金属纳米团簇（如金纳米团簇、银纳米团簇、铂纳米团簇等）是一类包含几个到几百个金属原子的超小亚纳米粒子,是连接有机分子和金属纳米颗粒的桥梁。金属纳米团簇具有“核-壳”结构:小于2纳米的金属核、有机配体壳（如硫醇配体、膦配体、炔配体等）。其中,硫醇配体保护的金纳米团簇可以用通式[Au_n（SR）_m]^q-来表示,n和m分别表示金原子和硫醇分子的数量,q表示团簇携带的电荷。由于量子限域效应,超小尺寸的金属纳米团簇可表现出迥异于金属纳米颗粒的准分子性质,例如:离散的能级结构、独特的原子堆积结构、HOMO-LOMO电子跃迁、强荧光性、磁性、光学手性等。这些有趣的准分子性质与团簇的尺寸息息相关,对基础研究和应用研究均具有重要价值,这也为高效合成单分散的金属纳米团簇提供了动力。在本论文中,我们采用“氢氧化钠辅助硼氢化钠还原法”以巯基苯甲酸作为硫醇配体合成了一系列热力学稳定的、具有原子精度的单分散贵金属纳米团簇。利用电喷雾电离质谱技术分析了这些贵金属纳米团簇的尺寸信息;利用紫外-可见分光光度计研究了其光学性质;利用电化学工作站研究了其催化性能,并实现了对双氧水的检测。具体研究内容如下:（1）亲水性配体结构的细微变化对金属纳米团簇的尺寸控制的影响尚不清楚,但对基础方面的理解至关重要。针对这一科学问题,我们选用了三种同分异构的亲水性巯基苯甲酸（MBA）作为保护配体,即对巯基苯甲酸（p-MBA）、间巯基苯甲酸（m-MBA）、临巯基苯甲酸（o-MBA）,利用氢氧化钠辅助硼氢化钠还原法研究了表面配体的空间位阻及官能团对金纳米团簇尺寸的影响规律。研究结果表明配体的空间位阻及官能团电子效应对金纳米团簇的尺寸有着重要影响,致使不同尺寸的Au₄₄（p-MBA）₂₆、Au₂₅（m-MBA）₁₈及Au_37/43（o-MBA）₂₂/₂₆纳米团簇的成功合成。此外,我们以Au₄₄纳米团簇为模型,采用电喷雾电离质谱和紫外-可见光谱实时追踪了从Au（I）-SR配合物到Au₄₄（MBA）₂₆纳米团簇的还原生长过程,并揭示了其还原生长符合2e^-递增的机理,表明该机理是一种普适的团簇生长机理。（2）团簇从一种尺寸转变为另一种尺寸在有机相体系中广有研究,但在水相体系中从精确尺寸的团簇转化到另一种精确尺寸的团簇的研究较少,并且金属纳米团簇尺寸之间的转化机理还不清楚。针对这一科学问题,我们以p-MBA和o-MBA为配体合成了双配体保护的棕色银纳米团簇（b-Ag NCs）。随后以b-Ag NCs作为前驱物,通过硼氢化钠诱导策略成功将b-Ag NCs转化为绿色银纳米团簇（g-Ag NCs）,实现了基于硼氢化钠还原诱导对银纳米团簇之间的转化。（3）双氧水检测在生物医学等领域有重要应用,因而开发低成本、高灵敏的检测双氧水的简单检测手段是迫切需要的。在本课题中,我们以Au₄₄（p-MBA）₂₆纳米团簇作为电催化剂模型研究了其对双氧水的电化学检测性能。首先,将成功合成的Au₄₄（p-MBA）₂₆纳米团簇修饰到玻碳电极（GCE）表面制成电化学传感器的电极,通过电化学检测表明合成的Au₄₄（p-MBA）₂₆纳米团簇对双氧水具有较高的催化还原活性。