Nanotechnologia teraz – Komunikat prasowy: Naukowcy opracowują technikę syntezy nanoklastrów stopów rozpuszczalnych w wodzie

Strona główna > Naciśnij przycisk > Naukowcy opracowują technikę syntezy nanoklastrów stopów rozpuszczalnych w wodzie

Naukowcy z Uniwersytetu Naukowo-Technologicznego w Qingdao opracowali nowatorską metodę syntezy atomowo precyzyjnych, rozpuszczalnych w wodzie nanoklastrów stopów.

KREDYT
Xun Yuan, Szkoła Nauki i Inżynierii Materiałowej, Uniwersytet Naukowo-Technologiczny w Qingdao

Abstrakcyjny:
W ostatnich latach ultramałe nanoklastry metali umożliwiły postęp w różnych dziedzinach, od bioobrazowania i biosensoryzacji po bioterapię, dzięki swoim unikalnym właściwościom molekularnym. W badaniu opublikowanym 11 grudnia 2023 r. w czasopiśmie Polyoxometalates zespół badawczy z Uniwersytetu Naukowo-Technologicznego w Qingdao zaproponował projekt syntezy atomowo precyzyjnych, rozpuszczalnych w wodzie nanoklastrów stopowych.

Naukowcy opracowują technikę syntezy nanoklastrów stopów rozpuszczalnych w wodzie

Tsinghua, Chiny | Opublikowano 12 stycznia 2024 r

„Nowością tego badania jest nowa strategia syntezy nanoklastrów stopów rozpuszczalnych w wodzie oraz dalszy wkład w podstawowe zrozumienie mechanizmu tworzenia stopu nanoklastrów metali” – powiedział autor badania Xun Yuan z Uniwersytetu Nauki i Technologii w Qingdao.

„Ostatecznym celem jest opracowanie takich nanoklastrów stopowych, które mogłyby znaleźć zastosowanie w nowatorskiej nanomedycynie” – powiedział Yuan.

Nanoklastry składają się zaledwie z kilku do kilkudziesięciu atomów, a wielkość ich rdzeni wynosi zwykle poniżej 2 nanometrów (nm). Ponieważ bardzo małe rozmiary klastrów są bliskie długości fali elektronów Fermiego, pasmo ciągłe zmienia się w nieciągłe i staje się molekularne z dyskretnymi poziomami energii. W rezultacie nanoklastry wykazują unikalne właściwości optyczne i elektroniczne.

Niedawne badania wykazały, że nanoklastry stopowe — syntetyzowane przez połączenie dwóch lub większej liczby różnych metali w monometaliczną strukturę nanoklastrów — mogą generować nowe struktury geometryczne i dodatkową funkcjonalność. Naukowcy mogą „dostroić” właściwości fizyczne i chemiczne (np. optyczne, katalityczne i magnetyczne) nanoklastrów metali. Co więcej, nanoklastry stopowe często wykazują synergiczne lub nowe właściwości, wykraczające poza właściwości nanoklastrów monometalicznych.

Zwiększone zainteresowanie potencjalnymi możliwościami pobudziło niedawne działania mające na celu opracowanie nowych metod syntezy nanoklastrów stopowych. Jednak chociaż dobrze wykazano korelacje między rozmiarem, morfologią i składem nanoklastrów stopów a ich właściwościami fizykochemicznymi, według Yuana kwestie związane z procesami domieszkowania i reakcjami dynamicznymi nie są dobrze poznane.

„Te nierozwiązane problemy wynikają głównie z ograniczeń technicznych w charakteryzowaniu rozkładu atomów stopu na poziomie atomowym, zwłaszcza w śledzeniu w czasie rzeczywistym dynamicznego ruchu heteroatomów w nanocząstkach stopu podczas reakcji” – powiedział Yuan.

Ponadto większość tych metod wykorzystano do badania nanoklastrów stopów hydrofobowych, co może uniemożliwić syntezę nanoklastrów stopów rozpuszczalnych w wodzie. Biorąc pod uwagę szerokie zastosowanie nanoklastrów stopów rozpuszczalnych w wodzie w biomedycynie i ochronie środowiska, istotne znaczenie ma opracowanie nowych strategii syntezy nanoklastrów stopów rozpuszczalnych w wodzie na poziomie atomowym.

Mając to na uwadze, Yuan i współpracownicy odkryli, że zaszczepianie jonów srebra (Ag) może wywołać transformację nanoklastrów na bazie złota (Au) w nanoklastry stopu Au18-xAgx(GSH)14, które można dalej przekształcić w Au26Ag o ustalonym składzie ( Nanoklastry GSH)17Cl2 z jonami złota (Au) – gdzie GSH oznacza rozpuszczalny w wodzie glutation. Co więcej, możliwe było zidentyfikowanie na powierzchni położenia pojedynczego atomu Ag w nanoklastrach Au26Ag(GSH)17Cl2.

„Nasze wyniki mogą umożliwić modulację nanocząstek metali na poziomie atomowym i zapewnić platformę do produkcji nanomateriałów funkcjonalnych ze stopów do konkretnych zastosowań” – powiedział Yuan. „Dodatkowo nabyty mechanizm tworzenia stopów może pogłębić wiedzę na temat właściwości i parametrów nanomateriałów stopowych, przyczyniając się do generowania nowej wiedzy w dziedzinie nanomateriałów, chemii i nauki o nanoklasterach”.

W przyszłych badaniach naukowcy wykorzystają te nanoklastry stopowe do zastosowań biomedycznych.

Badania są wspierane przez Chińską Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych i Fundację Taishan Scholar Foundation z prowincji Shandong.

Inni współautorzy to Shuyu Qian, Fengyu Liu, Haiguang Zhu, Yong Liu, Ting Feng i Xinyue Dou z Uniwersytetu Nauki i Technologii w Qingdao.

####

O Tsinghua University Press
O polioksometalanach

Polyoxometalates to recenzowane, międzynarodowe i interdyscyplinarne czasopismo badawcze, które koncentruje się na wszystkich aspektach polioksometalanów, prezentowane w szybkich recenzjach i szybkich publikacjach, sponsorowanych przez Uniwersytet Tsinghua i publikowanych przez Tsinghua University Press. Zgłoszenia są przyjmowane we wszystkich obszarach tematycznych, począwszy od podstawowych aspektów nauki o polioksometalanach, a skończywszy na praktycznych zastosowaniach takich materiałów. Polyoxometalates oferuje czytelnikom atrakcyjną mieszankę autorytatywnych i kompleksowych recenzji, oryginalnych, nowatorskich badań w formatach komunikacyjnych i pełnych dokumentów, komentarzy i wyróżnień.

O SciOpen

SciOpen to profesjonalne źródło otwartego dostępu do odkrywania treści naukowych i technicznych publikowanych przez Tsinghua University Press i jej partnerów wydawniczych, zapewniając społeczności wydawców naukowych innowacyjną technologię i wiodące na rynku możliwości. SciOpen zapewnia kompleksowe usługi obejmujące przesyłanie rękopisów, recenzowanie, hosting treści, analizy i zarządzanie tożsamością oraz porady ekspertów, aby zapewnić rozwój każdego czasopisma, oferując szereg opcji we wszystkich funkcjach, takich jak układ czasopisma, usługi produkcyjne, usługi redakcyjne, Marketing i Promocje, Funkcjonalność Online itp. Digitalizując proces wydawniczy, SciOpen poszerza zasięg, pogłębia oddziaływanie i przyspiesza wymianę pomysłów.

Aby uzyskać więcej informacji, kliknij tutaj

Łączność:
Mengdi Li
Wydawnictwo Uniwersytetu Tsinghua
Biuro: 86-108-347-0580

Prawa autorskie © Tsinghua University Press

Jeśli masz komentarz, proszę Kontakt my.

Wydawcy komunikatów prasowych, a nie 7th Wave, Inc. lub Nanotechnology Now, ponoszą wyłączną odpowiedzialność za dokładność treści.

Zakładka: