人们在块体材料和纳米材料之间发现晶界（grain boundary）的存在，而且验证发现这种晶界在物理和化学反应过程中起到非常重要的作用，但是如何在超小的空间内获得这种晶界结构非常困难。目前人们仍未曾在金属纳米粒子<2 nm的区域内得到这种晶界结构，这是因为这种超小尺寸的结构比较难以表征，而且晶界原子处于非常不稳定的状态。

有鉴于此，中国科学院固体物理研究所伍志鲲研究员、Lingwen Liao博士、中国科学院过程工程研究所杨军研究员等报道成功的合成了26个原子构成的旋转晶界的新型手性纳米团簇Au₇₈(TBBT)₄₀ (TBBT=5-叔丁基-苯酚硫醇)。

本文要点

（1）

通过单晶X射线和质谱分析明确解释了纳米簇材料的结构，此外发现Au(TBBT)₂偏移的原子缺陷。

（2）

与面心立方结构Au₃₆(TBBT)₂₄、Au₄₄(TBBT)₂₈、Au₅₂(TBBT)₃₂、Au₉₂(TBBT)₄₄、以及~5 nm纳米晶体对比，Au₇₈(TBBT)₄₀具有更高的CO₂还原为CO的性能。进一步的通过DFT理论计算和XPS表征，说明晶界结构和点缺陷结构对金属纳米团簇材料性质的影响。

参考文献

Wenying Wang, Dong Chen, Victor Fung, Shengli Zhuang, Yue Zhou, Chengming Wang, Guoqing Bian, Yan Zhao, Nan Xia, Jin Li, Haiteng Deng, Lingwen Liao, Jun Yang, De-en Jiang, Zhikun Wu, Gapped and Rotated Grain Boundary Revealed in Ultra-small Au Nanoparticles for Enhancing Electrochemical CO2 Reduction, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202410109

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202410109