中心の銀が白金サブナノクラスターの室温燐光を18倍に向上

Y. Akanuma, T. Imaoka, H. Sato, K. Yamamoto
Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 4551-4554.

リガンドで保護された金属ナノクラスターの発光における金属コア（金属-金属相互作用）とシェル（金属-リガンド相互作用）の役割については議論が続いている。我々は、白金-チオレート錯体およびその銀イオン包含錯体（銀ドープ白金サブナノクラスター）の凝集誘起室温燐光を発見した。銀イオンの包含により、発光量子収率が18倍に向上した。光物理的測定では、銀ドープ白金サブナノクラスターの非放射減衰速度が遅くなることが示された。DFT計算により、主にAgのs軌道とPtのd軌道からなるLUMOが、励起状態での構造歪みを抑制する重要な役割を果たしていることが明らかになった。この研究は、原子レベルで精密に制御された多金属発光ナノクラスターの分子軌道に基づいた設計戦略の研究を刺激することを期待している。

Silver in the Center Enhances Room-Temperature Phosphorescence of a Platinum Sub-nanocluster by 18 Times

There has been controversy surrounding the roles of the metal core (metal–metal interaction) and the shell (metal–ligand interaction) in photoluminescence of ligand-protected metal nanoclusters. We have discovered aggregation-induced room-temperature phosphorescence of a platinum–thiolate complex and its silver ion inclusion complex (a silver-doped platinum sub-nanocluster). The inclusion of silver ion boosted the photoluminescent quantum yield by 18 times. Photophysical measurements indicate that the rate of nonradiative decay was slower for the silver-doped platinum sub-nanocluster. DFT calculations showed that the LUMO, which had the main contribution from Ag s-orbital and Pt d-orbitals, played a critical role in suppressing the structural distortion at the excited state. This work will hopefully stimulate more research on designing strategies based on molecular orbitals of atomicity-precise luminescent multimetallic nanoclusters.