Nanotechnology Now - Δελτίο Τύπου: Ερευνητές αναπτύσσουν τεχνική για να συνθέσουν υδατοδιαλυτά νανοσυμπλέγματα κραμάτων

Αρχική > Τύπος > Οι ερευνητές αναπτύσσουν τεχνική για τη σύνθεση νανοσυμπλεγμάτων υδατοδιαλυτών κραμάτων

Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας του Qingdao ανέπτυξαν ένα νέο μονοπάτι για να συνθέσουν ατομικά ακριβή, υδατοδιαλυτά νανοσυμπλέγματα κραμάτων.

ΠΙΣΤΩΣΗ
Xun Yuan, Σχολή Επιστήμης και Μηχανικής Υλικών, Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας Qingdao

Περίληψη:
Τα τελευταία χρόνια, τα εξαιρετικά μικρά μεταλλικά νανοσυμπλέγματα έχουν ξεκλειδώσει προόδους σε τομείς που κυμαίνονται από τη βιοαπεικόνιση και τη βιοαισθητήρα έως τη βιοθεραπεία χάρη στις μοναδικές μοριακές τους ιδιότητες. Σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Polyoxometalates στις 11 Δεκεμβρίου 2023, μια ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας του Qingdao πρότεινε ένα σχέδιο για τη σύνθεση ατομικά ακριβών, υδατοδιαλυτών νανοσυμπλεγμάτων κράματος.

Οι ερευνητές αναπτύσσουν τεχνική για τη σύνθεση νανοσυμπλεγμάτων υδατοδιαλυτών κραμάτων

Tsinghua, Κίνα | Δημοσιεύτηκε στις 12 Ιανουαρίου 2024

«Η καινοτομία αυτής της μελέτης είναι μια νέα στρατηγική για τη σύνθεση νανοσυμπλεγμάτων υδατοδιαλυτών κραμάτων και μια περαιτέρω συμβολή στη θεμελιώδη κατανόηση του μηχανισμού κράματος των μεταλλικών νανοσυμπλεγμάτων», δήλωσε ο συγγραφέας της μελέτης Xun Yuan από το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας του Qingdao.

«Ο απώτερος στόχος είναι να αναπτυχθούν τέτοια νανοσυμπλέγματα κράματος ως νέα νανοϊατρική», είπε ο Yuan.

Τα νανοσυμπλέγματα αποτελούνται μόνο από λίγα έως δεκάδες άτομα και το μέγεθος των πυρήνων τους είναι συνήθως κάτω από 2 νανόμετρα (nm). Δεδομένου ότι το εξαιρετικά μικρό μέγεθος των συστάδων είναι κοντά στο μήκος κύματος Fermi των ηλεκτρονίων, η συνεχής ζώνη μετατρέπεται σε ασυνεχή και γίνεται μοριακή με διακριτά επίπεδα ενέργειας. Κατά συνέπεια, τα νανοσυμπλέγματα παρουσιάζουν μοναδικά οπτικά και ηλεκτρονικά χαρακτηριστικά.

Πρόσφατες μελέτες έχουν δείξει πώς τα νανοσυμπλέγματα κραμάτων — που συντίθενται με συνδυασμό δύο ή περισσότερων διαφορετικών μετάλλων σε ένα μονομεταλλικό πλαίσιο νανοσυμπλέγματος — μπορούν να δημιουργήσουν νέες γεωμετρικές δομές και πρόσθετη λειτουργικότητα. Οι ερευνητές μπορούν να «συντονίσουν» τις φυσικές και χημικές ιδιότητες (π.χ., οπτικές, καταλυτικές και μαγνητικές) των μεταλλικών νανοσυμπλεγμάτων. Επιπλέον, τα νανοσυμπλέγματα κραμάτων παρουσιάζουν συχνά συνεργικές ή νέες ιδιότητες, οι οποίες ξεπερνούν αυτές των μονομεταλλικών νανοσυμπλεγμάτων.

Το αυξημένο ενδιαφέρον για πιθανές ευκαιρίες έχει κεντρίσει την πρόσφατη δραστηριότητα για την ανάπτυξη νέων μεθόδων για τη σύνθεση νανοσυμπλεγμάτων κραμάτων. Όμως, ενώ οι συσχετισμοί μεταξύ του μεγέθους, της μορφολογίας και της σύνθεσης των νανοσυμπλεγμάτων κραμάτων και των φυσικοχημικών ιδιοτήτων τους έχουν αποδειχθεί καλά, τα ζητήματα που αφορούν τις διαδικασίες ντόπινγκ και τις δυναμικές αποκρίσεις δεν είναι καλά κατανοητά, σύμφωνα με τον Yuan.

«Αυτά τα ανεπίλυτα ζητήματα οφείλονται κυρίως στους τεχνικούς περιορισμούς στον χαρακτηρισμό της κατανομής ατόμου κράματος σε ατομικό επίπεδο, ειδικά στην παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο της δυναμικής κίνησης ετεροατόμων στα νανοσωματίδια του κράματος κατά τη διάρκεια των αντιδράσεων», είπε ο Yuan.

Επιπλέον, οι περισσότερες από αυτές τις μεθόδους αξιοποιήθηκαν για νανοσυμπλέγματα υδρόφοβων κραμάτων, τα οποία ενδέχεται να αποκλείουν τη σύνθεση για νανοσυμπλέγματα υδατοδιαλυτών κραμάτων. Δεδομένης της ευρείας εφαρμογής των νανοσυμπλεγμάτων υδατοδιαλυτών κραμάτων στη βιοϊατρική και στην προστασία του περιβάλλοντος, η ανάπτυξη νέων συνθετικών στρατηγικών νανοσυμπλεγμάτων υδατοδιαλυτών κραμάτων σε ατομικό επίπεδο είναι σημαντικά σημαντική.

Έχοντας κατά νου αυτόν τον στόχο, ο Yuan και οι συνεργάτες του διαπίστωσαν ότι η σπορά ιόντων αργύρου (Ag) θα μπορούσε να προκαλέσει τη μετατροπή από νανοσυμπλέγματα με βάση τον χρυσό (Au) σε νανοσύστημα κράματος Au18-xAgx(GSH)14 που μπορεί περαιτέρω να μετατραπεί σε σταθεροποιημένο με σύνθεση Au26Ag( GSH)17Cl2 νανοσυστάδες από ιόντα χρυσού (Au) — με GSH που δηλώνει υδατοδιαλυτή γλουταθειόνη. Επιπλέον, η θέση του απλού ατόμου Ag των νανοσυμπλεγμάτων Au26Ag(GSH)17Cl2 μπορούσε να εντοπιστεί στην επιφάνεια.

«Τα αποτελέσματά μας θα μπορούσαν να επιτύχουν τη διαμόρφωση σε επίπεδο ατόμου των μεταλλικών νανοσωματιδίων και να παρέχουν μια πλατφόρμα για την παραγωγή λειτουργικών νανοϋλικών από κράμα για συγκεκριμένες εφαρμογές», δήλωσε ο Yuan. «Επιπλέον, ο μηχανισμός κράματος που αποκτήθηκε μπορεί να εμβαθύνει την κατανόηση των ιδιοτήτων-απόδοσης των νανοϋλικών κραμάτων, συμβάλλοντας στη δημιουργία νέας γνώσης στους τομείς των νανοϋλικών, της χημείας και της επιστήμης των νανοσυμπλεγμάτων».

Σε μελλοντικές μελέτες, οι ερευνητές θα χρησιμοποιήσουν αυτά τα νανοσυμπλέγματα κραμάτων για βιοϊατρικές εφαρμογές.

Η έρευνα υποστηρίζεται από το Εθνικό Ίδρυμα Φυσικών Επιστημών της Κίνας και το Taishan Scholar Foundation της επαρχίας Shandong.

Άλλοι συνεισφέροντες είναι οι Shuyu Qian, Fengyu Liu, Haiguang Zhu, Yong Liu, Ting Feng και Xinyue Dou από το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας του Qingdao.

####

Σχετικά με το Tsinghua University Press
Σχετικά με τα Πολυοξομεταλικά

Το Polyoxometalates είναι ένα διεθνές και διεπιστημονικό ερευνητικό περιοδικό με κριτές που εστιάζει σε όλες τις πτυχές των πολυοξομεταλικών, που παρουσιάζεται σε ταχεία αναθεώρηση και γρήγορη δημοσίευση, με χορηγία του Πανεπιστημίου Tsinghua και δημοσιεύεται από την Tsinghua University Press. Ζητούνται υποβολές σε όλους τους τοπικούς τομείς, που κυμαίνονται από βασικές πτυχές της επιστήμης των πολυοξομεταλικών μέχρι πρακτικές εφαρμογές τέτοιων υλικών. Το Polyoxometalates προσφέρει στους αναγνώστες έναν ελκυστικό συνδυασμό έγκυρων και περιεκτικών Κριτικών, πρωτότυπης έρευνας αιχμής σε μορφές επικοινωνίας και πλήρους εγγράφου, σχόλια και επισημάνσεις.

Σχετικά με το SciOpen

Το SciOpen είναι ένας επαγγελματικός πόρος ανοιχτής πρόσβασης για ανακάλυψη επιστημονικού και τεχνικού περιεχομένου που δημοσιεύεται από την Tsinghua University Press και τους εκδοτικούς εταίρους του, παρέχοντας στην επιστημονική εκδοτική κοινότητα καινοτόμο τεχνολογία και κορυφαίες δυνατότητες στην αγορά. Το SciOpen παρέχει υπηρεσίες από άκρο σε άκρο σε υποβολή χειρογράφων, αξιολόγηση από ομοτίμους, φιλοξενία περιεχομένου, αναλυτικά στοιχεία και διαχείριση ταυτότητας και συμβουλές ειδικών για να διασφαλίσει την ανάπτυξη κάθε περιοδικού, προσφέροντας μια σειρά επιλογών σε όλες τις λειτουργίες όπως Διάταξη Περιοδικού, Υπηρεσίες Παραγωγής, Υπηρεσίες Σύνταξης, Μάρκετινγκ και προωθήσεις, διαδικτυακή λειτουργικότητα κ.λπ. Με την ψηφιοποίηση της διαδικασίας δημοσίευσης, το SciOpen διευρύνει την εμβέλεια, εμβαθύνει τον αντίκτυπο και επιταχύνει την ανταλλαγή ιδεών.

Για περισσότερες πληροφορίες, πατήστε εδώ

Επαφές:
Μενγκντί Λι
Tsinghua University Press
Γραφείο: 86-108-347-0580

Πνευματικά δικαιώματα © Tsinghua University Press

Εάν έχετε ένα σχόλιο, παρακαλώ Επικοινωνία και εμείς με χαρά θα σας εξυπηρετήσουμε.

Οι εκδότες δελτίων ειδήσεων, όχι η 7th Wave, Inc. ή η Nanotechnology Now, είναι αποκλειστικά υπεύθυνες για την ακρίβεια του περιεχομένου.

Bookmark: