金属氧簇具有多样的结构和丰富的物理化学性能，已成为化学、材料等领域的研究热点。特别是，包含不同金属离子的异金属氧簇正受到越来越多的关注。与同金属氧簇相比，不同金属离子在分子框架中的组装及协同作用可能会产生前所未有的新性能。然而，目前报道的异金属氧簇主要由过渡金属或镧系金属构成，基于主族金属的异金属氧簇的数量相对较少。

氧化锡材料被广泛应用于半导体、纳米光刻和催化等领域。作为锡氧化物的分子模型，具有精确结构的锡氧簇（TOC）可以从原子角度进行功能导向的结构设计，以实现性能的优化。但是，尽管有一些包含锡离子的多酸化合物被报道，到目前为止，锡基异金属氧簇仍然十分有限。另一方面，大多数已知的锡氧簇的合成是使用有机锡源，使其成为烷基锡氧簇。由于末端 Sn–C 键相对稳定，限制了烷基锡氧簇的结构多样性和可能的催化应用。因此，如果将无机锡前体与杂金属进行共组装，将有可能获得具有新型团簇构型和反应活性的异金属非烷基锡氧簇。

基于上述考虑，中国科学院福建物质结构研究所张磊研究员等分别使用 SnF₂ 和丁基锡酸作为无机和有机锡原料，合成了两种异金属锡/镉氧簇合物，包括非烷基锡氧簇 Sn₂^IISn₂^IVCd₄ （TOC-40）和烷基锡氧簇(BuSn)₂Cd₁₂（TOC-41）。有趣的是， TOC-40 的异金属簇核完全被三乙醇胺配体修饰，并呈现出少见的 Sn²⁺/Sn⁴⁺ 混合价态。对比性电催化二氧化碳还原（CO₂RR）研究证实，具有混合 Sn²⁺/Sn⁴⁺ 离子和更高 Sn/Cd 比的非烷基锡氧簇 TOC-40 比烷基锡氧簇 TOC-41 表现出更好的催化活性（产甲酸法拉第效率约为 70 vs. 25%）。这一工作为构筑具有优良催化活性的锡基异金属氧簇提供了重要思路。

该成果以"Triethanolamine stabilized non-alkyl Sn4Cd4 and alkyl Sn₂Cd₁₂ oxo clusters with distinct electrocatalytic activities"为题，发表于 Chemical Communications。中国科学院福建物质结构研究所王迪为本文第一作者，张磊研究员为本文通讯作者。

亮点一：利用简单溶剂热方法合成两例新型异金属锡/镉氧簇合物；

亮点二：非烷基 Sn₄Cd₄ 氧簇呈现罕见的混合 Sn²⁺/Sn⁴⁺ 价态；

亮点三：具有混合 Sn²⁺/Sn⁴⁺ 离子和更高 Sn/Cd 比的非烷基 Sn₄Cd₄ 氧簇比烷基 Sn₂Cd₁₂ 氧簇呈现更好的电催化活性。

• Triethanolamine stabilized non-alkyl Sn₄Cd₄ and alkyl Sn₂Cd₁₂ oxo clusters with distinct electrocatalytic activities
  Di Wang, Guang-Hui Chen, San-Tai Wang, Jian Zhang and Lei Zhang* (张磊，中科院福建物质结构研究所)
  Chem. Commun., 2022
  http://doi.org/10.1039/D2CC00574C

  

  
  

• 王迪
  本文第一作者，现为中国科学院福建物质结构研究所博士研究生，主要研究方向为锡氧簇的设计合成及其在电催化二氧化碳还原和纳米光刻上的应用研究。

• 张磊 研究员 博导
  中国科学院福建物质结构研究所研究员，国家优秀青年基金获得者（2019），主要从事金属氧簇化学与纳米光刻交叉研究。