化学与化工学院孙頔教授团队在金属纳米团簇组装动力学研究方面取得突破，近期在化学领域权威期刊Angewandte Chemie International Edition（IF 15.336），发表了研究成果“Real-Time Fluorescent Monitoring of Kinetically Controlled Supramolecular Self-Assembly of Atom-Precise Cu₈Nanoclusters”。

具有运动稳定性和长寿命的中间体对于跟踪不同聚合结构的超分子自组装的进展和理解至关重要。该文系统地研究了Cu(I)纳米团簇[Cu₈(^tBuC₆H₄S)₈(PPh₃)₄] (Cu8a)的复杂动力学特性。值得注意的是，通过实时监测聚集诱导发光(AIE)和动力学稳定中间体的电子显微镜，推导出了Cu8a定向自组装(DSA)过程。成功捕获了Cu NCs聚集体的多态性和不同发射性质，建立了结构-光学性质关系。更重要的是，利用数学上的“排列组合”思想，将碳点(CD)异相发光剂引入Cu8a系综中，动态的清晰度显著丰富了“可视化”荧光窗口。这为材料光学传感的实时应用提供了巨大的潜力。

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参考文献

P.-P. Sun, B.-L. Han, H.-G. Li, C.-K. Zhang, X. Xin, J.-M. Dou, Z.-Y. Gao, D. Sun, Real-Time Fluorescent Monitoring of Kinetically Controlled Supramolecular Self-Assembly of Atom-Precise Cu₈Nanoclusters,Angew. Chem. Int. Ed.,2022, DOI: 10.1002/anie.202200180.

结构成分与物性测量平台为该研究提供了重要仪器技术支撑，该研究中使用了原位共焦显微拉曼光谱仪、荧光光谱仪（瞬态/稳态）、X射线单晶衍射仪、透射电子显微镜等相关仪器技术：

⟡原位共焦显微拉曼光谱仪（LabRAM HR Evolution, HORIBA)

型 号：LabRAM HR Evolution

品 牌：HORIBA

放置地点：生命科学北楼235

联 系 人：苏捷、马继臻

联系电话：15922271574（苏捷）、 15318852959（马继臻）

研究中发现，该体系Cu8a纳米团簇的组装行为与溶剂乙醇和二氯甲烷的比例有关，通过调节溶剂比例，得到不同聚集程度的产物，得以将Cu8a的自组装动力学过程转化为热动力学稳定态（thermodynamically stable Cu8a assembly,TSCA）进行研究。追踪到在f_e=70%（f_e= vol_EtOH/vol_EtOH+DCM）时，形成动力学中关键的亚稳态成分。拉曼光谱表征f_e=70%时，TSCA和Cu8a团簇中存在的亲铜相互作用。

⟡荧光光谱仪

稳态荧光光谱——高灵敏一体式荧光光谱仪(FluoroMax-4, Horiba)

型 号：FluoroMax-4

品 牌：HORIBA

放置地点：生命科学北楼249

联 系 人：齐娜

联系电话：18264166711

使用稳态荧光光谱仪检测了溶剂比例变化的热力学自组装中间产物（TSCA）和反应时间改变的动力学自组装的产物（kinetically controlledCu8aassembly，KCCA）的荧光发射光谱，体现热动力学驱动的反应动态过程。

瞬态荧光光谱——时间分辨分子光谱测试系统(FLS920, Edinburgh Instruments)

型 号：FLS920

品 牌：Edinburgh Instruments

放置地点：生命科学北楼243

联 系 人：曹照真

联系电话：15866601092

使用时间分辨分子光谱测试系统检测了不同f_e的TSCA产物的荧光寿命和荧光量子产率，表征荧光性能的演变以推断反应动力学过程。

⟡X射线单晶衍射仪（Rigaku，XtaLAB Synergy-S）

型 号：XtaLAB Synergy

品 牌：Rigaku（日本理学）

放置地点：化学新楼124

联 系 人：孙頔

联系电话：13854137508

晶相和排列结构是晶体的重要属性，通过PXRD表征晶相状态、相纯度，在控制条件研究热动力学演变机制的研究中，通过表征不同条件下产物的PXRD，表征纳米结构中原子层的定向排列，以推断晶体结构。

⟡透射电子显微镜（JEM-1011，JEOL）

型 号：JEM-1011

品 牌：JEOL（日本电子）

放置地点：化学新楼128

联 系 人：王春省

联系电话：15665783055

透射电子显微镜给出直观的样品纳米形态信息，对于纳米材料的合成机制推断给出重要参照。本研究使用透射电子显微镜表征了不同f_e下的TSCA产物以及不同反应时间的KCCA产物的微观形貌，对照两者形貌演变，推断了反应的动力学过程及热动力学反应机理。

上述仪器位于结构成分与物性测量平台，分布于中心校区化学楼和生科北楼。结构成分与物性测量平台是山东大学在“双一流”建设背景下，以化学与物质学科为基础，面向科学问题提供系统性技术服务为思路建设的大型仪器校级公共技术平台。现有设备覆盖磁共振波谱分析、电子显微与结构分析、质谱色谱分析、光谱能谱分析、热分析、表界面与性能分析、生物&能源化学、微纳加工与物性测量等技术类型，平台拥有专职技术团队提供专业化测试服务，定期开展仪器培训和讲座，推广实践方法、开拓师生视野、推动科研交叉和高水平成果产出。平台正在面向单原子、单分子、单颗粒分析等前沿重大科学问题，发展物质转化与测量原位分析、分子自组装与相互作用、宽温区多功能物性测量等技术方向，为高端科研大平台、交叉融合创新团队和学科高峰计划提供高水平技术支撑。

仪器预约入口：http://202.194.7.74/lims/

欢迎校内外用户前来预约测试。