[发明专利]一种铜基纳米团簇、离子液体诱导合成方法以及应用

说明书

本发明属于无机‑有机纳米材料技术领域，具体为一种制备新型二腈胺和二苯基‑2‑吡啶膦（Dppy）双配体保护的铜纳米簇合物晶体{Cu₁₂H₉(Dppy)₆[N(CN)₂]₃}的合成方法。通过“从团簇到团簇”的方法，利用1‑乙基‑3‑甲基咪唑二腈胺盐离子液体诱导已报道的原子精确的铜纳米团簇[Cu₇H₅(Dppy)₆](ClO₄)₂在二氯甲烷溶剂中发生结构重组，而后采用乙醚扩散结晶4‑5天即可得到。与现有合成铜纳米簇技术的对比，本发明方法具有合成方法简便，反应条件温和、反应时间短和纯化简单等优点；并且该铜纳米晶体具有优良的发光性能和较高的Click反应的催化活性，在发光器件和催化反应中具有潜在的应用。

技术领域

本发明属于金属纳米簇化合物技术领域，具体涉及一种铜基纳米团簇、离子液体诱导合成方法以及应用。

背景技术

近些年来，原子精确的贵金属纳米团簇因其多样的结构、良好的光物理化学性能以及尺寸效应而备受关注。相比于同类的金、银纳米团簇，铜纳米团簇因其价格低廉，易于获得，作为稀有金属和贵金属的替代金属材料在催化，化学传感器，药物，能量存储，抗菌等领域具有十分广阔的应用前景而备受关注。在铜纳米团簇的设计合成过程中，功能性有机配体的选择以及不同的制备方法对铜纳米团簇的结构起着至关重要的作用。现公开发表的铜纳米簇大部分选择结构简单的含硫、磷的配体，合成得到的纳米团簇的光物理化学性能较差。而且已报道的铜基纳米团簇的合成大多采用直接还原简单铜盐和硫、磷的配体的方法，反应条件需要绝氧，反应条件较为苛刻，其副产物不利于环境友好，大多数产物产率较低，而且得到的铜纳米团簇往往结构不可控，稳定性较差。因此，探究一种全新便捷的方法合成具有独特性能的铜纳米团簇具有重要的研究意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铜基纳米团簇、离子液体诱导合成方法以及应用。本发明的铜纳米晶体具有独特的十四面体笼状结构，具有优良的发光性能和较高的Click反应的催化活性，在发光器件和催化反应中具有潜在的应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明采用一种 “从团簇到团簇”的离子液体诱导合成一种新型二腈胺([N(CN)₂]^-)和二苯基-2-吡啶膦（Dppy）双配体保护的铜纳米簇晶体{Cu₁₂H₉(Dppy)₆[N(CN)₂]₃}的新方法，具体合成过程见图1。

具体为利用1-乙基-3-甲基咪唑二腈胺盐离子液体诱导铜纳米团簇[Cu₇H₅(Dppy)₆](ClO₄)₂在二氯甲烷溶剂中发生结构重组反应，而后采用乙醚扩散结晶方法即可得到。具体步骤为：

在试管中将[Cu₇H₅(Dppy)₆](ClO₄)₂溶于CH₂Cl₂，在溶液上方中滴入 Cu7簇用量60倍摩尔当量的1-乙基-3-甲基咪唑二腈胺盐，而后向溶液上层滴加乙醚，在30 ℃下4 - 5天扩散，获得红色不规则晶体{Cu₁₂H₉(Dppy)₆[N(CN)₂]₃}。

进一步地，1-乙基-3-甲基咪唑二腈胺盐加入量为[Cu₇H₅(Dppy)₆](ClO₄)₂用量的60倍摩尔当量。