Page 127 - 東華大學創校30周年特刊

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超原子的探索：銀與其他金屬的魔法 原子合金，這些新材料不僅擁有獨特的結

構，還展現出前所未有的物理和化學特
奈米銅氫團簇的成功引發了我們對 性。值得注意的是，我們進一步證實了氫

其他金屬的探索熱情，尤其是銀。雖然在 負離子（hydride）也能參與這些超原子
最初的實驗中我們未能達到預期的結果， 合金的結構中。氫負離子不僅作為帶負

但意外發現了一個擁有八個電子的超原子 電的配位基，而是作為金屬氫（metallic
型 銀 奈 米 團 簇（Ag Nanocluster）。 這 hydrogen），參與整個超原子的電子結

一發現為奈米科學開創了新方向，並促 構，這一點通過中子繞射實驗得到了充分
使我們進一步研究異核金屬的部分取代 驗證。此外，我們在進行電解析氫的反應

反應。為此，我們採用了伽凡尼取代反應 （hydrogen evolution reaction）使用 2
（Galvanic Replacement Reaction）， 電子的鈀氫銅超原子團簇作為催化劑，顯

這是一種自發性的電置換反應，能夠迅 示出極高的催化效率。這是由於該結構中
速將還原性較高的金屬離子，如 Au ⁺、 存在一個空隙，能夠讓水分子進入並參與

Pt² ⁺，與超原子型銀奈米團簇進行電子 反應，從而大幅提高反應效率。團簇中氫
交換，使這些金屬精確地嵌入銀奈米團簇 原子的定位為未來催化劑設計提供了重要

內部，達成「原子級別的精確手術」。例 指引。這些突破性的研究成果不僅為超原
如，電負度較高的金屬（如金、鉑、鈀、 子合金的發展奠定了堅實基礎，還獲得了

铑）傾向於取代團簇的核心位置，而銅則 國際學術界的高度讚譽。我們的相關論文
更容易取代團簇表面的原子。通過這一技 已被引用數百次，顯示出這些發現對材料

術，我們成功合成了多種含異核金屬的超 科學和催化劑設計具有深遠影響。