在纳米材料研究中，原子级精确金属纳米团簇因高红外光致发光量子产率，成为近年来生物医学成像、光电器件等领域的国际科研热点，而解析其构-效关系与发光机理是实现应用的关键。近日，我院骆耿耿团队联合厦门大学杨志林，山东大学孙頔在国际顶级综述期刊 Chemical Society Reviews 发表重要成果（Chem. Soc. Rev., 2025, DOI: 10.1039/D5CS00383K）。该研究以超快谱学技术为核心，系统阐述了原子级精确近红外发光金属纳米团簇激发态动力学与光致发光机制的最新进展，为领域发展提供理论与技术支撑。不同于以往对金属纳米团簇性质的泛化概述，该综述聚焦分子振动特征与电子结构调控这两大影响其近红外发光性能的关键因素。研究团队创新结合时间分辨光谱技术与含时密度泛函理论计算：前者以超高时间分辨率捕捉激发态超快动力学过程，后者从量子力学层面解析结构-光学性能关联，为探究微观机制提供有效途径。
具体来看，该文章详细介绍了飞秒和纳秒瞬态吸收、时间分辨荧光光谱等时间分辨光谱技术，及其与理论计算结合在探测纳米团簇弛豫动力学、光物理行为和电子结构中的应用（图1）。研究发现，超快泵浦脉冲诱导的波包运动产生相干振荡（声子动力学），其特征信号对优化纳米团簇光学性质至关重要。同时，提出通过配体刚性化、金属掺杂、核工程及结构转变等方法，抑制非辐射衰变路径，优化近红外光致发光性能。在文章展望部分，团队指出当前研究面临多重挑战：金属纳米团簇原子排列与表面配体构型的动态变化增加构-效关系研究复杂性；同步多光谱方法对实验条件和设备要求严苛，制约光物理中间体快速表征；金/银纳米团簇成本高，铜纳米团簇存在合成稳定性差、发光量子产率低等问题。未来，新型配体设计、掺杂策略优化、结构调控方法创新及低成本高性能铜基纳米团簇体系研发，将成为重要研究方向。该综述为深入理解相关构-效关系、推动多领域应用提供重要参考。
图1 金属纳米团簇激发态动力学、光致发光增强机制及光学性质调控策略示意图概览。
《化学会评论》（Chemical Society Reviews）是由英国皇家化学会（Royal Society of Chemistry）出版的顶级综述类期刊，聚焦化学、化工、能源、材料等学科领域的前沿热点议题。凭借其严苛的审稿标准与卓越的学术质量把控，该期刊在全球学术界树立了极高的权威性与影响力，所发表的论文常被视为推动相关领域发展的重要理论指引与技术导向。据最新数据显示，该刊2024年期刊影响因子达40， 5年影响因子为50.1，充分彰显其在学术传播与知识引领方面的卓越地位。
论文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/cs/d5cs00383k
此外，骆耿耿课题组先前发表于《CCS Chemistry》2024年第10期的金属纳米团簇近红外相关的研究论文，在该刊2024年度读者最喜爱封面评选中（11个国家和地区的上千位读者通过微信、X（原Twitter）及Facebook等多平台参与投票），与南方科技大学舒伟教授、英国伯明翰大学Paul W. Davies教授团队共同荣获“读者最喜爱封面奖”（图2）。
链接：https://mp.weixin.qq.com/s/lvrPo7BxXL8_UGzPQH78ZQ
图2 《CCS Chemistry》2024年读者最喜欢的封面
（初审：许静；复审：连莹；终审：谢立强）
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