精确识别和深入理解纳米材料中的缺陷有助于合理调控缺陷诱导的功能。然而，由于合成和分离有缺陷的金属纳米团簇存在巨大挑战，关于具有明确结构的配体稳定的金属纳米团簇的空位缺陷研究鲜有报道。近日，阿卜杜拉国王科技大学Osman M. Bakr等报道了通过简单的一锅还原法成功地以克级规模合成了新颖的含缺陷的铜氢纳米团簇 [Cu₃₆H₁₀(PET)₂₄(PPh₃)₆Cl₂]（Cu₃₆；PET：苯乙硫醇；PPh₃：三苯基膦）。

本文要点：

1）结构分析表明，Cu₃₆ 是一个扭曲的半立方体纳米团簇，由完美的 Nichol 半立方体演化而来。Cu₃₆ 中的两个表面铜空位是主要的缺陷，这导致该团簇结构上的一些调整，包括空位附近的铜原子重构以及配体修饰（例如，取代、迁移和剥离）。

2）密度泛函理论计算表明上述缺陷对电子结构和性质有相当大的影响。研究表明，形成有缺陷的 Cu₃₆ 而不是完美的半立方体是由纳米团簇的最高占据分子轨道和最低未占据分子轨道之间的能隙扩大驱动的。

该工作报道的由表面铜原子空位引起的结构演化提供了对缺陷引起的局部结构重新调整的原子级精确观察，并为理解纳米材料中的缺陷化学提供了新的途径。

Chunwei Dong, et al. [Cu₃₆H₁₀(PET)₂₄(PPh₃)₆Cl₂] Reveals Surface Vacancy Defects in Ligand-Stabilized Metal Nanoclusters. J. Am. Chem. Soc. 2021

DOI: 10.1021/jacs.1c03402

 https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c03402