综述：原子级精确的棒状Au25纳米簇：通过配体工程和异种金属掺杂实现性能调控的平台

摘要

原子级精确的金纳米团簇因其结构明确而具有很高的吸引力，这使得人们能够详细阐明分子层面的结构-性质关系。其中，棒状Au₂₅纳米团簇由于其高结构稳定性和可调的金属-配体界面相互作用而成为了一个代表性的系统。本文对棒状Au₂₅纳米团簇进行了全面的综述，涵盖了关键的表征方法、配体工程策略、杂原子掺杂效应以及未来的研究方向。现有研究表明，配体工程主要通过调节壳层刚性、局部不对称性和位点暴露来控制低能电子跃迁、近红外发射、手性光学响应和基底活化途径。相比之下，杂金属掺杂通过位点选择性替代来调控光致发光行为、能量转移过程以及光催化和电催化性能，从而改变前沿轨道分布、能级对齐和界面电子结构。未来的进展需要在预测合成、位点选择性掺杂、操作过程中的表征以及在单个团簇平台上整合配体工程和杂金属掺杂方面取得突破。这些发展有望进一步确立棒状Au₂₅纳米团簇作为理解和控制原子级精确纳米材料中结构-功能关系的多功能模型系统的地位。

图形摘要

由耦合的Au₁₃单元构成的棒状Au₂₅纳米团簇提供了一个各向异性的平台，用于研究位点差异化和电子调控。本文强调了配体工程和杂金属掺杂如何协同调节光学响应、激发态行为和催化性能，为原子级精确纳米团簇中的可控结构-功能设计提供了见解。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

由于在本研究中未生成或分析任何数据集，因此不适用数据共享。