厦门大学化学化工学院郑南峰教授团队长期致力于研究固体功能材料的表界面化学行为，在分子水平上实现对固体功能材料的化学性能的调控与优化。得益于固体表面物理化学国家重点实验室的多学科合作以及能源材料化学协同创新中心的多单位优势互补，郑南峰教授课题组通过与厦门大学校内外多个知名课题组的密切合作，近期在功能材料的可控制备、复杂表界面结构的高分辨表征和表界面过程分子机制的深入理解等方面取得系列重要进展。
1. 针对金属纳米团簇形成机理及其稳定机制长期存在争论，与芬兰于韦斯屈莱大学Hannu Häkkinen教授以及德国杜塞尔多夫大学Birger Dittrich教授合作，在金属纳米颗粒的生长稳定机制方面研究取得重要进展。
深入了解金属纳米团簇形成机理及其稳定机制对精准制备特定纳米结构金属材料至关重要，但相关研究却具很大挑战性。该项研究工作以硫醇和有机膦配体为保护配体，在同一合成反应中得到了(AuAg)267与(AuAg)45两种纳米团簇，并可形成1:1的高质量共晶。
研究发现在金属纳米团簇合成中，同时存在 “magic”原子逐壳最密堆积和价电子壳闭合两种不同的稳定机制，电子壳闭合和原子密堆积两种机制扮演着同等重要角色。同时，这项研究也揭示了不同金属纳米颗粒之间弱相互作用对其组装行为的调控作用，为指导金属纳米颗粒的设计合成和组装提供了重要指导。
参考文献：Co-crystallization of atomically precise metal nanoparticles driven by magic atomic and electronic shells. Nature Communications, 2018, 9, 3357
https://www.nature.com/articles/s41467-018-05584-9
2. 针对纳米颗粒表面配体难被高分辨直接成像的特点，与厦门大学郑兰荪、谢兆雄等教授以及中科院大连化物所杨学明研究员、马志博副研究员和芬兰于韦斯屈莱大学Hannu Häkkinen教授等多个团队紧密合作，在利用扫描隧道显微镜表征金属纳米团簇的表面配体层结构方面取得重要进展。
纳米颗粒的实空间成像对于理解颗粒尺寸、形状、组装、结构以及稳定性之间的关系具有十分重要的意义。因为这些基本特性决定了团簇颗粒在诸多应用如催化、药物传递、生物感应以及医疗诊断上的功能。
在该研究工作中，合作团队以原子结构精确的 Ag374纳米团簇作为研究对象，利用超高真空扫描隧道显微镜分别在液氦及液氮温度下获得了单个团簇亚分子高分辨率的拓扑图像。此工作为将来基于应用设计功能性纳米团簇提供了指导与帮助。
参考文献：Real-space imaging with pattern recognition of a ligand-protected Ag374 nanocluster at sub-molecular resolution. Nature Communications, 2018，9, 2948.
https://www.nature.com/articles/s41467-018-05372-5
3. 与厦门大学傅钢、袁友珠教授以及中国科学院物理研究所谷林研究员密切合作，历时五年，在多相催化的金属-载体界面效应研究方面取得重要进展。
SiO2被广泛用作工业负载型金属催化剂的载体，多被视为惰性载体，在催化过程中仅起到分散金属的作用。
这个催化领域的“定式”被郑南峰教授领衔的合作研究所打破。他们的系统研究工作发现了“惰性”载体SiO2与Cu之间存在可以数量级提升酯基加氢催化性能的活性界面，揭示了相关界面效应的分子作用机制，并应用于指导实用铜催化剂的制备。
参考文献：Interfacing with silica boosts the catalysis of copper. Nature Communications, 2018, 9, 3367. https://www.nature.com/articles/s41467-018-05757-6
上述研究工作得到了科技部、国家自然科学基金委和教育部，中科院先导项目，国家重点研发计划，分子反应动力学国家重点实验室开放课题基金等项目的资助。
