納米輪子：用于先進技術的具有獨特性能的金屬團塊

雖然輪子不需要重新發明，但根據一個設在中國的多機構研究小組的研究，開發新的納米輪子卻有額外的好處。該研究小組制造了一個新的金屬化合物系列，其中每一種都表現出下一代技術所需的獨特特性，如先進的傳感器。一個多研究所的研究小組合成了一系列納米輪狀金屬團塊，每個團塊都具有特定的特性--如熒光和不同類型的磁性--可以推動下一代技術的發展。資料來源：清華大學出版社《多金屬氧酸鹽》。

他們的研究結果最近發表在Polyoxometalates雜志上，這是一份經同行評審的國際跨學科研究雜志，關注聚氧金屬的所有方面。

共同通訊作者、西安交通大學前沿科學與技術研究所（FIST）教授鄭艷珍說："多金屬復合物不僅因其吸引人的分子結構，而且因其在各個領域的多用途應用而備受關注。"

多金屬復合物由各種金屬的多個原子或金屬和其他元素的組合組成，如果能夠合成這些分子，就有可能使材料具有特定的性能。這些特性包括熒光或發光的能力，以及允許劇烈溫度變化和控制的磁性特性。

鄭和他的團隊專注于創造由鑭系元素組成的多金屬復合物，鑭系元素是一組15種金屬材料，也被稱為稀土元素。他們特別使用了銪、鋱和釓。在所有多金屬復合物中，鑭系化合物由于其有趣的磁性和發光行為而引起了前所未有的關注。"幾個這樣的化合物已經被成功分離出來，但直接合成一直是一個挑戰。復合物所需的成分在幾何上是多樣的，需要大量的協調。

鄭說："以前的研究結果顯示，在適當的有機配體存在下，控制鑭系金屬離子的水解--用水分解化合物--將是獲得所需物種的有力策略。配體是一種與金屬原子結合的分子。它加入到復合物中可以穩定其結構。"

研究人員使用水解法在含有一種叫做三嗪的配體的浴液中分解鑭系元素。三聚氰胺含有多個氧和氫的臂，這意味著它可以容納很大范圍的金屬，并幫助穩定所產生的團簇。通過簡單的水解反應合成了三個鑭系納米團塊，并使用X射線衍射分析來揭示它們穩定的輪狀結構。由于這些類似物中存在不同的鑭系金屬離子，每個化合物都顯示出獨特的特性。

基于銪的團簇發出紅色的熒光，而基于鋱的團簇發出綠色的熒光。基于釓的團簇顯示了在磁冷卻方面的潛在應用。

該研究小組正在繼續研究這些團簇的合成和應用。