近期，固體所伍志鯤研究員課題組受邀在化學領域權威綜述期刊Accounts of Chemical Research上發表綜述論文。該論文基于課題組近年來在“反伽伐尼還原”研究方面系列開創性、引領性工作，包括“反伽伐尼還原”的發現、機理和應用研究，并對“反伽伐尼還原”的后續研究進行了展望。

　　“伽伐尼還原”（Galvanic Reduction）是以意大利著名科學家Luigi Galvani的名字命名的一類經典的化學反應。簡單地說，即電化學性質相對活潑（在金屬活動性序列表中位于前面）的金屬能還原相對不活潑（在金屬活動性序列表中位于后面）金屬的離子，而其逆過程（不活潑金屬把較活潑金屬從離子狀態還原出來）不能自發進行。舉例說，金屬Ag可以還原Au(I,III)，而金屬Au不能還原Ag(I)（均指常溫常壓等通常條件下）。這類反應從發現（1780年）到現在有二百三十多年的歷史，即使在納米領域內，也沒有人提出與 “伽伐尼還原” 背道而馳的異議，不僅在實際生產生活中得到廣泛應用，而且在科學研究上也受到青睞（如被用來構筑納米結構和調控納米結構的組成、結構和性能）。 

　　固體所伍志鯤研究員預測、證實了“反伽伐尼還原（Anti-Galvanic Reduction）”在超小納米尺度的存在，并提出了這一概念（Angew. Chem. Int. Ed., 2012, 51, 2934）。隨后，其課題組證實“反伽伐尼還原”不依賴于配體，是納米粒子本征的性質，與尺寸有關，并揭示了“反伽伐尼還原”的內在驅動力及與離子前軀體種類和劑量的依存性（Chem. Asian J., 2014, 9, 1006；Chem. Commun., 2015, 51, 11773）。在2015年，他們拓展了“反伽伐尼還原”概念，將同種金屬納米團簇（超小金屬納米粒子）與離子的反應（例如金納米團簇與金離子（包括配合物中一價或三價的金）的反應）定義為“類反伽伐尼還原反應（Pseudo-Anti-Galvanic Reduction）”（Nanoscale, 2015, 7, 16200）。 

　　鑒于原子單分布的合金納米團簇合成困難，伍志鯤研究員課題組發展了“反伽伐尼還原”的合成方法，方便、高產地合成了一系列二元合金納米團簇（Nano Lett., 2015, 15, 1281; J. Am.Chem. Soc., 2015, 137, 9511; J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 153; Chin. J. Chem., 2017, 35, 567 等）。值得一提的是，利用反伽伐尼還原進行合金化時，有多種方式，截止到2017年，共發現三種方式，分別為加成、取代、結構轉變后再取代三種方式（分別對應圖1中I, II, III部分）。在2018年初，伍志鯤研究員課題組報道了第四種合金化方式——結構轉變后非取代，即外來金屬原子的引入導致原來母體團簇結構的轉變，但沒有取代原來的金屬原子（見圖2中IV部分，另見Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 11273）。 

　　除了合成二元合金納米團簇外，利用“反伽伐尼還原”（包括“類反伽伐尼還原”）還可合成多元或單元金屬納米團簇 （Chem.Commun., 2015, 51, 4433; Nanoscale, 2015, 7, 16200; Chem. Mater., 2016, 28, 8240 等）。除此之外，伍志鯤研究員課題組利用“反伽伐尼還原”原理，發展了新的離子識別探針和策略（Small, 2012, 8, 2028; Nanoscale, 2015, 7, 10013 等）。到目前為止，伍志鯤研究員課題組和其他小組報道的“反伽伐尼還原”的應用見圖3。