Combining the Single-Atom Engineering and Ligand-Exchange Strategies: Obtaining the Single-Heteroatom-Doped Au16Ag1(S-Adm)13 Nanocluster with Atomically Precise Structure

杂原子 化学 纳米团簇 配体(生物化学) Atom(片上系统) 结晶学 兴奋剂 二聚体 纳米技术 光电子学 有机化学 材料科学 戒指(化学) 受体 嵌入式系统 生物化学 计算机科学
作者
Xi Kang,Lin Xiong,Shuxin Wang,Yong Pei,Manzhou Zhu
出处
期刊:Inorganic Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:57 (1): 335-342 被引量:44
标识
DOI:10.1021/acs.inorgchem.7b02568
摘要

Obtaining cognate single-heteroatom doping is highly desirable but least feasible in the research of nanoclusters (NCs). In this work, we reported a new Au16Ag1(S-Adm)13 NC, which is synthesized by the combination of single-atom engineering and ligand-exchange strategies. This new NC is so far the smallest crystallographically characterized Au-based NC protected by thiolate. The Au16Ag1(S-Adm)13 exhibited a tristratified Au3-Au2Ag1-Au1 kernel capped by staple-like motifs including one dimer and two tetramers. In stark contrast to the size-growth from Au18(S-C6H11)14 to Au21(S-Adm)15 via just the ligand-exchange method, combining single Ag doping on Au18(S-C6H11)14 resulted in the size-decrease from Au17Ag1(S-C6H11)14 to Au16Ag1(S-Adm)13. DFT calculations were performed to both homogold Au18 and single-heteroatom-doped Au17Ag1 to explain the opposite results under the same ligand-exchange reaction. Our work is expected to inspire the synthesis of new cognate single-atom-doped NCs by combining single-atom engineering and ligand-exchange strategies and also shed light on extensive understanding of the metal synergism effect in the NC range.
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