金属纳米团簇通常指核尺寸小于3 nm的超小纳米粒子，因具有明确的原子级结构，已成为研究结构–性能关系的理想模型。近年来，除X射线单晶衍射外，离子迁移–质谱联用技术（IM-MS）凭借高灵敏度、高分辨率和快速分析等优势，逐渐成为金属纳米团簇结构表征的重要补充手段，尤其在难以结晶体系的研究中展现出独特价值。因此，系统梳理IM-MS在金属纳米团簇结构表征中的研究进展，对于厘清该领域的发展脉络并推动相关研究深入开展具有重要意义。

青岛能源所团簇化学与能源催化研究组长期致力于团簇结构解析相关质谱技术及机器学习方法的开发，并在金属团簇结构精准解析方面取得了一系列研究进展（J. Am. Chem. Soc. 2025, 147, 10750–10757；Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e202500191；J. Phys. Chem. A 2025, 129, 4892–4902）。在此基础上，团队围绕IM-MS在团簇结构表征中的应用，对相关研究进展进行了系统总结。

图1 IM-MS在团簇结构表征中的研究进展

该综述首先介绍了不同类型离子迁移质谱的基本原理与技术特点，并对其在分辨率、灵敏度及适用体系等方面进行了对比分析。随后，重点总结了IM-MS在不同类型金属纳米团簇中的应用进展，包括掺杂位点识别、配体交换/去除过程解析、结构异构体分离及反应中间体的表征等（图1）。最后，针对IM-MS在团簇结构表征中面临的挑战进行了分析，如气相与凝聚相结构差异问题、CCS标准化与校准体系不足以及理论计算精度有限等，并进一步展望了未来发展方向，包括提高仪器分辨率、发展淌度质谱与其它技术联用、建立标准化数据库及引入机器学习等（图2），以推动金属纳米团簇的结构解析与功能设计研究。

图2 IM-MS在团簇研究中面临的挑战与未来展望

相关综述近日发表于分析化学领域期刊Analytical Chemistry。联合培养硕士研究生张龙波为第一作者，青岛能源所博士后张丽丽和孙晓岩研究员为通讯作者。相关工作获得了国家自然科学基金、青岛能源所强基计划和山东省自然科学基金等项目的支持。（文/图 张龙波、张丽丽）

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.5c07216

Longbo Zhang, Lili Zhang*, Xiaoyan Sun*. Ion Mobility–Mass Spectrometry: A Powerful Platform for Structural Characterization of Metal Nanoclusters.Anal. Chem. 2026, 98 (12), 8705–8729.