金属纳米团簇
贵金属纳米团簇的基本性质
贵金属纳米团簇的基本性质2016-08-20 13:32来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部几种荧光贵金属纳米团簇的结构和发射波长范围贵金属纳米团簇是一种由Au、Ag或Pt等贵金属元素的几个至几十个原子组成核心，有机单分子如硫醇类化合物或生物分子如DNA、蛋白质等作为保护基团组装而成的核/壳型分子级聚集体。
Au、Ag或Pt等金属具有化学惰性且保护基团对生物体的毒副作用小，使得贵金属纳米团簇具有良好的生物相容性。
其粒径一般在2 nm以下，界于原子和纳米颗粒之间，具有一些特殊的性质而引起人们的广泛关注。
(1)光致荧光性当纳米颗粒的粒径减小到临界尺度——电子的费米波长(Fermi Wavelength)，即约0.7 nm，这时会导致产生很多分散的能级使其具有粒径尺寸依赖的荧光性质。
贵金属纳米团簇的量子产率一般为10%-70%。
(2)强磁性巯基保护的Au纳米颗粒具有很强的磁性，这是由于保护分子的巯基配体与Au纳米颗粒表面的原子以Au-S键紧密结合，导致Au纳米颗粒5d带上局部的孔洞增加，从而增强了局部的磁矩。
(3)催化性能 Ag NCs的形貌及其与氧化物底物之间的相互作用对Ag NCs的催化性能有很重要的影响。
AgNCs具有高表面积、高表面能和活化中心多的特点，因而具有极高的催化活性。
(4)生物相容性表面活化剂、硫醇类、胺类、羧基类化合物甚至树状聚合物等都能用来连接、固定、浓缩和促进贵金属纳米团簇的生成，生物大分子如蛋白质、核酸等也可以用来合成贵金属纳米团簇，这些连接物都为贵金属纳米团簇的形成提供了生物相容性的表面，使制得的贵金属纳米团簇能够用于细胞标记和活体细胞内及细胞外成像等。
(5)光稳定性贵金属纳米团簇具有良好的光稳定性，对典型的单纳米团簇于647 nm (23kW/cm2)处激发，在650 s内可收集到大于108个光子，同时，贵金属纳米团簇在实验有关时间尺度上(0.1—>1000 ms)无闪烁，可以用作长时间、实时、动态研究，如细胞间相互作用、细胞分化和示踪等。
金属纳米粒子团簇自旋共振
金属纳米粒子团簇自旋共振金属纳米粒子团簇是由几个金属原子组成的微小结构，在近年来的纳米科技领域引起了广泛的研究兴趣。
其中，金属纳米粒子团簇的自旋共振现象引人注目。
自旋共振是指在外加磁场作用下，纳米粒子团簇的自旋矢量在磁场方向上的长时间持久性共振运动。
本文将详细介绍金属纳米粒子团簇的自旋共振现象，以及自旋共振的研究进展和应用前景。
首先，我们将介绍金属纳米粒子团簇的结构和性质。
金属纳米粒子团簇由几个金属原子组成，可以是同种金属原子，也可以是不同种金属原子的混合物。
这些金属原子通过化学键连接在一起，形成一个稳定的团簇结构。
相比较单个金属原子，金属纳米粒子团簇具有较大的表面积和较高的活性，这使得它们在催化、光学、生物医学等领域具有广泛的应用潜力。
自旋共振是金属纳米粒子团簇特有的现象。
它产生于外加磁场作用下，金属纳米粒子团簇中的电子自旋矢量在磁场方向上进行共振运动。
自旋矢量的共振运动导致了金属纳米粒子团簇在特定磁场条件下表现出的一系列性质变化。
例如，自旋共振可以增强金属纳米粒子团簇的磁性，提高其对外磁场的响应性；同时，自旋共振还可使金属纳米粒子团簇在光学方面表现出非常特殊的效应，如表面等离子共振、局域化表面等离子共振等。
随着对金属纳米粒子团簇自旋共振的深入研究，人们发现了一些有趣的现象和潜在的应用。
首先，金属纳米粒子团簇自旋共振在磁性材料的开发中具有重要作用。
通过调节磁场条件和纳米粒子团簇的结构，可以有效改变材料的磁性质，并实现对磁性材料的控制。
这一发现对于磁性储存材料、磁性传感器等领域的发展有着重要的意义。
其次，金属纳米粒子团簇自旋共振在光学领域也有广泛的应用前景。
由于金属纳米粒子团簇表面存在局域化表面等离子共振效应，可以实现对光的高效吸收和散射。
这一特性使得金属纳米粒子团簇成为可控制光子学设备、纳米传感器和光学成像器件的理想选择。
此外，金属纳米粒子团簇自旋共振还在生物医学领域展现了巨大的应用潜力。
研究人员通过对金属纳米粒子团簇进行表面修饰，实现了对生物分子的高灵敏度检测和靶向治疗。
金属纳米团簇ppt课件
图c为二氧化硅内装纳米团 簇
图d为GSH肽链外包围金属 纳米团簇
这样的复合材料往往会 呈现很多的功能
8
三、金属纳ห้องสมุดไป่ตู้团簇的生物应用
用于分子或者细胞的特异性 结合或者定位分子或者细胞
金属纳米团簇可以和特定的 蛋白结合加上它具有的荧光 性能，使它能够应用于癌细 胞的定位
DNA，蛋白质，多肽链，高 分子聚合物都可以盒纳米团 簇相结合，形成功能化团簇
形成的团簇在光学性能和稳定 性都有改变，比如荧光性，自 发光性能等
5
生物偶联
在已经合成的金属纳米团 簇上可以在其表面再吸附 其他的生物分子，例如病 毒等，这样团簇就有了病 毒的性质，病毒上又可以 再依附其他生物分子。
右图金纳米团簇表面吸附 了不同分子团后可以继续 吸附其他分子团
这样使得团簇的功能越来 越大
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金属纳米团簇的配体交换
已形成的纳米团簇的外围配体可以 通过一定的方式进行转换，从而改 变金属团簇的功能
图a表示了金团簇外面的PPH3配体 被SG取代后吸光性和光谱的改变
图b则表明了金团簇外围配体 被新的配体包围从而具有了亲 水性
7
基于金属纳米团簇的多功能纳米复合材料
报告人：Jianping Xie 题目：Engineering Ultra Metal Nanocluster for Biomedical Application
1
提纲
金属纳米团簇简介 金属纳米团簇功能化的方式 金属纳米团簇的生物学应用 总结
2
一、金属纳米团簇
金属纳米团簇是又几十 个金属的原子形成的团， 通常直径2nm左右。
功能化的纳米团簇有很多 优点：超小尺寸、冷光性、 耐光性和生物相容性。
金属纳米团簇生长机理
金属纳米团簇生长机理一、形核过程金属纳米团簇的形核过程是指在一定的温度和压力条件下，金属原子或分子聚集成微小的晶体结构的过程。
形核过程的关键因素包括温度、压力、金属原子或分子的浓度、反应时间等。
在形核过程中，金属原子或分子通过聚集、碰撞、重组等方式形成微小的晶体结构，这些晶体结构即为核心，是形成金属纳米团簇的起始点。
二、表面扩散表面扩散是指金属原子或分子在固体表面上的迁移运动。
在金属纳米团簇生长过程中，表面扩散起到了非常重要的作用。
当金属原子或分子在固体表面聚集形成核心后，表面扩散会促使这些原子或分子在固体表面进行重新排列，形成更加稳定的结构。
表面扩散的速率和方向取决于温度、压力、表面能等因素。
三、反应动力学反应动力学是研究化学反应速率和反应机制的学科。
在金属纳米团簇生长过程中，反应动力学对团簇的大小和形状具有重要的影响。
不同反应条件下，金属原子或分子的聚合速率、反应速率等会有所不同，导致形成的金属纳米团簇的尺寸和形状也不同。
因此，通过控制反应条件，可以调控金属纳米团簇的生长过程。
四、热力学条件热力学条件是指温度、压力等物理条件对金属纳米团簇生长的影响。
在高温、高压条件下，金属原子或分子的活动能力增强，更容易发生聚合反应，促进团簇的生长。
相反，在低温、低压条件下，金属原子或分子的活动能力减弱，聚合反应减缓，不利于团簇的生长。
因此，热力学条件是调控金属纳米团簇生长的重要手段之一。
五、粒子相互作用粒子相互作用是指金属原子或分子之间的相互作用。
在金属纳米团簇生长过程中，粒子相互作用对团簇的形貌和结构具有重要影响。
粒子相互作用包括静电相互作用、范德瓦耳斯力、共价键合等作用力。
通过调整粒子之间的相互作用力，可以控制金属纳米团簇的形貌和结构。
例如，改变溶液的pH值可以改变金属离子之间的静电相互作用，从而影响团簇的形貌和大小。
六、溶剂效应溶剂效应是指在溶液中生长金属纳米团簇时，溶剂对团簇生长的影响。
不同的溶剂对金属纳米团簇的生长具有不同的影响。
8.1金纳米团簇
8.1⾦纳⽶团簇⾦纳⽶团簇1 ⾦属纳⽶团簇概述在各种最新开发的纳⽶材料中，⾦属纳⽶团簇在最近⼆⼗年内取得了巨⼤的进展。
⾦属纳⽶团簇通常⼩于2纳⽶，这⼀尺⼨相当于电⼦的费⽶波长，导致粒⼦的连续态密度分裂成离散的能级，⼀些独特的光学和电⼦性能由此产⽣，包括HOMQ-LUMO跃迁、光致发光、光学⼿性、磁性以及量⼦化充电等。
最近⼏年，贵⾦属纳⽶团簇，如Au、Ag团簇由于其合成简单、⽣物相容性好、稳定性好等优点，得到了⼴泛的研究，同时也有其他⼀些⾦属被合成出纳⽶团簇，如Cu和Pt，只是相对于Au、Ag纳⽶团簇，Cu、Pt纳⽶团簇的种类要少的多，特别是Cu在空⽓中对氧⽓较为敏感，因此想要制作出⼩于2纳⽶的铜团簇极具挑战性，⽽Pt团簇的合成⽅法⽬前还尚未成熟。
最近，过渡⾦属团簇也被研究者所报导，如铁和镍。
团簇的溶解度受配体极性和溶剂种类的控制，与疏⽔配体保护的纳⽶团簇相⽐，亲⽔配体保护的团簇在⽔中具有更好的溶解性，含羧基和磺酸基的亲⽔性配体可⽤于表⾯改性，增加团簇的⽔溶性，有助于扩展其⽣物应⽤。
不仅如此，由于⽔溶性配体的富电⼦性，⽔溶性团簇常常展现出⽐⾮⽔溶性团簇更强的荧光，这⼀性质也极⼤地扩展了⽔溶性团簇的⽣物应⽤。
近年来，以⽔溶性荧光团簇为荧光材料的研究发展迅速，⽔溶性团簇的应⽤也从最初的⾦属离⼦检测、细胞荧光成像发展到药物的递送、抗菌及癌症等重要疾病的治疗。
相较于其他荧光材料，⽔溶性团簇有着其独特的优势。
例如，相⽐于传统的有机染料荧光分⼦，团簇的光稳定性更加优异，光漂⽩性更低，更有利于进⾏⽣物样本中的长时间的荧光跟踪：相⽐于半导体量⼦点荧光材料，⽔溶性荧光团簇的潜在⽣物毒性更低，具有良好的⽣物相容性：相⽐于⼤尺⼨的纳⽶颗粒，⽔溶性团簇具有极⼩的尺⼨，这有助于其通过多种⽣物屏蔽，可以更容易地达到⽣物组织深处，较⼩的尺⼨也更有利于团簇从⽣物体中代谢出来。
⽽且，⽔溶性团簇的原⼦精确特性，有助于我们从原⼦层⾯更好地理解和解释团簇与⽣物体中⽣物分⼦的相互作⽤，更有助于团簇的理论与应⽤的发展。
金属纳米团簇
三、金属纳米团簇的生物应用
用于分子或者细胞的特异性 结合或者定位分子或者细胞
金属纳米团簇可以和特定的 蛋白结合加上它具有的荧光 性能，使它能够应用于癌细 胞的定位
多模式成像
医疗用途： 癌细胞放射治疗：金属纳米团簇
可以降低癌细胞的活性，从而使得 放射治疗效果更好；
肿瘤定位：金属团簇和肿瘤细胞 的结合，和其荧光性能让我们有效 定位肿瘤细胞。
提纲
金属纳米团簇简介 金属纳米团簇功能化的方式 金属纳米团簇的生物学应用 总结
一、金属纳米团簇
金属纳米团簇是又几十 个金属的原子形成的团， 通常直径2nm左右。
功能化的纳米团簇有很多 优点：超小尺寸、冷光性、 耐光性和生物相容性。
金属纳米团簇的应用已经 成为一个新的应用热点。
二、金属纳米团簇的功能化
图a表示了金团簇外面的PPH3配体 被SG取代后吸光性和光谱的改变
图b则表明了金团簇外围配体 被新的配体包围从而具有了亲 水性
基于金属纳米团簇的多功能纳米复合材料
图a，b 在石墨烯上封装金 属纳米团簇
图c为二氧化硅内装纳米团 簇
图d为GSH肽链外包围金属 纳米团簇
这样的复合材料往往会 呈现很多的功能
生物偶联
在已经合成的金属纳米团 簇上可以在其表面再吸附 其他的生物分子，例如病 毒等，这样团簇就有了病 毒的性质，病毒上又可以 再依附其他生物分子。
右图金纳米团簇表面吸附 了不同分子团后可以继续 吸附其他分子团
这样使得团簇的功能越来 越大
金属纳米团簇的配体交换
已形成的纳米团簇的外围配体可以 通过一定的方式进行转换，从而改 变金属团簇的功能
硫醇作为表面的配体能大 大增强稳定性
硫醇分子通过共价键牢牢 地和金属原子结合在一起
金属纳米团簇的合成及催化性能研究
金属纳米团簇的合成及催化性能研究金属纳米团簇是指金属原子数量在2~100个之间的纳米粒子。
随着纳米技术的发展，不同的制备方法已经被开发出来，其中包括溶剂热法、物理气相沉积法、化学气相沉积法、水相法等。
合适的合成方法可以控制金属纳米团簇的大小和形状。
此外，金属纳米团簇还具有催化性能，在化学合成、环境处理等领域得到广泛应用。
一、溶剂热法合成金属纳米团簇溶剂热法是一种常见的合成金属纳米团簇的方法。
其基本步骤包括将金属前驱物和表面活性剂混合后在高温高压的溶剂中反应。
利用该方法可以合成各种金属纳米团簇，如银、金、铂、铜等。
二、物理气相沉积法制备金属纳米团簇物理气相沉积法是通过磁控溅射或电子束蒸发将金属蒸发到反应室中，然后通过控制气氛和压力使金属沉积到基底上，形成纳米团簇。
该方法可以制备出具有较好形貌和尺寸的纳米团簇。
三、化学气相沉积法制备金属纳米团簇化学气相沉积法是利用金属有机物等物质，在高温下在气相中分解生成金属纳米团簇，并使其在载体上沉积形成薄膜或粉末。
该方法可以制备出多种金属的纳米团簇，如Au、Ag、Pd、Ni等。
四、水相法合成金属纳米团簇水相法是一种简单易行的合成金属纳米团簇的方法，将金属盐和还原剂同时加入水中反应，生成纳米团簇。
此法是一种简单便捷的制备方法，它能够合成大小均匀、分散性好、化学性质稳定的高精度金属纳米团簇。
五、金属纳米团簇的催化性能金属纳米团簇在催化领域应用广泛。
它们具有许多优异的方面，在催化反应中表现出高效、高选择性、费用低等特点。
金属纳米团簇被广泛应用于化学合成、环境保护、生物医药等领域。
例如，在催化氧化反应中，金属纳米团簇具有良好的催化活性和高的选择性。
在环境处理中，金属纳米团簇可以对废水中的有害物质进行高效分解。
在生物医药领域，金属纳米团簇可以用于抗菌、抗癌等治疗方法。
六、总结金属纳米团簇的合成和催化性能研究是当前的热点领域之一。
随着纳米技术的发展，越来越多的制备方法和应用领域被发掘出来。
金属纳米过分团簇
金属纳米过分团簇摘要：1.金属纳米团簇的概念和特点2.金属纳米团簇的制备方法3.金属纳米团簇的应用领域4.金属纳米团簇的研究现状与展望正文：金属纳米团簇是近年来材料科学领域的研究热点，它具有独特的物理和化学性质，广泛应用于催化、传感、磁性、光学和生物医学等领域。
1.金属纳米团簇的概念和特点金属纳米团簇是由金属原子组成的纳米尺度团簇，其尺寸一般在1-100nm 之间。
与传统金属纳米颗粒相比，金属纳米团簇具有更高的表面能、更多的表面原子和更丰富的表面反应活性中心。
这使得金属纳米团簇具有独特的物理和化学性质，如高催化活性、高磁矩、光学性质和生物相容性等。
2.金属纳米团簇的制备方法目前，制备金属纳米团簇的方法主要有物理法和化学法。
物理法包括溅射法、热蒸发法等，主要特点是制备过程简单，但对纳米团簇的大小和形状控制较差。
化学法包括共沉淀法、水热法、溶剂热法等，可以较好地控制纳米团簇的大小和形状，但制备过程相对复杂。
3.金属纳米团簇的应用领域金属纳米团簇在诸多领域都有广泛的应用。
在催化领域，金属纳米团簇作为催化剂，可以显著提高反应速率，实现绿色催化过程。
在传感领域，金属纳米团簇可以作为高性能的传感器，实现对各种目标分子的灵敏检测。
在磁性领域，金属纳米团簇因其高磁矩特性，可用于制备磁性材料。
在光学领域，金属纳米团簇因其独特的吸收和散射特性，可用于制备高性能的光电材料。
在生物医学领域，金属纳米团簇因其良好的生物相容性，可用于制备生物传感器、药物载体等。
4.金属纳米团簇的研究现状与展望尽管金属纳米团簇在诸多领域取得了显著的研究进展，但仍然面临着一些挑战，如纳米团簇的尺寸和形状控制、结构稳定性、团聚问题等。
金属纳米团簇综述
金属纳米团簇综述一、金属纳米团簇团簇，也称超细小簇。
团簇是由几个乃至上千个原子、分子或离子通过物理或化学结合力组成的相对稳定的微观或亚微观聚集体，其物理和化学性质随所含的原子数目而变化。
团簇的空间尺度是几埃至几百埃的范围，用无机分子来描述显得太小，用小块固体描述又显得太大，许多性质既不同于单个原子分子，又不同于固体和液体，也不能用两者性质的简单线性外延或内插得到。
因此，人们把团簇看成是介于原子、分子与宏观固体物质之间的物质结构的新层次，是各种物质由原子分子向大块物质转变的过渡状态。
而金属纳米团簇是团簇的一种，其一般由少则数个、多则上百个原子组成，其尺寸与电子费米波长相当，并且因为其超小尺寸、冷光性、耐光性和生物相容性的特点，近年来成为纳米材料的明星成员。
二、金属纳米团簇的合成方法与机理1、直接合成法以制备Au(I)举例，在硫醇配体的存在下，Au(III)会被转化成Au(I)-SR络合物，然后通过还原剂(NaBH4)直接将Au(I)-SR络合物还原成团簇。
根据报道，在合成用谷胱甘肽(GSH)保护的金纳米团簇时，采用这种方法，虽然合成步骤比较方便，但是合成的团簇的尺寸比较分散，包括了Au10(SG)10、Au15(SG)13、Au15(SG)14、Au22(SG)16、Au22(SG)17等等，并且产率很低。
值得一提的是，在这种方法中，有两个关键的步骤：1）热力学选择：即通过反应温度的控制，从而控制反应过程中的某一产物的形成；2）动力学控制：即通过还原剂的强弱以及加入的快慢等来控制产物的形成，比如强还原剂LiAlH4、NaBH4，温和还原剂NaBH3CN、CO等等。
Figur1.1 NaBH4直接将Au(I)-SR络合物还原成团簇示意图。
Figue1.2 通过还原合成[Au25(SR)18]-团簇示意图。
2、种子生长法种子生长法即采用较小尺寸金属纳米团簇作为种子，逐步生长为较大尺寸金属纳米团簇的方法。
贵金属纳米团簇的基本性质
贵金属纳米团簇的基本性质2016-08-20 13:32来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部几种荧光贵金属纳米团簇的结构和发射波长范围贵金属纳米团簇是一种由Au、Ag或Pt等贵金属元素的几个至几十个原子组成核心，有机单分子如硫醇类化合物或生物分子如DNA、蛋白质等作为保护基团组装而成的核/壳型分子级聚集体。
Au、Ag或Pt等金属具有化学惰性且保护基团对生物体的毒副作用小，使得贵金属纳米团簇具有良好的生物相容性。
其粒径一般在2 nm以下，界于原子和纳米颗粒之间，具有一些特殊的性质而引起人们的广泛关注。
(1)光致荧光性当纳米颗粒的粒径减小到临界尺度——电子的费米波长(Fermi Wavelength)，即约0.7 nm，这时会导致产生很多分散的能级使其具有粒径尺寸依赖的荧光性质。
贵金属纳米团簇的量子产率一般为10%-70%。
(2)强磁性巯基保护的Au纳米颗粒具有很强的磁性，这是由于保护分子的巯基配体与Au纳米颗粒表面的原子以Au-S键紧密结合，导致Au纳米颗粒5d带上局部的孔洞增加，从而增强了局部的磁矩。
(3)催化性能 Ag NCs的形貌及其与氧化物底物之间的相互作用对Ag NCs的催化性能有很重要的影响。
AgNCs具有高表面积、高表面能和活化中心多的特点，因而具有极高的催化活性。
(4)生物相容性表面活化剂、硫醇类、胺类、羧基类化合物甚至树状聚合物等都能用来连接、固定、浓缩和促进贵金属纳米团簇的生成，生物大分子如蛋白质、核酸等也可以用来合成贵金属纳米团簇，这些连接物都为贵金属纳米团簇的形成提供了生物相容性的表面，使制得的贵金属纳米团簇能够用于细胞标记和活体细胞内及细胞外成像等。
(5)光稳定性贵金属纳米团簇具有良好的光稳定性，对典型的单纳米团簇于647 nm (23kW/cm2)处激发，在650 s内可收集到大于108个光子，同时，贵金属纳米团簇在实验有关时间尺度上(0.1—>1000 ms)无闪烁，可以用作长时间、实时、动态研究，如细胞间相互作用、细胞分化和示踪等。
胶体化学合成法合成金属纳米团簇
胶体化学合成法合成金属纳米团簇示例文章篇一：《胶体化学合成法合成金属纳米团簇：奇妙的微观世界之旅》嘿，小伙伴们！今天我要给你们讲一讲超级酷的东西——用胶体化学合成法合成金属纳米团簇。
你们可别一听这名字就觉得头疼，其实可有趣啦！我先给你们讲讲啥是金属纳米团簇吧。
想象一下，金属就像一群小士兵，但是这些小士兵超级小，小到我们用肉眼根本看不到。
纳米团簇就是由很少量的这些金属小士兵聚集在一起组成的小团体。
那为啥要合成它们呢？这就好比我们搭积木，我们把这些金属小“积木块”按照一定的方法搭起来，就可以做出有特殊功能的东西呢。
现在咱们就来说说这个胶体化学合成法。
胶体，你们知道吗？就像胶水一样，能把东西粘在一起。
不过这里的胶体可不像我们平时用的胶水那么简单。
在这个合成法里，胶体就像是一个小小的保护罩，把金属原子都保护起来，让它们慢慢聚集在一起，变成我们想要的纳米团簇。
我记得有一次，我在科学课上看老师做这个实验。
老师就像一个魔法师一样。
老师先拿出了一些化学试剂，那些试剂的瓶子花花绿绿的，可好看了。
老师说这些试剂里面就含有我们要合成纳米团簇的金属元素。
然后老师又拿出了一种像牛奶一样白白的东西，那就是胶体啦。
老师小心翼翼地把试剂和胶体混合在一起，就像在做一道超级神秘的菜肴。
这时候，旁边的小明就问老师：“老师，这就像把糖放进水里一样简单吗？”老师笑着说：“可没那么简单哦，小明。
这就像是一场精确的舞蹈，每一个步骤都要把握好节奏。
如果试剂加得太多或者太少，就像跳舞的时候踩错了步子，那就合成不出我们想要的纳米团簇啦。
”在混合之后，我们就开始观察。
可是看了半天，啥都看不到啊。
我就着急地说：“老师，怎么还没变化呀？”老师耐心地解释：“这就像种子发芽一样，需要时间。
这些金属原子正在胶体这个小摇篮里慢慢聚集呢。
”过了一会儿，真的有变化了。
溶液的颜色开始变了，变得有点亮晶晶的。
小红兴奋地说：“哇，好像魔法一样！”那这个金属纳米团簇到底有啥用呢？它的用处可大了。
金属纳米团簇 science
金属纳米团簇science全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：金属纳米团簇（metal nanoclusters）是由几个至数十个金属原子组成的微小纳米结构体。
它们具有独特的物理和化学性质，被广泛应用于能源储存、催化、生物传感器等领域。
金属纳米团簇的研究已成为纳米科学领域的研究热点之一，科学家们致力于揭示其奇妙的性质和潜在应用价值。
金属纳米团簇的制备可通过多种方法实现，如溶液合成、气相反应、等离子体法等。
溶液合成是最常用的方法之一，通过在溶液中加入金属盐和还原剂，控制反应条件可以合成出具有不同结构和形貌的金属纳米团簇。
还可以通过气相反应在气体中合成纳米团簇，这种方法可以获得高纯度的产物。
金属纳米团簇具有尺寸小、表面活性高、物理性质可调节等优点，使其在催化领域有着广泛的应用前景。
金纳米团簇具有优异的催化活性和选择性，可用于催化氢化反应、氧化反应、还原反应等。
金属纳米团簇在生物传感器领域也有着广泛的应用。
通过将金属纳米团簇修饰在传感器表面，可以实现对生物分子的高灵敏检测，应用于疾病诊断、环境监测等领域。
随着金属纳米团簇的研究深入，科学家们发现它们还具有许多其他有趣的性质。
金属纳米团簇具有发光性质，可以在不同波长下发出不同颜色的光，因此在荧光标记、生物成像等领域具有潜在应用价值。
金属纳米团簇还可用于催化水裂解、太阳能转换等能源领域的应用，为解决能源危机提供了新的思路。
第二篇示例：金属纳米团簇科学是近年来在纳米材料研究领域中备受关注的一个领域。
金属纳米团簇是由数十个金属原子组成的微米尺度的超分子结构，其具有许多独特的物理和化学性质，使其在催化、传感、生物医学和能源存储等领域具有潜在的应用前景。
本文将从金属纳米团簇的定义、制备方法、性质以及应用领域等方面进行详细介绍。
一、金属纳米团簇的定义金属纳米团簇是由几十个金属原子组成的微纳米尺度的团簇结构。
与传统的纳米颗粒相比，金属纳米团簇拥有更小的粒径和更高的表面积积，这使得其在催化和传感等方面具有突出的性能。
荧光金属纳米团簇
荧光金属纳米团簇荧光金属纳米团簇（Fluorescent Metal Nanoclusters，FNC）是一种具有特殊荧光性质的纳米材料，由数十到数百个金、银或铜等金属原子组成。
与传统的荧光染料和半导体量子点相比，荧光金属纳米团簇具有较小的粒径、高的光稳定性和良好的生物相容性。
因此，荧光金属纳米团簇在生物医学领域的应用受到了广泛关注。
首先，荧光金属纳米团簇具有优异的荧光性能。
其荧光发射强度高、发射波长可调，可以通过调节合成条件来控制其荧光波长。
这意味着我们可以根据具体需要设计和合成发射不同波长的荧光金属纳米团簇，用于不同类型的生物标记或成像研究。
其次，荧光金属纳米团簇具有出色的光稳定性。
传统荧光染料和半导体量子点往往在长时间照射或较高能量光照射下失去荧光性能。
而荧光金属纳米团簇能够在持续照射下保持较高的荧光强度，具有较长的寿命。
这使得荧光金属纳米团簇在长时间观察和稳定成像方面具有显著的优势。
此外，荧光金属纳米团簇还具有良好的生物相容性。
相比之下，传统的荧光染料中常常含有有害物质，例如重金属离子，对生物体具有潜在的毒性。
但荧光金属纳米团簇的合成通常采用无毒、环境友好的方法，并且可以与生物分子进行改性，提高其在生物体内的稳定性和荧光性能。
荧光金属纳米团簇在生物医学领域有着广泛的应用前景。
首先，荧光金属纳米团簇可以作为生物标记物，用于生物分子的检测和成像。
通过将荧光金属纳米团簇与靶向分子结合，可以实现对特定细胞或组织的高灵敏度和高选择性的成像。
其次，荧光金属纳米团簇可以用于治疗和诊断。
通过将荧光金属纳米团簇与药物或其他治疗物质结合，可以实现靶向治疗或药物载体的纳米级别控制释放。
此外，荧光金属纳米团簇还可以用于生物传感和细胞信号传递的研究。
然而，荧光金属纳米团簇在应用中还存在一些挑战和限制。
首先，荧光金属纳米团簇的合成过程相对复杂，尚缺乏一种简单可行的大规模合成方法。
其次，目前关于荧光金属纳米团簇的毒理学和生物安全性研究还不充分，需要更多的研究来确定其在生物体内的代谢和排泄机制。
金纳米团簇的合成
金纳米团簇的合成金纳米团簇是一种具有特殊性质和应用潜力的金属纳米材料。
它们由数十个金原子组成，形成一种球形或其他几何形状的纳米尺度集合体。
金纳米团簇的合成方法多种多样，包括溶液相合成、气相合成、固相合成等。
溶液相合成是一种常用的金纳米团簇制备方法。
在这种方法中，首先将金盐（如氯金酸）溶解在溶剂中，然后通过加入还原剂和表面活性剂等辅助剂，将金离子还原为金原子。
在适当的条件下，金原子会自组装形成纳米尺度的团簇。
这些团簇具有特殊的光学、电学、磁学和催化性质，广泛应用于生物医学、催化剂、传感器等领域。
气相合成是另一种常见的金纳米团簇合成方法。
通过控制金属蒸汽的温度、压力和流速等条件，使金原子在惰性气体（如氢气）气氛中聚集形成团簇。
这种方法可以制备高纯度、均一分散的金纳米团簇，并且可以通过调节合成条件来控制其大小和形状。
固相合成是一种较少使用的金纳米团簇合成方法。
在这种方法中，金盐溶液被吸附到固体基底上，然后通过加热或其他化学反应来还原金离子并形成团簇。
这种方法适用于制备表面修饰的金纳米团簇，可以通过选择不同的基底材料和反应条件来实现对团簇结构的调控。
除了上述方法，还有许多其他合成金纳米团簇的方法，如模板法、电化学合成、光化学合成等。
每种方法都有其优点和局限性，选择合适的方法取决于目标应用和合成要求。
金纳米团簇具有许多独特的性质和应用潜力。
首先，它们具有尺寸效应和量子效应，表现出与大尺寸金材料不同的光学和电学性质。
这使得金纳米团簇在生物医学成像、光学传感器、光催化和光电子器件等领域具有广泛的应用前景。
金纳米团簇具有高表面活性和催化活性，能够有效地催化各种化学反应。
这使得它们在催化剂和电催化等领域具有广泛的应用。
此外，金纳米团簇还具有优异的稳定性和生物相容性，使其在生物医学领域具有潜在的应用前景，如药物输送、肿瘤治疗和生物传感器等。
金纳米团簇的合成和表征技术也得到了快速发展。
利用高分辨透射电子显微镜、单颗粒光谱学和质谱等技术，可以对金纳米团簇的结构、形貌和成分进行精确的表征。
金属纳米团簇 近红外发光
金属纳米团簇：近红外发光一、引言金属纳米团簇是一类由几十至几百个原子组成的、尺寸介于原子簇和纳米粒子之间的物质，其独特的物理和化学性质引起了广泛的研究兴趣。
近年来，随着科技的不断进步，金属纳米团簇在光电、生物医学等领域的应用潜力逐渐被发掘。
其中，金属纳米团簇的近红外发光性质尤为引人注目，具有广阔的应用前景。
本文将重点介绍金属纳米团簇的近红外发光机制、性质以及应用。
二、金属纳米团簇的近红外发光机制金属纳米团簇的近红外发光机制主要包括表面等离子体共振和量子尺寸效应。
表面等离子体共振是指金属纳米团簇的表面电子在特定光频率下发生共振的现象，这种共振会导致光吸收和散射的增强，有时也会引发光发射。
在近红外波段，表面等离子体共振引发的发光具有较高的色纯度和稳定性，因此在光电和生物成像领域具有重要应用价值。
另一方面，金属纳米团簇的量子尺寸效应也会对其光吸收和发射产生影响。
随着团簇尺寸的减小，电子能级结构会发生改变，导致光谱峰位的红移，从而产生近红外发光。
三、金属纳米团簇的近红外发光性质金属纳米团簇的近红外发光性质主要包括高色纯度、稳定性以及良好的生物相容性。
首先，由于表面等离子体共振和量子尺寸效应的影响，金属纳米团簇的近红外发光具有高色纯度，即光谱峰位单一、半峰宽窄，这使得其作为荧光探针或成像剂具有较高的信噪比。
其次，由于金属纳米团簇的发光机制主要基于物理过程而非化学过程，因此其发光稳定性较好，不易发生化学分解或光漂白现象。
最后，由于金属纳米团簇主要由贵金属组成，如金、银等，这些金属元素具有较好的生物相容性，使得金属纳米团簇在生物成像和诊疗方面具有较大的应用潜力。
四、金属纳米团簇近红外发光的应用金属纳米团簇的近红外发光在许多领域都具有潜在的应用价值。
首先，在光电领域，可以利用金属纳米团簇的高色纯度和稳定性制作高性能的光电器件，如光电转换器件和激光器等。
其次，在生物医学领域，可以利用金属纳米团簇的近红外发光性质进行高灵敏度和高分辨率的荧光成像和生物标记。
纳米ir团簇
纳米金属团簇（Nanometer metal clusters，简称MNCs）是一类具有独特光学、电学、物理学等性质的新型纳米材料。
它们的尺寸通常小于2纳米，由几个到几百个金属原子组成。
由于其独特的电子结构和超小尺寸，纳米金属团簇表现出不同于单个原子和宏观金属材料的性质。
纳米IR团簇，即纳米红外金属团簇，是一种具有红外光学活性的纳米金属团簇。
它们在红外光谱范围内具有显著的吸收和发射特性，因此具有广泛的应用前景，如在红外探测、光催化、生物成像和光电器件等领域。
纳米IR团簇的研究主要包括以下几个方面：
1. 团簇合成：研究者采用各种方法制备具有不同组成和结构的纳米IR团簇，如溶胶-凝胶法、共沉淀法、水热法等。
2. 红外光学性质：研究纳米IR团簇在红外光谱范围内的吸收、发射和散射特性，以及其对红外辐射的响应速度和灵敏度。
3. 结构与性能关系：探讨纳米IR团簇的组成、结构与其红外光学性能之间的关系，以期为优化团簇设计提供理论指导。
4. 应用研究：探索纳米IR团簇在红外探测、光催化、生物成像和光电器件等领域的应用前景，为实际应用提供实验依据。
5. 制备技术：研究高效、可控的纳米IR团簇制备方法，以满足不同应用场景的需求。
金属纳米团簇 science
金属纳米团簇science全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：金属纳米团簇是一种以金属原子为构成单位而构成的微小团簇结构，在纳米科技领域具有重要的应用价值和研究意义。
金属纳米团簇因其独特的电子结构和物理化学性质，在催化、传感、材料等领域具有广泛的应用前景。
金属纳米团簇具有尺寸可控、结构稳定、性能优良等特点，因此备受研究者关注。
金属纳米团簇的概念最早可追溯到上世纪50年代，当时科学家首次在气相和溶液中观察到了金属原子聚集形成的纳米级团簇结构。
随着纳米技术的发展，金属纳米团簇的制备、表征和应用得到了不断地完善和拓展。
目前，金属纳米团簇已经成为纳米科技领域的研究热点之一。
金属纳米团簇的制备方法主要包括物理法、化学法和生物法等。
物理法制备金属纳米团簇主要通过等离子体法、蒸发凝聚法等，能够实现尺寸可控、结构稳定的团簇结构。
化学法制备金属纳米团簇则通过还原、沉淀、溶剂热等方法，能够实现大规模制备和精准调控纳米团簇的形貌和性质。
生物法制备金属纳米团簇则通过生物合成、微生物发酵等方式，具有绿色环保的优势。
金属纳米团簇的表征方法主要包括透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等。
通过这些表征方法可以对金属纳米团簇的形貌、粒径、结构和晶态等性质进行准确地分析和表征。
金属纳米团簇的研究领域涵盖了催化、传感、光电子器件、生物医学等多个领域。
在催化领域，金属纳米团簇能够作为高效的催化剂，参与氧化还原反应、有机合成反应等。
在传感领域，金属纳米团簇能够实现对生物分子、环境污染物等的灵敏检测和识别。
在光电子器件领域，金属纳米团簇能够应用于光伏材料、光催化等领域。
在生物医学领域，金属纳米团簇还具有药物载体、生物成像等应用潜力。
金属纳米团簇也面临着一些挑战和困难，如纳米团簇的制备和表征技术还不够成熟、纳米团簇的稳定性和生物相容性等问题。
金属化合物纳米团簇
金属化合物纳米团簇Metal compound nanoclusters are a fascinating area of research that offers a wide range of potential applications. These nanoclusters are composed of a small number of metal atoms, typically in the range of 2 to 100 atoms. They exhibit unique properties due to their small size, high surface-to-volume ratio, and quantum confinement effects. These properties make them suitable for use in various fields such as catalysis, electronics, and biomedicine.金属化合物纳米团簇是一个令人着迷的研究领域，具有广泛的潜在应用。
这些纳米团簇由少量金属原子组成，通常在2到100个原子的范围内。
由于它们的小尺寸、高比表面积和量子约束效应，它们表现出独特的性质。
这些性质使它们适用于催化、电子学和生物医药等各个领域。
One of the key advantages of metal compound nanoclusters is their tunable properties. By changing the size, composition, and structure of the clusters, researchers can tailor their properties to suit specific applications. This tunability allows for precise control over the clusters' reactivity, stability, and electronic structure, making them highly versatile in various applications.金属化合物纳米团簇的一个关键优势是它们可调性的性质。
贵金属纳米团簇
贵金属纳米团簇一、贵金属纳米团簇——黄金的“小伙伴”说到贵金属，大家脑袋里跳出来的应该就是金子吧？一块块闪闪发光的金条，富贵象征，低调的奢华，简直是许多人梦寐以求的东西。
可今天咱们聊的不是那种大家都知道的金条、金戒指，而是金子的“小伙伴”——贵金属纳米团簇。
这听起来像啥高大上的玩意儿对吧？别急，咱们慢慢来。
其实说白了，贵金属纳米团簇就是金、银、铂这类贵金属在纳米尺度上的一种小集合体。
就是它们变小了，变成了微小的粒子，还能成群结队地呆在一起，发挥出一些特殊的“超能力”！咱们知道，金子和银子这些贵金属其实有很多种用法，比如做首饰、做投资、做电子产品里的导电材料等等。
但是当这些贵金属变成纳米团簇后，它们就变得更厉害了。
它们的外形小巧，表面积大，化学活性高。
简直是有点像一群小精灵在这儿忙活着。
比如金纳米团簇，它的尺寸可以小到几纳米，相当于一个糖分子的一小部分，外面的一层原子排列得密密麻麻，这使得金纳米团簇的化学反应能力强得不得了。
嗯哼，就是这么神奇！二、为何贵金属纳米团簇如此神奇？话说回来，为什么这些贵金属纳米团簇这么特别呢？嘿这得从它们的“个性”说起。
普通的金子是块块金条，摸上去亮闪闪的，光滑得很。
可是当金子变成纳米团簇之后，它的性质可就大不一样了。
它们的表面积会大大增加，也就是说，更多的金原子暴露在外，能够与周围的物质进行更多的反应。
简而言之，变小了之后，金子反而变得更加“活跃”了。
这就像你给一只狮子装上一对小翅膀，它不但能扑腾得更快，还能做出更多的惊人举动。
简单来说，贵金属纳米团簇就像贵金属的大变活人，虽然它小小的，却能大展身手。
而且呢，贵金属纳米团簇的形态可以千变万化！它们不再是单一的金属块，而是有很多不同的形态，像是球状、立方体、甚至是柱状的，外形上的变化可以让它们在不同领域发挥作用。
你看看金纳米团簇，不仅能用来做催化剂，帮助化学反应更高效地进行；它还可以用在医学领域，帮助药物更精准地投放到病灶区域。
双金属纳米团簇的合成
双金属纳米团簇的合成嘿，朋友们！今天咱们来聊聊双金属纳米团簇的合成，这就像是一场超级有趣的魔法实验呢。
首先啊，双金属纳米团簇合成就像搭积木，不过是微观世界里超级小的积木。
有一种方法呢，就像是给两种金属原子办一场超级大派对，把它们放在一个特制的“舞池”里，这个“舞池”就是特定的反应溶剂啦。
然后再加点“魔法催化剂”，就像派对的主持人一样，让两种金属原子开始愉快地“跳舞”，慢慢地靠近，最后紧紧抱在一起形成双金属纳米团簇。
还有一种合成方法就像是烹饪。
想象一下，两种金属就像是两种特别的食材，一种是鲜嫩的“金属小鸡肉”，另一种是香喷喷的“金属小牛肉”。
我们把它们放到特制的“锅”里，这个“锅”有着精确的温度和压力控制，就像高级厨师严格把控火候一样。
在这个“锅”里，两种金属原子就开始互相融合，就像食材的味道互相渗透，最后就形成了美味的双金属纳米团簇“大餐”。
有些时候呢，双金属纳米团簇的合成像一场接力赛。
第一种金属原子先跑起来，在特定的“跑道”也就是反应路径上前进，然后把“接力棒”传给第二种金属原子，这个交接的过程特别巧妙，就像运动员之间完美的交接一样，最后两者共同冲向终点，合成了双金属纳米团簇。
要说其中一种合成方法，就像是给金属原子做个小手术。
我们用一些特殊的化学试剂，就像超级精细的手术刀，精准地对金属原子进行“切割”和“改造”，然后把它们和另一种金属原子组合起来，就像给受伤的士兵重新组建战队一样，形成双金属纳米团簇。
再有一种情况，双金属纳米团簇的合成像一场星际旅行。
两种金属原子就像来自不同星球的小外星人，我们通过特殊的“星际隧道”，也就是反应通道，让它们相遇。
这个过程中，可能会有一些“星际能量”的干扰，就像宇宙射线一样，但最终它们克服了这些困难，成功地聚在一起，变成了双金属纳米团簇。
有时候感觉这合成就像种魔法植物。
两种金属原子是种子，我们把它们种在特别的“土壤”里，这个“土壤”充满了各种特殊的化学物质。
然后给它们合适的“阳光”和“雨露”，这里的“阳光”和“雨露”就是反应条件啦。
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图d为GSH肽链外包围金属 纳米团簇
这样的复合材料往往会 呈现很多的功能
三、金属纳米团簇的生物应用
用于分子或者细胞的特异性 结合或者定位分子或者细胞
金属纳米团簇可以和特定的 蛋白结合加上它具有的荧光 性能，使它能够应用于癌细 胞的定位
多模式成像
医疗用途： 癌细胞放射治疗：金属纳米团簇 可以降低癌细胞的活性，从而使得 放射治疗效果更好； 肿瘤定位：金属团簇和肿瘤细胞 的结合，和其荧光性能有很多 优良性质 为使得纳米团簇发挥作用，我们用 很多种方法使之功能化 金属纳米团簇在生物上有很广泛的 应用 金属纳米团簇已经成为一个和热的 话题
这样使得团簇的功能越来 越大
金属纳米团簇的配体交换
已形成的纳米团簇的外围配体可以 通过一定的方式进行转换，从而改 变金属团簇的功能
图a表示了金团簇外面的PPH3配体 被SG取代后吸光性和光谱的改变
图b则表明了金团簇外围配体 被新的配体包围从而具有了亲 水性
基于金属纳米团簇的多功能纳米复合材料
图a，b 在石墨烯上封装金 属纳米团簇
DNA，蛋白质，多肽链，高 分子聚合物都可以盒纳米团 簇相结合，形成功能化团簇
形成的团簇在光学性能和稳定 性都有改变，比如荧光性，自 发光性能等
生物偶联
在已经合成的金属纳米团 簇上可以在其表面再吸附 其他的生物分子，例如病 毒等，这样团簇就有了病 毒的性质，病毒上又可以 再依附其他生物分子。
右图金纳米团簇表面吸附 了不同分子团后可以继续 吸附其他分子团
功能化的纳米团簇有很多 优点：超小尺寸、冷光性、 耐光性和生物相容性。
金属纳米团簇的应用已经 成为一个新的应用热点。
二、金属纳米团簇的功能化
硫醇作为表面的配体能大 大增强稳定性
硫醇分子通过共价键牢牢 地和金属原子结合在一起
右图为NaOH和NaBH4作为 硫醇分子，吸收光带能级变 得明显
生物大分子的功能化
报告人：Jianping Xie 题目：Engineering Ultra Metal Nanocluster for Biomedical Application
提纲
金属纳米团簇简介 金属纳米团簇功能化的方式 金属纳米团簇的生物学应用
总结
一、金属纳米团簇
金属纳米团簇是又几十 个金属的原子形成的团， 通常直径2nm左右。