韩国科技大学的研究人员发明了一种立方体铜纳米材料，这种材料非常完美，当它们放在一起时可以整齐地排列成一堆。长方体铜纳米团簇是由理性设计而成的，是奇异纳米材料家族的新成员。
 

 

　　领导这项研究的Osman Bakr实验室博士后Huang Ren-Wu表示，铜纳米材料是一类在光致发光和催化领域表现出有用特性的材料。对合成新型铜纳米材料以了解其结构对其功能的影响是目前研究的热点。

　　

　　铜纳米团簇具有精确的原子结构，是为数不多的能在原子水平上提供如此洞见的铜纳米材料之一，因为它们的总体结构可以通过单晶x射线衍射来确定。然而，铜纳米团簇的合成仍然是一个巨大的挑战，与它的姐妹金属银和金制成的纳米团簇相比，它的发展速度是缓慢的，Huang补充说。

　　

　　在他们最新的工作中，该团队的目标是制造一个富氢多氢化物铜纳米团簇(PCN)。为了创造长方体形状的纳米团簇，我们在合成反应体系中加入了三苯基膦(Ph3P)，Bakr说。基于先前合成的PCN结构，研究小组预测，具有刚性圆锥形结构的三苯基膦，将有助于创建一个新的长方体形状的纳米团簇。
 

 

　　研究小组从反应混合物中分离出的深橙色块状晶体确实证明是一种具有预测长方体形状的新型PCN结构。单晶x射线衍射表明，每个纳米团簇的核心包含23个铜原子。围绕着这个核的是八个三苯基膦，形成了立方体的八个角。

　　

　　引人注目的是，每个深橙色晶体由多个长方体纳米团簇组成，整齐地排列在一起，形成完美的排列。我们发现长方体形状和簇间非共价键相互作用之间的微妙协同作用，如氢键和范德瓦尔斯相互作用，是独特的简单立方体纳米簇自组装的主要驱动力，黄说。

　　

　　尽管该团队有了最新的发现，铜纳米团簇的研究仍处于起步阶段。关于团簇的生长机制、结构演化和结构-性质关系的关键问题还有待解决，Bakr说。我们的目标是阐明这些问题，并进一步开发重要的催化反应簇的潜力。