研究人员开发了合成水溶性合金纳米团簇的技术

　　近年来，由于其独特的分子性质，超小金属纳米团簇在生物成像、生物传感和生物治疗等领域取得了进展。

　　在发表在《多金属氧酸盐》杂志上的一项研究中，青岛科技大学的一个研究小组提出了一种合成原子精度、水溶性合金纳米团簇的设计。

　　“这项研究的新颖之处在于合成水溶性合金纳米团簇的新策略，并进一步促进了对金属纳米团簇合金化机制的基本理解，”来自青岛科技大学的研究作者袁勋说。

　　“最终的目标是开发这种合金纳米团簇作为新型纳米药物，”袁说。

　　纳米团簇由几个到几十个原子组成，其核心的尺寸通常低于2纳米(nm)。由于团簇的超小尺寸接近电子的费米波长，连续带变为不连续带，成为具有离散能级的分子状带。因此，纳米团簇表现出独特的光学和电子特性。

　　最近的研究已经证明了合金纳米团簇——将两种或两种以上不同的金属结合成一个单金属纳米团簇框架——如何产生新的几何结构和额外的功能。研究人员可以“调整”金属纳米团簇的物理和化学性质(例如，光学、催化和磁性)。此外，合金纳米团簇通常表现出协同作用或超越单金属纳米团簇的新特性。

　　对潜在机会的高度兴趣刺激了最近开发合成合金纳米团簇的新方法的活动。然而，虽然合金纳米团簇的尺寸、形态和组成与其物理化学性质之间的相关性已经得到了很好的证明，但围绕掺杂过程和动态响应的问题还没有得到很好的理解。

　　Yuan说:“这些尚未解决的问题主要是由于在原子水平上表征合金原子分布的技术限制，特别是在反应过程中合金纳米颗粒中动态杂原子运动的实时跟踪。”

　　此外，这些方法大多用于疏水合金纳米团簇，这可能阻碍了水溶性合金纳米团簇的合成。鉴于水溶性合金纳米团簇在生物医学和环境保护领域的广泛应用，在原子水平上开发新的水溶性合金纳米团簇合成策略具有重要意义。

　　考虑到这一目标，Yuan和合作者发现，种植银(Ag)离子可以触发金(Au)基纳米团簇转化为合金Au18-xAgx(GSH)14纳米团簇，而金(Au)离子可以进一步转化为固定成分的Au26Ag(GSH)17Cl2纳米团簇，其中GSH表示水溶性谷胱甘肽。此外，Au26Ag(GSH)17Cl2纳米簇的单个Ag原子的位置在表面可以被识别。

　　Yuan说:“我们的研究结果可以实现金属纳米粒子的原子级调制，并为生产用于特定应用的合金功能纳米材料提供平台。”“此外，获得的合金化机制可能加深对合金纳米材料性能的理解，有助于在纳米材料、化学和纳米团簇科学领域产生新知识。”

　　在未来的研究中，研究人员将把这些合金纳米团簇用于生物医学应用。