10月27日，《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）在线发表了同济大学材料科学与工程学院韩海祥团队的研究论文“A High-Nuclearity Copper Sulfide Nanocluster [S-Cu₅₀] Featuring a Double-Shell Structure Configuration with Cu(II)/Cu(I) Valences，并被选为封面。

本项工作设计了一种酸辅助硫醇盐解离方法（Acid-assisted thiolate dissociation approach），成功的制备出了一种新的高核硫化铜半导体纳米团簇Cu₅₀S₁₂(SC(CH₃)₃)₂₀(CF₃COO)₁₂（以下简称[S-Cu₅₀]），并通过单晶X射线衍射技术表征了其精确的原子结构。结构分析显示[S-Cu₅₀]具有独特的[Cu₁₄S₁₂]@[Cu₃₆S₂₀]双壳结构构型，且内层壳结构是此前未曾发现过的菱形正十二面体几何构型。更重要的是，[S-Cu₅₀]结构中Cu的平均化合价态高于+1价，即原子中包含Cu(II)和Cu(I)，这一点通过XPS、EPR和XANES等技术得到了明确的证实。这是第一次在硫化铜团簇结构中发现Cu(II)和Cu(I)共存的价态特征。此外，[S-Cu₅₀]的电子结构也通过一系列的光学表征（包括吸收、光致发光和超快瞬态吸收光谱）以及理论计算得到了有效建立。

该论文的第一作者为博士生许成，通讯作者为郑会娟副研究员，周正研究员和韩海祥副教授。现团队研究方向主要有两个，一个是二元半导体纳米材料的精准化学合成和基于X-射线衍射技术的原子结构表征；另一个方向为超小尺寸纳米颗粒的手性自组装。

论文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.3c08549