探测金纳米粒子从金属态到分子态的转变对理解表面等离激元共振的起源和金属键的性质至关重要。基于一系列具有X射线结构、精确尺寸的原子级精确的金纳米团簇来探测这种转变是非常理想的选择。虽然纳米团簇中金属态的定义很简单，即当HOMO-LUMO 间隙(E_g)变得可以忽略不计时（E_g < k_BT，其中k_B是玻尔兹曼常数，T是温度），但超小的E_g的实验确定（例如，k_BT级）是非常困难的，而且价电子的热激发在超小E_g纳米团簇中起作用。尽管已经观察到从非金属Au₂₄₆(SR)₈₀到金属Au₂₇₉(SR)₈₄（SR：硫醇）的急剧转变，但过渡区域仍然存在不确定性。近日，卡耐基梅隆大学Rongchao Jin，迈阿密大学He Wang等总结了确定金纳米团簇中金属态与分子（或非金属）态的几个标准。

本文要点：

1）(1) E_g通过光学和电化学方法确定，(2)稳态吸收光谱，(3)低温光谱，(4)瞬态吸收光谱，(5)激发态寿命和功率依赖性，以及(6)超快电子动力学中的相干振荡。

2）作者强调在实践中应该进行多项分析并进行交叉检查，因为没有单一的标准是确定的。

3）作者还回顾了几个具有新兴表面等离激元共振的金纳米团簇的光物理学。

该工作的报道有望加深对金和其它金属纳米团簇的金属到分子状态转变的理解，并促进功能纳米材料的设计及其应用。

Meng Zhou, et al. The Critical Number of Gold Atoms for a Metallic State Nanocluster: Resolving a Decades-Long Question. ACS Nano, 2021

DOI: 10.1021/acsnano.1c04705

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c04705