從安徽大學(xué)獲悉，該校先進材料原子工程研究中心朱滿洲、康熙研究團隊以納米團簇為例，成功利用非手性納米粒子打破光學(xué)活性材料制備的桎梏。相關(guān)研究成果在化學(xué)領(lǐng)域國際頂級期刊 《美國化學(xué)會志》上在線發(fā)表，并被選為雜志封面。 

 

近年來，金屬納米團簇受到廣泛關(guān)注。金屬納米簇由十幾到上百個金屬原子以及外部包覆配體組成。與小分子化合物不同，金屬納米團簇具有一定的體積，量子尺寸效應(yīng)尤為明顯，團簇結(jié)構(gòu)上的細微區(qū)別有可能帶來意想不到的性質(zhì)突破。雖然大多數(shù)金屬納米簇在分子層面上呈現(xiàn)一定的對稱性，但在不同方向上團簇分子的構(gòu)筑單元不同時，團簇分子仍在一定程度上呈現(xiàn)各向異性。如果拿地球進行類比的話，地球常被簡化為一個球體，但是它的表面有些地方是高聳入云的山脈，有些地方是深不見底的海溝，這就使得地球是各向異性的。當(dāng)各向異性的非手性納米團簇結(jié)晶在低對稱性的非手性晶體點群中時，納米團簇分子的各向異性并不會像外消旋體那樣完全抵消，從而有可能使各向異性納米團簇形成的非手性晶體具有光學(xué)活性。  

受此啟發(fā)，安徽大學(xué)先進材料原子工程研究中心的研究人員以納米團簇為例，成功證明各向異性分子的非手性點群超晶組裝體可以表現(xiàn)光學(xué)活性，并成功將其用作偏振光開關(guān)。研究人員總結(jié)出，非手性納米分子結(jié)構(gòu)的各向異性及其在晶體點群中的不對稱排列是實現(xiàn)晶體光學(xué)活性表達的兩個關(guān)鍵因素。這一發(fā)現(xiàn)進一步打破了構(gòu)建光學(xué)活性晶體需要手性元素或是屬于特定非手性點群的桎梏，推動了光學(xué)活性材料的構(gòu)筑和應(yīng)用的發(fā)展。

相關(guān)鏈接：https://doi.org/10.1021/jacs.1c12352