金团簇
8.2 金纳米团簇性质
金纳米团簇性质1 金纳米团簇性质如前文所述，由于原子精确的金纳米团簇的独特性，作为一个新方向，它在纳米科学里面，已经得到了广泛的研究。
首先，它有精确的分子式，类似于有机分子和有机金属化合物。
所以金属纳米团簇是无机、有机的混合化合物。
另外，它超小的尺寸(一般<2 nm)使它处于有机金属小分子和具有等离子共振表面的金属纳米颗粒之间。
这种超小的尺寸使其具有很强的量子尺寸效应，而这种强的量子尺寸效应赋予了它非常独特的物理化学性质(在大的纳米颗粒或者金块中未报道)。
比如，具有离散的电子能级，电子跃迁导致的多吸收带，强的荧光，磁性，非凡的催化性能，以及非线性吸收等。
这些独特的性质使金纳米团簇在催化，能量转换，生物医学，化学传感，生物标记等领域具有很好的潜在应用前景。
在这里，我们通过一些例子简单的介绍一下金纳米团簇的一些性质。
1.1 离散的电子能级对于金纳米团簇的离散型电子能级来说，最为典型的就是Au25(SR)18纳米团簇。
因为它不仅具有稳定的“superatom”结构，并且是较早得到的精确晶体结构的。
基于这些，一些科学家通过密度泛函理论对它的电子结构以及光谱吸收做出了进一步的研究。
在这里，我们通过Au25(SR)18纳米团簇来简单的介绍一下团簇的离散型能级。
首先，Akola等人推测“superatom'’的构型是Au25(SR)18纳米团簇稳定存在的原因所在，他认为每一个SR配体将会固定金原子6s轨道上的一个电子，因此剩余的8个电子正好符合“superatom”的概念。
但是这种概念就不能很好的解释[Au25(SR)18]0和[Au25(SR)18]+团簇能够稳定存在的原因。
后来，Jin 等人报道了它的能级图。
由图1.15(A)可以清晰的看到，它的能级之间都是有些间隙的，相对比较离散。
此外，我们也可以看出，Au25(SR)18纳米团簇的HOMO几乎是三重简并，对应的是超原子中的一系列P轨道，这些轨道应该属于Au13核。
金属纳米团簇ppt课件
图c为二氧化硅内装纳米团 簇
图d为GSH肽链外包围金属 纳米团簇
这样的复合材料往往会 呈现很多的功能
8
三、金属纳ห้องสมุดไป่ตู้团簇的生物应用
用于分子或者细胞的特异性 结合或者定位分子或者细胞
金属纳米团簇可以和特定的 蛋白结合加上它具有的荧光 性能，使它能够应用于癌细 胞的定位
DNA，蛋白质，多肽链，高 分子聚合物都可以盒纳米团 簇相结合，形成功能化团簇
形成的团簇在光学性能和稳定 性都有改变，比如荧光性，自 发光性能等
5
生物偶联
在已经合成的金属纳米团 簇上可以在其表面再吸附 其他的生物分子，例如病 毒等，这样团簇就有了病 毒的性质，病毒上又可以 再依附其他生物分子。
右图金纳米团簇表面吸附 了不同分子团后可以继续 吸附其他分子团
这样使得团簇的功能越来 越大
6
金属纳米团簇的配体交换
已形成的纳米团簇的外围配体可以 通过一定的方式进行转换，从而改 变金属团簇的功能
图a表示了金团簇外面的PPH3配体 被SG取代后吸光性和光谱的改变
图b则表明了金团簇外围配体 被新的配体包围从而具有了亲 水性
7
基于金属纳米团簇的多功能纳米复合材料
报告人：Jianping Xie 题目：Engineering Ultra Metal Nanocluster for Biomedical Application
1
提纲
金属纳米团簇简介 金属纳米团簇功能化的方式 金属纳米团簇的生物学应用 总结
2
一、金属纳米团簇
金属纳米团簇是又几十 个金属的原子形成的团， 通常直径2nm左右。
功能化的纳米团簇有很多 优点：超小尺寸、冷光性、 耐光性和生物相容性。
金纳米团簇的研究进展及现状
第5期2020年10月No.5 October，2020纳米材料被称为“21世纪最有前途的材料”。
19世纪60年代，胶体微粒的成功研制标志着纳米材料研究之路的开启。
直到20世纪80年代，德国一位教授成功制备出了世界上第一块纳米材料[1]，其由粒径为6 nm 的金属铁粉原位加压而成。
目前，纳米材料涉及物理学、化学、环境学、医学等诸多领域[2]。
纳米材料是指由特征尺寸在1~100 nm 的极细颗粒构成的一种材料[1]。
对纳米材料的研究加深了人类对客观世界的认识，这将成为未来化学一个重要的切实可行的发展方向。
人们从20世纪60年代开始就对过渡金属团簇混合物进行研究。
近些年，金纳米晶体和金纳米团簇已经引起了科学家们的广泛关注，因为其不仅稳定，而且具有独特的光学和电学物理性质、化学性质以及催化性能。
金纳米颗粒包括金纳米晶体和金纳米团簇，其特殊结构必将使其成为21世纪至关重要的新型发展材料[1]。
1 金纳米团簇的合成与制备目前，金纳米团簇的制备合成方式主要有：（1）直接合成方法。
（2）配体刻蚀法。
（3）反伽伐尼还原法[3]。
1.1 直接合成法直接合成法是应用金纳米团簇在不同溶剂中的溶解度的差别，使其可以与其他杂质分离，达到提纯目的。
这类合成与分离方式为以后获得单晶结构提供了重要的基础。
在2007年，有学者利用金纳米团簇在不同溶剂中溶解度不同的特点对合成方法进行了改进，通过控制温度和还原剂加入时的速度等方法，成功地获取了大小均匀一致而且产率较高的[Au 25(SR)18][4]。
1.2 配体刻蚀法在使用配体刻蚀法制备金纳米团簇时，最主要的是要合成Au 38。
首先让GSH 作配体，利用直接合成法先合成出Au-SG 前驱体，其次用硼氢化钠还原[5]，在反应完成后，将过量的GSH 和其他杂质洗净，最后在高温下用过量苯乙硫醇除掉黑色的产物，得到最终产物Au 38。
为了能够更好地了解运用配体刻蚀法时金纳米团簇尺寸逐渐集中的过程，有学者利用紫外-可见吸收光谱仪和基质辅助激光解吸电离（MatriX Assisted Laser Desorption Ionization ，MALDI ）质谱仪器对这个过程进行观测[3]。
密度泛函方法研究Run(n=9～26)金属团簇
Ａ ｂ ｔ ａ ｔ ｎ ｔ ｉ ｐ ｒ ｔ ｅｇ ｏ ｅｒ ｓａ ｌｔ ， ｎ ｅ ａ ｔｏ ｅｗｅ ｎ ｓ ｒａ ｅａ ｄ ｉ ｎ ｒＲｕ ａｏｍ ｆＲｕ ｌ ｔｒ ｓ ｒ ｃ ：Ｉ ｈ ｓｐａ ｅ ， ｈ ｅ ｍ ｔｙ， ｔｂｉ ｙ ｉ ｔｒ ｃｉ ｎ ｂ ｔ ｅ ｕ ｆ ｃ ｎ ｎ ｅ ｔ ｉ ｏ ｎｃｕｓｅ ｓ
Ｗ ＡＮＧ ａ ｇ Ｃ ｅ ｓ ｙ Ｄ ｐ ｒ ｎ ， ｈ ａ ｘ ｓ ｔｔ ｆ ｄ ｃ ｔ ｎ Ｘｉ ｎ Ｓ ａ ｎ ｉ １ ０ １ Ｃ ｉａ Ｆ ｎ （ ｈ ｍｉ ｒ ｅ ａｔ ｔＳ ａ ｎ ｉ ｎ ｔ ｕｅ Ｅ ｕ ａ ｏ ， ’ ， ｈ ａ ｘ ０ ６ ， ｈｎ ） ｔ ｍｅ Ｉ ｉ ｏ ｉ ａ ７
趋 势。另 外 ，由于大块金 属 表 面的 原子 不能 与足 够的 原子 配位 形 成饱和 的 配位 结构 ，所 以其上 的
电子 向 内层 原 子转 移 ，使 得 内层Ｒ 原 子呈 负电荷 ，而 外层原 子呈 正 电荷 ，最终 导致 内层 原子之 ｕ 间 的相互 作 用增 强而 导致键 的收 缩 ，外层 原子 之 间键 的减 弱 ，从 而 出现 所谓 的 “ 驰豫 效应” 。
关键 词 ：物理 化 学 ；密度泛 函 ；Ｒ ； 团簇 ；结构稳 定性 ；电子 结构 ｕ
中 图分类 号 ：Ｏ６ ４８ １ 、２２ 文献 标识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１０ —６ ６２ ０ ）３０ ４ —４ ０ ４０ ７ （０ ７０ —０ ７０
Ｄ ｎ ｉ ｕ ｃｉｎ ｌ ｔｄ ｎＲｕ （ ｅ ｓｔ Ｆ ｎ ｔ ａ ｕ ｙｏ ｎ ｎ＝９ － ６ Ｍ ｅａ ｌｓｅｓ ｙ ｏ Ｓ － ２ ） ｔｌ ｕ ｔｒ － Ｃ
ｍｅ ａｓ ｈ ｅ ｌｃ ｏ ｒ ｉ ａ ｖ ａｕ ａ ｏ ｒｔ ｅ ｅ ｔｒｏ ｔ ｍｓ ｏ ｅ ｃ ｕ ｔ ｒｉ ｌｅ ａ ｏｍｅ ｅｅ ｔｏ ｓ ｔｌ．Ｔ ａ ｋ ｏｆｃ ｏ ｄ ｎ ｔ ｅ ｓ ｔ ｒ ｔ ｎ ｆ ｘｅ ｉ ｒａｏ ｆｔ ｌ ｓｅ ｍｐ ｉ ｓｔ ｔｓ ｉ ｉ ｏ ｈ ｈ ｈ ｌｃ ｎ ， ｒ
单分散水溶性金纳米团簇的制备及表征
单分散水溶性金纳米团簇的制备及表征张明;王帅帅;朱罕;杜明亮【摘要】采用改进的Brust方法,用硼氢化钠还原氯金酸,并以巯基丁二酸(MSA)、氮乙酰基半光胺酸(NAC)作为包裹剂,成功制备了单分散的水溶性金纳米团簇.高分辨透射电镜(HRTEM)结果表明,增大硫醇与氯金酸的比例并增加氯金酸的初始浓度,有利于得到尺寸更小的金纳米粒子.当氯金酸的浓度(CAu)为9.3 mmol·L-1,CAu:CS为1:30时,得到了直径约为1 nm、标准偏差为0.2nm的Au@MSA纳米团簇.结合紫外(UV)、热重(TG)和X射线光电子能谱(XPS)分析结果,可以推测出单分散金纳米簇的化学式为[Au38(MSA Na)26]或[Au39(MSA Na)27].【期刊名称】《无机化学学报》【年(卷),期】2015(031)010【总页数】6页(P2015-2020)【关键词】金纳米团簇;纳米粒子;单分散;巯基丁二酸【作者】张明;王帅帅;朱罕;杜明亮【作者单位】浙江理工大学材料与纺织学院,杭州 310018;"纺织纤维材料与加工技术"国家地方联合工程实验室,杭州 310018;浙江理工大学材料与纺织学院,杭州310018;浙江理工大学材料与纺织学院,杭州 310018;浙江理工大学材料与纺织学院,杭州 310018;"纺织纤维材料与加工技术"国家地方联合工程实验室,杭州310018【正文语种】中文【中图分类】O614.123金纳米粒子由于其在纳米电子学、催化以及生物医学[1-11]等领域的应用而得到了广泛的研究。
Brust方法[12-14]制备的金纳米粒子，直径约为1～5 nm，以硫醇作为包裹剂，在金纳米粒子表面形成了有效保护层。
这种有机分子层保护的金纳米粒子，稳定性好，容易分散在多种溶剂之中，同时还具有一系列独特的化学特性如单电子隧穿、双电层量子充电、可见以及红外光区发光等[15]。
金属纳米团簇综述
金属纳米团簇综述一、金属纳米团簇团簇，也称超细小簇。
团簇是由几个乃至上千个原子、分子或离子通过物理或化学结合力组成的相对稳定的微观或亚微观聚集体，其物理和化学性质随所含的原子数目而变化。
团簇的空间尺度是几埃至几百埃的范围，用无机分子来描述显得太小，用小块固体描述又显得太大，许多性质既不同于单个原子分子，又不同于固体和液体，也不能用两者性质的简单线性外延或内插得到。
因此，人们把团簇看成是介于原子、分子与宏观固体物质之间的物质结构的新层次，是各种物质由原子分子向大块物质转变的过渡状态。
而金属纳米团簇是团簇的一种，其一般由少则数个、多则上百个原子组成，其尺寸与电子费米波长相当，并且因为其超小尺寸、冷光性、耐光性和生物相容性的特点，近年来成为纳米材料的明星成员。
二、金属纳米团簇的合成方法与机理1、直接合成法以制备Au(I)举例，在硫醇配体的存在下，Au(III)会被转化成Au(I)-SR络合物，然后通过还原剂(NaBH4)直接将Au(I)-SR络合物还原成团簇。
根据报道，在合成用谷胱甘肽(GSH)保护的金纳米团簇时，采用这种方法，虽然合成步骤比较方便，但是合成的团簇的尺寸比较分散，包括了Au10(SG)10、Au15(SG)13、Au15(SG)14、Au22(SG)16、Au22(SG)17等等，并且产率很低。
值得一提的是，在这种方法中，有两个关键的步骤：1）热力学选择：即通过反应温度的控制，从而控制反应过程中的某一产物的形成；2）动力学控制：即通过还原剂的强弱以及加入的快慢等来控制产物的形成，比如强还原剂LiAlH4、NaBH4，温和还原剂NaBH3CN、CO等等。
Figur1.1 NaBH4直接将Au(I)-SR络合物还原成团簇示意图。
Figue1.2 通过还原合成[Au25(SR)18]-团簇示意图。
2、种子生长法种子生长法即采用较小尺寸金属纳米团簇作为种子，逐步生长为较大尺寸金属纳米团簇的方法。
金属纳米团簇 science
金属纳米团簇science全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：金属纳米团簇（metal nanoclusters）是由几个至数十个金属原子组成的微小纳米结构体。
它们具有独特的物理和化学性质，被广泛应用于能源储存、催化、生物传感器等领域。
金属纳米团簇的研究已成为纳米科学领域的研究热点之一，科学家们致力于揭示其奇妙的性质和潜在应用价值。
金属纳米团簇的制备可通过多种方法实现，如溶液合成、气相反应、等离子体法等。
溶液合成是最常用的方法之一，通过在溶液中加入金属盐和还原剂，控制反应条件可以合成出具有不同结构和形貌的金属纳米团簇。
还可以通过气相反应在气体中合成纳米团簇，这种方法可以获得高纯度的产物。
金属纳米团簇具有尺寸小、表面活性高、物理性质可调节等优点，使其在催化领域有着广泛的应用前景。
金纳米团簇具有优异的催化活性和选择性，可用于催化氢化反应、氧化反应、还原反应等。
金属纳米团簇在生物传感器领域也有着广泛的应用。
通过将金属纳米团簇修饰在传感器表面，可以实现对生物分子的高灵敏检测，应用于疾病诊断、环境监测等领域。
随着金属纳米团簇的研究深入，科学家们发现它们还具有许多其他有趣的性质。
金属纳米团簇具有发光性质，可以在不同波长下发出不同颜色的光，因此在荧光标记、生物成像等领域具有潜在应用价值。
金属纳米团簇还可用于催化水裂解、太阳能转换等能源领域的应用，为解决能源危机提供了新的思路。
第二篇示例：金属纳米团簇科学是近年来在纳米材料研究领域中备受关注的一个领域。
金属纳米团簇是由数十个金属原子组成的微米尺度的超分子结构，其具有许多独特的物理和化学性质，使其在催化、传感、生物医学和能源存储等领域具有潜在的应用前景。
本文将从金属纳米团簇的定义、制备方法、性质以及应用领域等方面进行详细介绍。
一、金属纳米团簇的定义金属纳米团簇是由几十个金属原子组成的微纳米尺度的团簇结构。
与传统的纳米颗粒相比，金属纳米团簇拥有更小的粒径和更高的表面积积，这使得其在催化和传感等方面具有突出的性能。
团簇和单原子的区别
团簇和单原子的区别1.引言1.1 概述团簇和单原子是研究材料科学领域中重要的概念。
团簇是由数个原子或分子组成的微小集合体，而单原子是指单个原子存在的形式。
团簇和单原子在结构、性质和应用方面存在着明显的区别。
首先，团簇相比于单原子，具有更复杂的结构。
团簇内的原子或分子通过化学键或物理力相互连接，形成了具有特定形状和尺寸的集合体。
这些连接方式能够赋予团簇独特的性质和行为，因此其结构较为多样和复杂。
而单原子则是相对简单的，仅由单个原子组成，没有内部结构可言。
其次，团簇和单原子在性质上也存在明显的差异。
团簇由于其较大的尺寸和复杂的结构，往往表现出与单原子有所不同的物理和化学性质。
例如，团簇的电子结构和能带特性与单原子存在差异，导致其在光学、催化、磁性等方面呈现出独特的功能与性质。
此外，团簇内原子之间的相互作用也会对其性质产生显著影响，如表面等效原子数目的变化、电荷分布的变化等。
最后，团簇和单原子在应用方面也有截然不同的前景。
团簇由于其特殊的结构和性质，被广泛应用于催化剂、储能材料、生物传感器等领域。
团簇的独特性质使得它们能够在催化反应中发挥高效的催化作用，提高材料的储能性能，甚至应用于生物医药领域中的分子诊疗和显像等方面。
而单原子则更多地应用于基础科学研究中，用于探索原子级和分子级的物质属性与变化。
总之，团簇和单原子在结构、性质和应用方面存在明显的区别。
团簇具有复杂的结构和多样的性质，广泛应用于催化、储能、生物医药等领域，而单原子则更多地用于基础研究。
对团簇和单原子的深入研究将有助于我们进一步理解物质的微观结构和宏观性质，推动材料科学的发展。
1.2文章结构文章结构：本文将首先对团簇和单原子的定义和特点进行详细阐述，然后对它们之间的区别进行总结，最后展望了团簇和单原子在未来的应用前景。
在正文部分，我们将分别探讨团簇和单原子的定义和特点。
对于团簇，我们将从以下几个方面进行介绍：首先，对团簇的定义进行阐述，并解释其在纳米尺度下的结构特点。
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亚纳米尺寸的金团簇对CO的催化氧化由于金团簇的有良好地催化活性，从发现以来，大量的工作都在探究影响金团簇催化活性的具体因素。
这些因素包括金团簇的尺度、电子状态、活性位点和基底的类型和结构等。
由于实验上暂时无法测量金团簇的具体结构，所以这些因素的具体作用未完全清晰。
3个金原子到20个金团子的金团簇在过去的几十年内被研究的较多。
这些团簇的准确结构的发现促进了对他们催化活性的研究。
虽然小尺寸的金团簇（气相或者在基底上）都已经被详细的研究过，但是由于中等或者大尺寸的金团簇的精确结构没有准确的数据。
对于这种原子数目大于20的金团簇，关于他们的理论研究比较少。
由于缺少准确的结构数据，所以与结构有关的催化金团簇的的反应的定量的表征一直欠缺。
最近，通过实验和量子化学计算的方法，直径在1纳米左右的金团簇，它们包含的原子个数在27-35和55-64（不包括29和31）的结构已经清晰。
这篇文章中，我们将介绍一些金团簇对CO催化氧化的吸附能、反应途径和能垒，这些金团簇包括中性和，的Au16-Au18、Au20、Au27、Au28、Au30、Au32-Au35。
通过光电子能谱和密度泛函理论可以确定这些团簇阴离子的状态。
这篇文章中，我们第一次全面的对金团簇的点对点和原子对原子的吸附进行量化研究。
这篇文章中我们还会揭示在原子层面上金团簇的活性位点—尺寸—活性的关系。
金团簇在气相和氧化基底上的活性会有很大的不同，在这篇文章中，由于计算的缘故，只对气相的金团簇进行研究，基底效应将在以后的工作中进行。
CO和O2的吸附能我们计算中性的和阴离子的金团簇对CO和O2的点对点吸附能，得到了一个金团簇对CO和O2的吸附能数据库。
这些金团簇包括Au16-Au20，Au27、Au28、Au30、Au32-Au35.Au16-Au20（金字塔形的空笼结构）。
，和中性的Au16-Au19和Au20对CO 和O2的吸附能在图一中表示。
金团簇上不同的颜色代表了不同的吸附能。
深绿色代表者比较强的放热吸附（吸附能<0.9ev），绿色代表者中等强度的吸附（吸附能为-0.5—-0.9ev），橘黄色代表者相对较弱的放热吸附（吸附能在-0.2—-0.5ev），金黄色代表者非常弱的放热吸附（吸附能在-0.2—-0ev）蓝色部分代表者几乎没有吸附。
如图一所示，无论是中性团簇还是，团簇，CO的吸附强度要比O2强。
对于Au16和Au18，中性的金团簇比，的金团簇吸附作用更强，但是Au20-对CO的吸附作用要比中性的Au20强，中性或者带负电的Au17对CO的吸附作用几乎相同。
中性的Au16、Au17、Au18a和Au20几乎不能吸附O2，对应着途中蓝色的部分，但是Au18b可以非常弱的吸附O2（吸附能在0—-0.2ev之间）。
所有的带负电的金团簇比中性的金团簇对O2的吸附作用要强。
对于Au16-，仅仅只有几个点可以非常弱的吸附O2，对于Au17-同样只有几个点可以吸附O2，吸附能为-0.22ev。
O2在Au18a-和Au18b上的吸附作用要比Au16-和Au17-要强吸附能为-0.5—-0.38ev。
O2在Au20-顶点上的吸附是Au16-到Au20-中最强的。
总的来说，无论是中性的还是带负电的从Au16到Au20，CO的吸附越来越弱，但是带负电的金团簇对于O2的吸附越来越强。
图一为金团簇（N=16、17、18、20）对CO和O2的吸附能，图二为金团簇（N=27、28、30）对CO和O2的吸附能）图:团簇锥顶角的定义为了研究金团簇的表面结构和对CO和O2的吸附关系，我们将金团簇上的每个金原子看成是其周围的金原子围绕的结构，并且，我们将金团簇上的金原子看成一个类似圆锥的结构，圆锥角被定义成经过该原子的一条边和对应另一边中点所构成的角，如图所示。
虽然我们选择不同的点回影响到锥顶角的大小但是其变化不会超过5°，这比我们要考虑的角度要小得多。
我们之所以选择锥顶角作为表征每一个顶点活性高低的量是因为在金团簇表面，Au-Au键长在2.8埃到3.3埃之间（块状金的表面Au-Au间的键长相差很小），对于金团簇，其周围的金原子数目会影响键的长度。
在一些特定金团簇上，周围原子数目相同的金原子的吸附能也可能不相同，并且能垒也不同，所以，锥顶角是另外一个与吸附有关的重要因素。
对于Au16-，它的表面对CO有强烈的吸收，其上有4个点对CO的吸附作用比其他点要弱。
这些点周围都有六个原子环绕，而其他有更强吸附的点都只有5个原子环绕；另一方面，这4个原子的锥顶角在150°左右（对称结构）而其他的周围有5个原子的点的锥顶角要小得多，在90°到100°之间。
对于A17-，有6个点对CO的吸附相对较弱，11点对CO的吸附较强。
吸附较弱的6个点周围既有5个原子的也有6个原子的余下的11个点，即吸附较强的点周围的原子数目4个或者5个。
吸附较弱的6个点的锥顶角在130°到145°之间，吸附较强的11个点的锥顶角在90°到100°之间，这是这11个点吸附较强的原因。
事实上，有4个对CO吸附较弱的点甚至不能吸附O2，而相对CO吸附较强的点对O2的吸附也较强，但比CO要弱一些。
对于Au18-，存在着两种稳定且几乎相同能量的异构体。
Au18a-为笼状结构，而Au18b-类似于半金字塔状结构。
二者都可以吸附CO，但是比Au16和Au17的吸附能力弱。
另一方面Au18a-对O2的吸附相对较强，吸附能为-0.5ev。
Au18b-也能吸附O2，吸附能为-0.38ev。
二者对O2的吸附要比Au16和Au17要强，特别是他们的阴离子。
Au18a-对CO吸附较强的点周围的原子数目既有5个也有6个，锥顶角在98°到100°之间，对CO吸附较弱的点的锥顶角在130°到160°之间。
最后，Au20是一个特殊的例子，其负离子对CO的吸附作用比中性的团簇更强。
这中特殊的性质可能是由于金团簇的魔法数造成的。
Au20非常稳定，最高占据轨道和最低空轨道之间的能隙达到1.77ev。
Au20-的额外的那个电子更容易进入CO的2π∗，这加强了CO和Au20-之间的作用。
根据电荷分析，Au20-将0.088e转移到CO上，者比Au16-的0.057e，Au17-的0.063e，Au18b-的0.071e要大。
Au20-可以转移0.39e的电量到O2上，这比Au16-、Au17-、Au18a-、Au18b-要大的多，这或许可以解释为什么Au20-可以更强的吸附CO和O2。
此外，Au20-顶点上的原子不仅相邻的原子少，而且其锥顶角也很小，者使得Au20-对CO和O2的吸附作用较强，CO的吸附能在-1.0ev，O2的吸附能为-0.66evAu27-Au30（单核的核层结构）金团簇的结构从N=21-26开始从金字塔状结构转变为管状，最后转变成为核层结构。
在这个尺度范围内的金团簇由于不同结构的同分异构体间的能量相似，故异构体大量共存。
超过N=26，核层结构成为主要的构型，这与前期PES实验的结果和理论计算一致。
特别的，Au27-、Au28-和Au30-都有相同的特征，那就是他们的核只包含一个Au原子，且这种构型存在一个低的异构化能垒。
图二给出了Au27、Au28和Au30对CO和O2的吸收能。
与Au16-Au18相似，CO 在中性团簇上的吸附作用要强于他们在带负电离子上的吸附，而O2在带负电离子上的吸附要比中性团簇上的吸附作用强。
并且，随着尺寸的增加，CO的吸附能没有明显的增大，另一方面，O2在这个尺寸上几乎不与中性的金团簇吸附，带负电的团簇也只有非常弱的吸附作用对于Au27，对CO吸附作用最强的点存在于两端，而吸附较弱的点在团簇的中间部分，特别是对于Au27-。
计算的结果表明，的金团簇的吸附能为-1.03ev而中性团簇的吸附能为-1.09ev.对于带负电的金团簇的吸附能为-0.28ev，而中性金团簇的吸附能为-0.14ev。
在金团簇的中间位置，周围有6个金原子的点对CO和O2的吸附作用较强，而其他的点吸附作用较弱。
进一步的检测表明，周围存在六个金原子的点有一个相对较小的锥顶角，为80°到100°，这些点的吸附作用比较强，而另一些点的锥顶角为110°到160°之间，他们的吸附作用较弱。
由此我们可以得出结论，在金团簇对CO和O2的吸附上，锥顶角是一个关键的因素，另一个重要的因素是金团簇该点周围原子的数目。
Au28有几个周围只有4个或者5个点，这些点应当比周围存在6个原子的点对CO和O2的吸附作用较强。
Au30对CO的吸附性比Au27和Au28要强一些，特别是对CO的吸附。
Au30对CO的吸附能为-1.28ev，比Au27和Au28要高得多，对于O2的吸附，吸附能为-0.30ev。
这与先前的计算结果一致，在Au30上吸附作用较强的点都有一个较小的锥顶角，范围在60°到120°。
Au32-Au35（有3、4个原子作为核的核层结构），所有的Au32-Au35都是核层结构，他们的核包含3到4个原子。
如图三所示，中性金团簇对CO的吸附作用图三、金团簇（N=32、33、34、35）对CO和O2的吸附能比带负电的金团簇要稍微强一点，对于O2的吸附作用，中性团簇要比带负电荷的金团簇稍微弱一些。
对于Au32、Au33和Au35对CO的吸附作用几乎相同但却比小尺度的团簇要小的多。
但是Au34是个特例，它对CO和O2的吸附作用比其他的团簇要强的多。
对于Au32，周围存在3个或者5个金原子的点对CO的吸附作用较强，这些点可以看成是顶点，与面上的点和边界上的点相比，这些点有一个较锥顶角。
中性或者，的Au32对CO的吸附能在-0.41ev到-0.96ev之间，这比Au28-Au30要小。
需要指明的是Au32可能是20面体的空笼状结构。
对CO的吸附能在周围有4个原子的点上为-0.88ev，在周围有6个原子的点上为-0.44ev。
但是，没有一个点适合吸附O2。
Au33也是核层结构，与Au32相比，其表面要平缓一些，这意味着它有较少的顶点。
面上的点的锥顶角都较大（一般大于150°），这些点对CO和O2的吸附作用较弱。
而较小的锥顶角（锥顶角<130°）的吸附作用稍微强一些。
中性和带负电的Au33对CO的吸附能比Au32要小，但对O2的吸附却比Au32-要大。
与Au20相似，Au34也是一个拥有魔法电子数的金团簇，他的最高占据轨道和最低空轨道之间的能差较大。
与其相邻尺度的金团簇相比，Au34对CO和O2的吸附作用都较强。
表面有一半以上的点都适合CO的吸附，吸附能为-0.9ev。