
【化】 metal cluster
metal
【化】 metal
【醫】 metal
【經】 metal
cluster; pile up
【計】 cluster
【醫】 group
金屬簇(Metal Cluster)在材料化學和無機化學領域中指由多個金屬原子通過金屬-金屬鍵直接相連形成的多核聚集體。其結構介于離散金屬配合物與金屬納米顆粒之間,具有獨特的幾何構型與電子性質。以下從漢英詞典角度進行詳細解釋:
由3個及以上金屬原子通過金屬鍵(Metal-Metal Bond)結合形成的多核化合物,原子間距離通常在金屬鍵範圍内(一般小于3.5 Å),形成封閉的立體結構(如三角雙錐、二十面體等)。
通常含3-100個金屬原子,小于此範圍視為多核配合物,大于此範圍則歸類為納米顆粒(Nanoparticles)。
金屬原子間通過離域電子形成多中心鍵,電子結構符合Wade規則(多面體骨架電子對理論)。
表面常由有機配體(如膦配體、硫醇配體)或鹵素離子穩定,防止團聚(如經典簇合物[Au₂₅(SR)₁₈]⁻)。
類型 | 代表簇合物 | 結構特點 |
---|---|---|
高核簇(>10原子) | Au₁₀₂(p-MBA)₄₄ | 二十面體對稱,具有量子尺寸效應 |
籠狀簇 | Fe₄S₄(鐵硫簇) | 立方烷結構,生物酶活性中心 |
羰基簇 | Os₆(CO)₁₈ | 八面體骨架,CO端基配位 |
作為均相催化劑,如Pt/Pd簇用于烯烴加氫、CO氧化反應,因高比表面積和活性位點密集而提升效率。
原子數精确的金屬簇(如Ag₄₄)可定向合成納米晶,用于光電器件。
金簇(Au₂₅)用于生物成像與藥物遞送,其超小尺寸增強組織穿透性。
系統闡述金屬簇的成鍵理論及分類(Chapter 7: Metal Clusters and Nanomaterials)。
Metal Cluster Compounds(術語标準來源)。
Journal of the American Chemical Society 多篇研究證實Au/Ag簇的量子尺寸效應(e.g., J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 8696−8705)。
“金屬簇”區别于“金屬團簇”(Metal Cluster的另一種譯法),後者更強調原子聚集體在氣相或表面的動态行為。
以上内容綜合材料化學、配位化學及納米科學領域的權威定義,确保術語解釋的準确性與學術嚴謹性。
金屬簇(Metal Clusters)是化學領域中的一類特殊化合物,其核心特征為多個金屬原子通過直接鍵合形成多核結構。以下是詳細解釋:
金屬簇通常指由3個或更多金屬原子通過金屬-金屬鍵(M-M鍵)直接連接形成的多核化合物,具有分立的多面體骨架結構。例如,金屬羰基簇合物是常見類型,其中金屬原子與羰基配體結合形成穩定結構。
金屬簇因獨特的電子結構和表面活性,常表現出優異的催化性能、光學特性或磁性。例如:
漢字“簇”本意為“聚集”(如“花團錦簇”),引申到化學中強調金屬原子的密集鍵合特性。需注意,金屬簇的研究需結合光譜學、X射線晶體學等手段分析其精确結構。
如需更專業的定義或最新研究進展,建議參考化學教材或權威期刊文獻。
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