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Vers des matériaux assemblés en grappes d'argent pour la surveillance environnementale

Date :

27 juil.2023 (Actualités Nanowerk) Ces dernières années, il y a eu un intérêt croissant pour l'utilisation de nanoclusters d'argent (Ag NC), des particules d'argent à l'échelle nanométrique composées de dizaines à des centaines d'atomes, dans divers domaines comme la science des matériaux, la chimie et la biologie. Les NC Ag ont généralement des tailles allant de 1 à 3 nm. Les scientifiques ont fait des progrès significatifs dans la création et la manipulation des NC Ag, menant au développement de matériaux assemblés en grappes d'argent (SCAM). Les SCAM sont des matériaux électroluminescents constitués de nombreuses NC Ag interconnectées, reliées par des molécules de liaison organiques spéciales appelées «ligands». Ce qui est spécial à leur sujet, c'est leur capacité de conception structurelle au niveau moléculaire et leurs propriétés photophysiques uniques. Cependant, leur utilisation généralisée a été limitée en raison de leur architecture structurelle différente lorsqu'ils sont immergés dans différents solvants. Une équipe de chercheurs dirigée par Saikat Das et Yuichi Negishi du Département de chimie appliquée, Faculté des sciences, Université des sciences de Tokyo, et le Centre de recherche sur la valeur du carbone, Institut de recherche pour la science et la technologie, Université des sciences de Tokyo, ont développé deux nouveaux matériaux luminescents capables de détecter sélectivement le fer (Fe3+) ions dans l'eau. Ces matériaux, connus sous le nom de Silver Cluster-Assembled Materials, ont des propriétés photophysiques uniques et pourraient avoir des implications importantes pour la surveillance et l'évaluation de l'environnement. Cette étude a été publiée dans la revue Nanoscale ("Propriétés de synthèse et de luminescence de deux matériaux assemblés en grappes d'argent pour le Fe sélectif3+ sentir »). matériaux assemblés en grappes d'argent Les deux nouveaux SCAM (a) TUS 1 et (b) TUS 2 présentent une stabilité remarquable dans différents solvants et présentent une fluorescence avec une sensibilité élevée au Fe3+ ions dans les milieux aqueux, indiquant le potentiel de leur utilisation dans la surveillance et l'évaluation de l'environnement. (Image : Nanoscale) Les nanoclusters d'argent, de minuscules particules d'argent composées de dizaines à des centaines d'atomes, ont fait l'objet d'intenses recherches ces dernières années en raison de leurs applications potentielles dans divers domaines tels que la science des matériaux, la chimie et la biologie. Cependant, l'un des principaux défis de l'utilisation de ces nanomatériaux est leur stabilité, car leurs propriétés peuvent être très sensibles à leur environnement. Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont synthétisé deux SCAM luminescents tridimensionnels (3D) sans précédent, [Ag12(StBu)6(cf.3ROUCOULER)6(TPEPE)6]n (noté TUS 1), et [Ag12(StBu)6(cf.3ROUCOULER)6(TPVPE)6]n (désigné par TUS 2). Ces matériaux sont composés d'un Ag12 noyau de cluster relié par des lieurs pyridine quadridentés. Malgré la différence dans la structure du lieur, cela n'affecte pas la formation du nœud de cluster Ag pendant la réaction puisque les autres constituants restent similaires. Les chercheurs ont découvert que ces matériaux présentent une excellente stabilité chimique dans une large gamme de polarité de solvant. De plus, ils ont observé un changement dans leur propriété de luminescence à température ambiante, qui a ensuite été utilisée pour évaluer leur applicabilité. Les deux matériaux présentent une capacité de détection remarquable pour Fe3+ en milieu aqueux, avec des limites de détection prometteuses comparables à la norme. L'équipe a également testé la capacité de ces matériaux à détecter Fe3+ dans de vrais échantillons d'eau, démontrant leur possibilité d'application potentielle. Ce développement pourrait être une avancée significative dans le domaine de la surveillance de l'environnement, fournissant un test très sensible pour détecter Fe3+ en milieu aqueux. La recherche témoigne du potentiel des nanoclusters d'argent et de leurs applications. Alors que l'équipe continue d'explorer les propriétés et les utilisations potentielles de ces matériaux, nous pouvons nous attendre à voir de nouveaux progrès dans ce domaine de recherche passionnant.
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