中国科学院合肥物质科学研究院吴志坤教授团队与中科院过程工程研究所杨建军教授、重庆大学唐教授合作，在金纳米粒子精准调控研究方面取得重要进展。该研究通过独创性的合成方法，在不破坏金纳米粒子整体结构的前提下，成功实现了最内层原子和最外层电子的连续去除，揭示了磁自旋对催化活性的影响机制。相关成果发表在《Science Advances》期刊。

研究团队针对金纳米团簇原子级调控这一长期挑战，创新性地采用硫醇和碘配体混合稳定法，成功制备出多壳层金纳米团簇[Au127I4(TBBT)48]。通过引入额外硫醇配体，研究人员首次实现了从团簇中心精准移除单个金原子，获得稳定的抗磁性团簇Au126I4(TBBT)48。进一步氧化处理后，团队又成功制备出顺磁性团簇[Au126I4(TBBT)48]+，展示了纳米材料磁性的精准调控能力。

"我们的方法就像从套娃中心取出豌豆而不破坏外壳，"吴志坤教授表示，"这种原子级精度的调控为研究材料特性提供了全新途径。"研究发现，随着中心原子移除和氧化处理，自旋密度会向外围转移，且更倾向于集中在碘原子上。这一发现暗示磁自旋可能在催化过程中扮演关键角色。

在二氧化碳还原催化测试中，抗磁性团簇表现出优异的催化性能，在较低电压下实现接近100%的法拉第效率，明显优于顺磁性版本。这一结果不仅证实了磁自旋对催化活性的重要影响，也为新型催化剂设计提供了理论依据。

该研究建立的原子级精准调控方法，为探索纳米材料构效关系开辟了新思路，在能源转换、环境治理等领域具有重要应用前景。团队表示将继续深入研究磁自旋调控机制，推动相关技术的实际应用。

更多信息： Guoqing Bian 等，《去除磁性多壳金纳米粒子最内层原子，实现二氧化碳近乎统一地转化为一氧化碳》，《科学进展》(2025)。期刊信息： Science Advances