在納米科技領(lǐng)域，當(dāng)金屬納米顆粒尺寸縮小至特定臨界值時(shí)，其電子結(jié)構(gòu)會(huì)經(jīng)歷從連續(xù)能帶的金屬態(tài)向離散能級(jí)的分子態(tài)轉(zhuǎn)變。這一轉(zhuǎn)變的精準(zhǔn)臨界尺寸，一直是該領(lǐng)域亟待攻克的核心問題，尤其對(duì)于化學(xué)性質(zhì)活潑的金屬納米粒子而言，穩(wěn)定性差、尺寸分布不均等問題更是阻礙了相關(guān)研究的深入推進(jìn)。

近期，一項(xiàng)突破性研究為解決這一難題帶來了曙光。中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院固體所的伍志鯤研究員與莊勝利研究員團(tuán)隊(duì)，攜手安徽師范大學(xué)陸洲教授團(tuán)隊(duì)，創(chuàng)新性地引入了即時(shí)“反伽伐尼還原”合金化策略。該策略通過利用銀納米團(tuán)簇獨(dú)特的“反伽伐尼還原”特性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)共存鋅離子的還原。對(duì)照實(shí)驗(yàn)顯示，鋅離子在常規(guī)條件下無法自行還原，必須借助銀團(tuán)簇的輔助作用才能完成這一過程。通過這種合金化手段，銀納米團(tuán)簇的穩(wěn)定性得到顯著增強(qiáng)，產(chǎn)率大幅提升。

研究團(tuán)隊(duì)成功制備出含有1796個(gè)原子的銀-鋅納米團(tuán)簇（Ag252Zn2），不僅實(shí)現(xiàn)了克級(jí)規(guī)模的合成，單晶質(zhì)量達(dá)到2.40克，其產(chǎn)率更是較現(xiàn)有同類材料單晶產(chǎn)量紀(jì)錄提高了兩個(gè)數(shù)量級(jí)。這一成果標(biāo)志著大尺寸銀納米團(tuán)簇的規(guī)模化制備取得了重大進(jìn)展。

在實(shí)現(xiàn)規(guī)模化制備的基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步開發(fā)出一種高精度的去合金化技術(shù)。該技術(shù)如同“原子手術(shù)”般精準(zhǔn)，能夠在不破壞納米粒子整體框架結(jié)構(gòu)的前提下，精確移除兩個(gè)鋅原子，最終獲得1.03克純銀納米團(tuán)簇晶體（Ag252）。這一技術(shù)突破為納米粒子的純化提供了全新思路。

值得注意的是，該研究還對(duì)納米粒子金屬性的判斷方法提出了重要修正。研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)依賴穩(wěn)態(tài)吸收光譜判斷金屬性的方法存在局限性，可能導(dǎo)致誤判情況的發(fā)生。這一發(fā)現(xiàn)為納米粒子性質(zhì)的準(zhǔn)確評(píng)估提供了重要參考。

這項(xiàng)研究不僅為臨界尺寸附近活潑金屬納米粒子的單分散、大規(guī)模制備提供了有效解決方案，更通過揭示其特殊性能，為納米科技的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。該成果已發(fā)表于國際知名學(xué)術(shù)期刊，相關(guān)研究得到了國家自然科學(xué)基金、安徽省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助支持。