光致发光是金属纳米团簇最有趣的特性之一，它来源于其类分子电子结构，然而，实现金属核指示荧光的高光致发光量子产率（PLQY）仍然是一个艰巨的挑战。

有鉴于此，吉林大学白雪教授、武振楠教授、北京交通大学唐爱伟教授等通过依次添加阳离子，有效抑制了总结构振动和旋转，并且调控电子转移动力学的途径和速率，实现了接近100 %的PLQY。

本文要点：

（1）

这项研究按照顺序先后将Zn²⁺、Ag⁺和Tb³⁺添加到3-巯基丙酸封端的Au纳米簇中，金属核的低频振动从144.0、55.2逐渐降低到40.0 cm^-1，与表面结构相关的高频电子振动的耦合强度从40.2、30.5逐渐降低为14.4 meV。

（2）

此外，从主结构单元到金属中心的电子转移时间从40 ps、27 ps缩短为12 ps。这得益于整体结构的收缩，加快了壳层到芯层的电子跃迁，特别是Tb³⁺的固有的阶梯状（ladder-like）能级结构，为受激电子提供了一个跳跃平台。因此，光致发光量子产率（PLQY）得到显著提升，从51.2 %、83.4 %提高到99.5 %。

参考文献

Wang, X., Zhong, Y., Li, T. et al. Sequential addition of cations increases photoluminescence quantum yield of metal nanoclusters near unity. Nat Commun 16, 587 (2025).

DOI: 10.1038/s41467-025-55975-y

https://www.nature.com/articles/s41467-025-55975-y