在纳米科技领域，金属纳米颗粒尺寸减小至临界值时，其电子结构会从连续能带的金属态转变为离散能级的分子态。精准确定这一转变的临界尺寸，是该领域的关键问题与重大挑战，尤其对于活泼金属纳米粒子，稳定性差和多分散性等问题更为突出，成为制约其大规模制备与应用的瓶颈。
近日，科研团队取得重要突破。中国科学院合肥物质院固体所的研究人员联合安徽师范大学的科研力量，引入即时“反伽伐尼还原”合金化策略，成功攻克了大尺寸银纳米团簇稳定性差、多分散、产率低等难题。该策略利用即时生成的银纳米团簇的“反伽伐尼还原”特性，还原共存的锌离子。对照实验显示，锌离子本身在类似条件下无法被还原，需借助银团簇的帮助才能实现还原。通过合金化，银纳米团簇的稳定性得到显著增强，产率大幅提升。
基于这一创新策略，研究团队实现了含1796个原子的银 - 锌纳米团簇（Ag252Zn2）的克级制备，单晶质量达到2.40克。与已有大尺寸同类材料单晶产量纪录相比，此次制备的产率提升了两个数量级，为大规模制备提供了可能。
不仅如此，团队还开发出类似“原子手术”的精准去合金化技术。在确保纳米粒子框架结构不被破坏的前提下，精准移除两个锌原子，成功获得1.03克纯银纳米团簇晶体（Ag252）。这一成果为临界尺寸附近相对活泼金属纳米粒子的单分散、大规模制备提供了切实可行的解决方案。
同时，研究还指出，利用稳态吸收光谱判断纳米粒子金属性时会出现误判情况，为纳米粒子金属性的准确判断提供了新的依据。该研究还揭示了临界尺寸附近金属纳米粒子的特殊性能，为后续相关研究和实际应用奠定了坚实基础。
此次研究得到了国家自然科学基金、安徽省自然科学基金等项目的支持，相关成果已发表在知名学术期刊上。
