科學家發現最小三維中性硼團簇

　　近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員江凌、副研究員李剛團隊聯合清華大學李雋教授團隊、美國布朗大學王來生教授團隊，利用自主研制的基于大連相干光源的中性團簇實驗站，在硼團簇的光電離效率光譜研究中發現了最小三維中性硼團簇是由9個硼原子組成，為系統研究中性硼基納米團簇的結構演化機制提供了新思路。相關成果發表在《德國應用化學》上。

　　硼由于缺電子性質而具有復雜多樣的化學性質，在材料、催化和能源等諸多領域都有重要應用。過去的二十年里，科研人員對帶有電荷的離子型硼團簇開展了廣泛的實驗研究。與離子型硼團簇相比，中性硼團簇由于沒有電荷，難于探測和質量選擇，使得實驗研究更加具有挑戰性。因此，實現中性硼團簇的光譜表征是科研人員長期以來的目標之一。

　　為實現對中性團簇的精準探測和結構解析，江凌和李剛團隊近年來自主研制了基于大連相干光源的中性團簇實驗站，實現了質量選擇中性團簇的高靈敏譜學探測、結構表征和反應性能研究，發現了最小水滴立體結構是由五個水分子團簇組成。這一獨特的實驗方法為研究各類中性團簇開辟了新途徑。

　　本工作中，合作團隊基于大連相干光源的中性團簇實驗站，測定了一系列中性硼團簇的光電離效率光譜。李雋團隊利用自編的TGMin程序結合高精度的量子化學理論方法，計算了硼團簇的各種穩定結構和電離勢，理論與實驗結果高度吻合。研究表明，B9的最穩定結構是具有D7h對稱性的七角雙錐構型，表明在中性B9團簇中已經形成了三維結構。

　　該工作揭示了最小中性硼團簇三維結構是由9個硼原子組成，突破了科研人員長期以來對中性硼團簇的研究瓶頸，為揭示硼基納米團簇的結構演化奧秘提供了新的可能。