物Au8–Au11团簇.然后,这些中间产物与反应溶液中已有的Au(I)-Cl物种反应,并与SR发生部分配体交换,逐渐长大为由SR和L3保护的Au13团簇.最后,形成的Au13团簇经过一个较缓慢的结构重组过程,最终形成稳定的Au13(L3)2(SR)4Cl4的纳米团簇.