ナノ材料：非常に安定な銀ナノ粒子
Nature 501, 7467 doi: 10.1038/nature12523
貴金属ナノ粒子は、触媒反応、センシング、光化学、オプトエレクトロニクス、エネルギー変換、医学など、さまざまな分野に大きな影響を与えてきた。銀は非常に望ましい物理的特性を持ち、比較的存在量が多く、安価である。しかし、安定性が立証されており、使用しやすいため、金ナノ粒子が広く好まれてきた。金とは異なり銀は酸化されやすい（変色しやすい）ことがよく知られており、重要な銀系ナノ材料の開発は限られていた。20年にわたって合成に取り組んできたにもかかわらず、不活性な銀ナノ粒子や長期的に安定な銀ナノ粒子は、まだ実現されていない。今回我々は、超安定銀ナノ粒子を製造する簡便な合成プロトコルによって、サイズ選別しなくても単一サイズの分子状生成物が大量に定量的収率で得られることを報告する。得られた銀ナノ粒子の安定性、純度、収率は、効果的な安定化機構のおかげで、金を含む他の金属ナノ粒子よりもかなり優れている。また、生成物に特有のサイズと化学量論組成は、合成パラメーターの変動に対して敏感でないことが分かった。化学的安定性および構造的、電子的、光学的特性は、実験による単結晶X線構造解析結果に基づく第一原理電子構造理論を用いて理解することができる。保護された金ナノクラスターの構造はいくつか決定されているが、これまで銀ナノ粒子に関する報告はなかった。今回報告するチオラート保護銀ナノクラスターの全体構造から、Ag2S5キャップ構造で構成される銀チオラート保護層の特異な構造が明らかになっている。この銀ナノ粒子の優れた安定性は、最高被占分子軌道と最低空分子軌道の間のエネルギーギャップが大きい閉殻18電子配置と、20個の銀原子からなる12面体に内包された12個の銀原子からなる中空20面体で構成される、32個の銀原子の超安定星型12面体コア（excavated-dodecahedral core）と、保護配位子の選択に起因する。大量の分子状純生成物が容易に合成されたことから、この種の材料が今後の研究や技術開発用として広く利用できるようになることが期待される。
