报告题目:

二元半导体纳米团簇的合成与结构设计

报告人:

韩海祥

所在单位:

同 济 大 学

报告人简介：

韩海祥，同济大学副教授，博士生导师。 2018年博士毕业于美国纽约州立大学奥尔巴尼分校化学专业，导师Prof. Evgeny Dikarev，从事小分子结构设计和基于X-射线衍射及吸收等结构表征技术和方法。后加入康奈尔大学材料科学与工程学院从事博士后研究，合作导师为Prof. Richard Robinson。主要开展精准合成半导体纳米团簇，并研究不同尺度纳米材料的自组装机理，探索人工合成具有特殊复杂自组装结构的纳米材料。

摘要：

二元半导体纳米材料因其特殊的物理化学性质受到广泛的关注。通过合适的化学手段设计和合成原子精确的小尺寸纳米材料（<3 nm）可以帮助建立准确的结构-性质关系，并探索新颖的功能纳米材料。但是相较于合成手段较为成熟的金属纳米团簇，二元半导体纳米团簇的化学手段相对有限。我们团队的研究方向集中在二元半导体纳米团簇的精准合成。我们近期发展了一种酸辅助硫醇盐解离方法（Acid-assisted thiolate dissociation approach），成功的制备出了一类新的高核硫化铜半导体纳米团簇，其中以Cu₅₀S₁₂(SC(CH₃)₃)₂₀(CF₃COO)₁₂（以下简称[S-Cu₅₀]）为例，通过单晶X射线衍射技术表征了其精确的原子结构。结构分析显示[S-Cu50]具有独特的[Cu₁₄S₁₂]@[Cu₃₆S₂₀]双壳结构构型，且内层壳结构是此前未曾发现过的菱形正十二面体几何构型。更重要的是，[S-Cu50]结构中Cu的平均化合价态高于+1价，即原子中包含Cu(II)和Cu(I)，这一点通过XPS、EPR和XANES等技术得到了明确的证实。这是第一次在硫化铜团簇结构中发现Cu(II)和Cu(I)共存的价态特征。