稀土雙金屬反夾心硼團簇的新發(fā)現(xiàn)
我系李雋教授課題組與美國布朗大學Wang Lai-Sheng (王來生)教授課題組合作，在稀土金屬摻雜硼團簇的研究工作中取得重要進展。通過光電子能譜實驗和量子化學理論研究，他們發(fā)現(xiàn)了具有高度對稱性的雙稀土金屬反夾心硼團簇 Ln(B8)Ln (Ln = La, Pr, Tb)。相關研究成果發(fā)表在《美國科學院院志》上(Proc. Natl. Acad. Sci. USA)。我系博士生李婉璐是上述論文的第一作者，布朗大學博士生陳藤藤系共同第一作者。
過去三十年來，碳團簇及其納米材料諸如富勒烯、碳納米管、石墨烯、石墨炔等受到人們的廣泛關注，但對其近鄰硼元素的團簇及相關納米材料的研究卻相對較少。近年來，上述兩個課題組合作，對硼團簇進行了系統(tǒng)深入的研究，為新型硼材料的設計奠定了基礎（Nat. Rev. Chem. 2017, 1, 71）。此次發(fā)現(xiàn)的Ln(B8)Ln化合物（圖1）由兩個稀土金屬與八個硼原子結合，通過 金屬與硼環(huán)離域軌道的相互作用，構成了獨特的s型和p型雙重芳香性，該結構還展示了一種新型的(d-p)d鍵，對增強體系的穩(wěn)定性發(fā)揮了重要作用。
上述發(fā)現(xiàn)豐富了人們對金屬硼化合物團簇及相關固體材料電子結構的認識，豐富了化學鍵的類型。這一發(fā)現(xiàn)表明，通過不同類型金屬摻雜不僅可以平衡硼材料的電子分布，而且可以得到具有優(yōu)異磁性質、電性質、光學性質和催化性質的新型材料。相關論文鏈接如下：
http://www.pnas.org/content/early/2018/07/03/1806476115
https://www.nature.com/articles/s41570-017-0071
圖1. Ln2B8結構示意圖
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