Nanotechnology Now - プレスリリース: 研究者が水溶性合金ナノクラスターを合成する技術を開発

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青島科学技術大学の科学者らは、原子レベルで正確な水溶性合金ナノクラスターを合成するための新しい方法を開発した。

CREDIT
Xun Yuan、青島科技大学材料科学工学院

要約：
近年、超小型金属ナノクラスターは、その独特の分子様特性により、バイオイメージングやバイオセンシングからバイオセラピーに至るまで、幅広い分野で進歩をもたらしています。 11年2023月XNUMX日にジャーナル『ポリオキソメタレート』に掲載された研究で、青島科技大学の研究チームは、原子レベルで正確な水溶性合金ナノクラスターを合成する設計を提案した。

研究者が水溶性合金ナノクラスターを合成する技術を開発

清華、中国 | 投稿日: 12 年 2024 月 XNUMX 日

研究著者である青島科技大学のXun Yuan氏は、「この研究の新規性は、水溶性合金ナノクラスターの合成のための新しい戦略にあり、金属ナノクラスターの合金化メカニズムの基本的な理解にさらに貢献することにある」と述べた。

「最終的な目標は、そのような合金ナノクラスターを新しいナノ医療として開発することです」と袁氏は語った。

ナノクラスターはわずか数個から数十個の原子で構成されており、そのコアのサイズは通常 2 ナノメートル (nm) 未満です。クラスターの超小型サイズは電子のフェルミ波長に近いため、連続的なバンドが不連続になり、離散的なエネルギー準位を持つ分子のような状態になります。その結果、ナノクラスターは独特の光学的および電子的特性を示します。

最近の研究では、2 つ以上の異なる金属を組み合わせて単金属ナノクラスター骨格を形成することによって合成された合金ナノクラスターが、どのようにして新しい幾何学的構造と追加の機能を生成できるかが実証されました。研究者は、金属ナノクラスターの物理的および化学的特性（光学的、触媒的、磁気的など）を「調整」できます。さらに、合金ナノクラスターは、単金属ナノクラスターの特性を超える相乗効果または新しい特性を示すことがよくあります。

潜在的な機会に対する関心の高まりにより、合金ナノクラスターを合成する新しい方法を開発する最近の活動に拍車がかかっています。しかし、ユアン氏によると、合金ナノクラスターのサイズ、形態、組成とその物理化学的特性との相関関係は十分に実証されているものの、ドーピングプロセスや動的応答をめぐる問題はよく理解されていないという。

「これらの未解決の問題は主に、合金原子の分布を原子レベルで特徴付ける際の技術的限界、特に反応中の合金ナノ粒子内の動的なヘテロ原子の動きのリアルタイム追跡における技術的限界によるものです」とユアン氏は述べた。

さらに、これらの方法のほとんどは疎水性合金ナノクラスターに利用されており、水溶性合金ナノクラスターの合成を妨げる可能性があります。生物医学および環境保護における水溶性合金ナノクラスターの幅広い応用を考慮すると、原子レベルでの水溶性合金ナノクラスターの新規合成戦略を開発することは非常に重要である。

この目標を念頭に置いて、Yuan 氏と共同研究者らは、銀 (Ag) イオンをシードすると、金 (Au) ベースのナノクラスターから合金 Au18-xAgx(GSH)14 ナノクラスターへの変換が引き起こされ、さらに組成が固定された Au26Ag (金（Au）イオンによる GSH)17Cl2 ナノクラスター - GSH は水溶性グルタチオンを示します。さらに、Au26Ag(GSH)17Cl2 ナノクラスターの単一の Ag 原子の表面上の位置を特定することができました。

「私たちの成果は、金属ナノ粒子の原子レベルの調節を達成し、特定の用途向けの合金機能性ナノ材料を製造するためのプラットフォームを提供する可能性があります」とユアン氏は述べた。「さらに、獲得された合金化メカニズムは、合金ナノ材料の特性と性能についての理解を深め、ナノ材料、化学、およびナノクラスター科学の分野における新たな知識の生成に貢献する可能性があります。」

将来の研究では、研究者らはこれらの合金ナノクラスターを生物医学用途に使用する予定です。

この研究は、中国国家自然科学財団と山東省泰山奨学財団によって支援されています。

他の寄稿者には、青島科学技術大学のShuyu Qian、Fengyu Liu、Haiguang Zhu、Yong Liu、Ting Feng、Xinyue Douが含まれます。

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