纳米团簇由数个甚至数千个原子组成，代表了微观原子和宏观物质之间的重要中间态。对纳米团簇的组成、结构和性质的深刻理解对于探索或扩展其功能应用至关重要。在众多类型的纳米团簇中，金属硫属化物超四面体团簇 (MCSC) 自 1980 年代以来因其均匀的尺寸、明确的结构和半导体特性而备受关注。值得注意的是，由于它们与 II-VI 或 I-III-VI 半导体纳米晶体(也称为量子点，QD)的相似性，MCSCs 被认为是原子级精确的超小 QD，并用于阐明使用传统方法无法解决的各种问题。量子点，

一般来说，对 MCSCs 的研究可以分为三个主题：(1)通过制造不同尺寸/组成的簇和修改簇间连接模式来扩展基于晶体 MCSC 的框架的架构，(2)晶格中 MCSCs 的离散化及其溶液可加工性，以及 (3) 探索基于 MCSC 的晶体的组成-结构-性质关系、功能和应用。在此基础上，从以下四个方面系统总结了金属硫属化物超四面体簇的发展历程：

MCSC 的发展：类型和大小

MCSCs可以细分为三种类型：1)基本-超四面体Tn簇;2) 帽超四面体 Cn 簇;3)五超四面体Pn簇. 此外，Tn簇还可以进一步诱导出一系列伪Tn簇，包括Tn(无核)簇、氧硫族化合物o-Tn簇、超超四面体Tp、q簇等。 综合起来，MCSCs的构建实际上是一个“游戏” '的电荷平衡，即ME(S，Se或Te)的配位必须遵循鲍林静电价规则才能实现簇内的局部电荷平衡，并且簇的高整体负电荷必须由外部抗衡阳离子以实现整体电荷平衡。随着 MCSC 尺寸的增加，局部和整体电荷平衡变得越来越复杂。因此，如何扩大MCSC的规模和类型一直是研究人员关注的焦点和亟待解决的难点。

构建基于MCSC的半导体开放框架

基于MCSC的开放框架材料的开发旨在解决氧化物沸石由于其固有的绝缘性而在光电方面的限制。由于MCSCs很容易与角硫共享模式组装，因此已经开发了大量具有独特拓扑结构和性能的多孔半导体材料。然而，这种装配方式在新结构的建造中逐渐显现出“瓶颈”的弊端。研究人员开始探索有机配体和过渡金属原子作为簇间连接模式的新模式。这一创新理念不仅扩展了基于 MCSC 的半导体开放框架的结构，而且丰富了这些材料的功能。

MCSCs 在超晶格中的离散化和在溶剂中的分散性

由于超晶格中MCSCs(主要是Tn团簇)的离散化是获得真正分子​​纳米团簇的前提，研究人员通过结合“多价金属互补”和“超碱辅助”的策略，成功实现了超晶格中Tn团簇的离散化。结晶。' 对此，高价金属离子倾向于分布在角位，极大地控制了角S的配位能力，通常导致簇的离散化。超强碱的引入容易在母液中形成高浓度的抗衡阳离子，可以有效地稳定聚阴离子簇。此外，选定的超强碱具有近似平面内的分子构型，这有助于使它们与簇共结晶。值得注意的是，大量高价金属离子的掺入不可避免地降低了单个簇的负电荷，削弱了簇与有机抗衡阳离子之间的静电相互作用，从而有利于结晶和随后的分散。

原子精确的位点相关属性

由于团簇中多价金属离子的位点选择性分布，Tn团簇可被视为研究掺杂剂相关结构-性质相关性的极好结构模型。在 T5(无核)簇的情况下，中心区域缺失的金属位点可以通过后修饰或精确掺杂被其他金属原子占据。单个铜离子的掺杂可以显着提高T5簇的光电响应。可以通过将 Mn 离子掺杂到 T5(无核)簇中来研究 Mn 离子的光致发光行为。Cu和Mn离子的共掺杂可以实现单晶白光发射。此外，可以通过使用具有中心空位和Mn掺杂位点的精确结构模型来探索电化学发光的机制。

标签： 金属硫属化物