Nanoteknologia nyt - Lehdistötiedote: Tutkijat kehittävät tekniikkaa vesiliukoisten metalliseosnanoklustereiden syntetisoimiseksi

Etusivu > lehdistö > Tutkijat kehittävät tekniikkaa vesiliukoisten metalliseosnanoklustereiden syntetisoimiseksi

Qingdaon tiede- ja teknologiayliopiston tutkijat kehittivät uuden tavan syntetisoida atomisesti tarkkoja, vesiliukoisia metalliseosnanoklustereita.

LUOTTO
Xun Yuan, materiaalitieteen ja tekniikan korkeakoulu, Qingdaon tiede- ja teknologiayliopisto

Tiivistelmä:
Viime vuosina ultrapienet metallinanoklusterit ovat avanneet edistystä aloilla, jotka vaihtelevat biokuvauksesta ja biosensoinnista bioterapiaan ainutlaatuisten molekyylimäisten ominaisuuksiensa ansiosta. Polyoxometalates-lehdessä 11. joulukuuta 2023 julkaistussa tutkimuksessa Qingdaon tiede- ja teknologiayliopiston tutkimusryhmä ehdotti suunnitelmaa atomitarkkojen, vesiliukoisten metalliseosnanoklustereiden syntetisoimiseksi.

Tutkijat kehittävät tekniikkaa vesiliukoisten metalliseosnanoklustereiden syntetisoimiseksi

Tsinghua, Kiina | Julkaistu 12. tammikuuta 2024

"Tämän tutkimuksen uutuus on vesiliukoisten metalliseosnanoklustereiden synteesin uusi strategia ja lisäpanos metallinanoklusterien seostusmekanismin perusymmärrykseen", sanoi tutkimuksen kirjoittaja Xun Yuan Qingdaon tiede- ja teknologiayliopistosta.

"Perimmäisenä tavoitteena on kehittää tällaisia metalliseosnanoklustereita uudenlaisena nanolääketieteenä", Yuan sanoi.

Nanoklusterit koostuvat vain muutamasta kymmenestä atomista, ja niiden ytimien koko on yleensä alle 2 nanometriä (nm). Koska klusterien erittäin pieni koko on lähellä elektronien Fermin aallonpituutta, jatkuva kaista muuttuu epäjatkuvaksi ja muuttuu molekyylimäiseksi erillisillä energiatasoilla. Näin ollen nanoklustereilla on ainutlaatuiset optiset ja elektroniset ominaisuudet.

Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, kuinka metalliseosnanoklusterit – jotka on syntetisoitu yhdistämällä kaksi tai useampia eri metallia monometalliseen nanoklusterirunkoon – voivat luoda uusia geometrisia rakenteita ja lisätoimintoja. Tutkijat voivat "virittää" metallinanoklusterien fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia (esim. optisia, katalyyttisiä ja magneettisia). Lisäksi seosnanoklustereilla on usein synergistisiä tai uusia ominaisuuksia, jotka ylittävät monometallisten nanoklustereiden ominaisuudet.

Lisääntynyt kiinnostus mahdollisia mahdollisuuksia kohtaan on innostanut viimeaikaista toimintaa kehittää uusia menetelmiä metalliseosnanoklustereiden syntetisoimiseksi. Mutta vaikka seosnanoklustereiden koon, morfologian ja koostumuksen sekä niiden fysikaalis-kemiallisten ominaisuuksien väliset korrelaatiot on osoitettu hyvin, dopingprosesseihin ja dynaamisiin reaktioihin liittyviä kysymyksiä ei Yuanin mukaan ymmärretä hyvin.

"Nämä ratkaisemattomat ongelmat johtuvat pääasiassa teknisistä rajoituksista metalliseoksen atomijakauman karakterisoinnissa atomitasolla, erityisesti dynaamisen heteroatomin liikkeen seuraamisessa reaaliajassa metalliseoksen nanopartikkeleissa reaktioiden aikana", Yuan sanoi.

Lisäksi useimpia näistä menetelmistä hyödynnettiin hydrofobisten metalliseosnanoklustereiden osalta, mikä saattaa estää vesiliukoisten metalliseosnanoklustereiden synteesin. Koska vesiliukoisten metalliseosnanoklusterien laaja käyttö biolääketieteessä ja ympäristönsuojelussa, vesiliukoisten metalliseosnanoklustereiden uusien synteettisten strategioiden kehittäminen atomitasolla on erittäin tärkeää.

Tätä tavoitetta silmällä pitäen Yuan ja yhteistyökumppanit havaitsivat, että hopea-ionien (Ag) kylväminen voi laukaista muuttumisen kulta- (Au) -pohjaisista nanoklustereista seokseksi Au18-xAgx(GSH)14-nanoklusteriksi, joka voidaan muuntaa edelleen koostumukselliseksi Au26Ag:ksi ( GSH)17Cl2-nanoklusterit kulta-ionien (Au) avulla – GSH tarkoittaa vesiliukoista glutationia. Lisäksi Au26Ag(GSH)17Cl2-nanoklustereiden yksittäisen Ag-atomin sijainti voitiin tunnistaa pinnalla.

"Tuloksemme voisivat saavuttaa metallin nanohiukkasten atomitason modulaation ja tarjota alustan metalliseosfunktionaalisten nanomateriaalien tuottamiseksi tiettyihin sovelluksiin", Yuan sanoi. "Lisäksi hankittu seostusmekanismi voi syventää ymmärrystä seosnanomateriaalien ominaisuuksista ja suorituskyvystä, mikä myötävaikuttaa uuden tiedon tuottamiseen nanomateriaalien, kemian ja nanoklusteritieteen aloilla."

Tulevissa tutkimuksissa tutkijat käyttävät näitä metalliseosnanoklustereita biolääketieteellisiin sovelluksiin.

Tutkimusta tukevat Kiinan kansallinen luonnontieteellinen säätiö ja Shandongin maakunnan Taishan Scholar Foundation.

Muita osallistujia ovat Shuyu Qian, Fengyu Liu, Haiguang Zhu, Yong Liu, Ting Feng ja Xinyue Dou Qingdaon tiede- ja teknologiayliopistosta.

####

Tietoja Tsinghua University Pressistä
Tietoja polyoksometalaateista

Polyoksometalaatit on vertaisarvioitu, kansainvälinen ja poikkitieteellinen tutkimuslehti, joka keskittyy kaikkiin polyoksometalaattien näkökohtiin, esitelty nopeassa tarkastelussa ja nopeassa julkaisussa, sponsoroi Tsinghua University ja julkaisee Tsinghua University Press. Hakemuksia pyydetään kaikilla ajankohtaisilla aloilla polyoksometalaattien tieteen perusnäkökohdista tällaisten materiaalien käytännön sovelluksiin. Polyoksometalaatit tarjoavat lukijoille houkuttelevan yhdistelmän arvovaltaisia ja kattavia arvosteluja, alkuperäistä huippuluokan tutkimusta viestintä- ja täyspaperimuodoissa, kommentteja ja kohokohtia.

Tietoja SciOpenista

SciOpen on Tsinghua University Pressin ja sen julkaisukumppaneiden julkaisema ammattimainen avoimen pääsyn resurssi tieteellisen ja teknisen sisällön löytämiseen. Se tarjoaa tieteelliselle julkaisuyhteisölle innovatiivista teknologiaa ja markkinoiden johtavia ominaisuuksia. SciOpen tarjoaa päästä päähän -palveluita, jotka kattavat käsikirjoituksen lähettämisen, vertaisarvioinnin, sisällön isännöinnin, analytiikan ja identiteetinhallinnan sekä asiantuntijaneuvoja varmistaakseen jokaisen lehden kehityksen tarjoamalla erilaisia vaihtoehtoja kaikissa toiminnoissa, kuten lehtien ulkoasu, tuotantopalvelut, toimituspalvelut, Markkinointi ja promootiot, verkkotoiminnallisuus jne. Digitalisoimalla julkaisuprosessin SciOpen laajentaa kattavuutta, syventää vaikutusta ja nopeuttaa ajatusten vaihtoa.

Saat lisätietoja napsauttamalla tätä

Yhteydet:
Mengdi Li
Tsinghuan yliopiston lehdistö
Toimisto: 86-108-347-0580

Jos sinulla on kommentteja, kiitos Ota yhteyttä meille.

Lehdistötiedotteiden liikkeeseenlaskijat, eivät 7th Wave, Inc. tai Nanotechnology Now, ovat yksin vastuussa sisällön oikeellisuudesta.

Kirjanmerkki: