JACS：Cu2O表面修饰金属有机配合物

纳米技术

2024-02-05

胶体半导体纳米晶的配体能够影响胶体半导体纳米粒子的溶解度，能带结构，表面暴露晶面。

有鉴于此，牛津大学Charlotte K. Williams等制备胶体Cu₂O纳米粒子，并且在胶体Cu₂O纳米粒子表面进行金属有机化学修饰，在Cu₂O纳米粒子的表面修饰金属复合物分子。

本文要点：

（1）

我们对尺寸为3-6 nm的Cu₂O胶体纳米粒子进行修饰后，得到的纳米粒子能够溶解于有机溶剂中。这种金属复合物表面修饰的策略具体通过Cu-OH化学键与M(C₆F₅)₂（M=Zn(II)或Co(II)）之间在室温条件反应实现。这种表面金属修饰方法不会影响Cu₂O的晶化或者Cu₂O的尺寸，同时这种表面修饰策略能够在表面选择性的修饰特定配位结构的金属配合物。随后通过表面配位金属有机配合物与三种羧酸分子反应，能够生成Cu-O-Zn(O₂CR)。

（2）

我们通过IR和¹⁹F NMR光谱表征、热重分析表征、TEM和EELS、XPS等表征手段验证纳米粒子的表面官能团化修饰。研究发现表面金属有机分子修饰的Cu₂O具有更高的量子产率，尤其是修饰Zn(II)之后。

这种表面修饰策略不仅能够修饰有机配体，而且能够修饰结构明确的金属有机化合物分子。这种合成方法能够应用于其他金属氧化物，氢氧化物，半导体等体系。这种纳米粒子修饰策略可能应用于催化、传感、电子学、量子技术等领域。

参考文献

Bradley E. Cowie, Kristian L. Mears, Mark S’ari, Ja Kyung Lee, Martha Briceno de Gutierrez, Curran Kalha, Anna Regoutz, Milo S. P. Shaffer*, and Charlotte K. Williams*, Exploiting Organometallic Chemistry to Functionalize Small Cuprous Oxide Colloidal Nanocrystals, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.3c10892

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c10892