Nanotehnologie acum - Comunicat de presă: Cercetătorii dezvoltă o tehnică pentru a sintetiza nanoclustere de aliaj solubile în apă

Republicat de Platon

Urmaritori: 0

Acasă > Anunturi > Cercetătorii dezvoltă o tehnică de sinteză a nanoclusterelor de aliaje solubile în apă

Oamenii de știință de la Universitatea de Știință și Tehnologie din Qingdao au dezvoltat o nouă cale de a sintetiza nanoclustere de aliaj precise din punct de vedere atomic, solubile în apă.

CREDIT
Xun Yuan, Școala de Știința și Ingineria Materialelor, Universitatea de Știință și Tehnologie Qingdao

Rezumat:
În ultimii ani, nanoclusterele ultramice de metal au deblocat progrese în domenii, de la bioimaging și biosensing până la bioterapie, datorită proprietăților lor unice de tip molecular. Într-un studiu publicat în jurnalul Polyoxometalates pe 11 decembrie 2023, o echipă de cercetare de la Universitatea de Știință și Tehnologie din Qingdao a propus un design pentru a sintetiza nanoclustere de aliaj de precizie atomică, solubile în apă.

Cercetătorii dezvoltă o tehnică de sinteză a nanoclusterelor de aliaje solubile în apă

Tsinghua, China | Postat pe 12 ianuarie 2024

„Noutatea acestui studiu constă într-o nouă strategie pentru sinteza nanoclusterelor de aliaj solubile în apă și o contribuție suplimentară la înțelegerea fundamentală a mecanismului de aliere a nanoclusterelor de metal”, a spus autorul studiului, Xun Yuan, de la Universitatea de Știință și Tehnologie din Qingdao.

„Scopul final este de a dezvolta astfel de nanoclustere de aliaje ca nanomedicina nouă”, a spus Yuan.

Nanoclusterele sunt formate din doar câțiva până la zeci de atomi, iar dimensiunea nucleelor lor este de obicei sub 2 nanometri (nm). Deoarece dimensiunea ultra-mică a clusterelor este aproape de lungimea de undă a electronilor Fermi, banda continuă se transformă în discontinuă și devine asemănătoare unei molecule cu niveluri de energie discrete. În consecință, nanoclusterele prezintă caracteristici optice și electronice unice.

Studii recente au demonstrat cum nanoclusterele de aliaje – sintetizate prin combinarea a două sau mai multe metale diferite într-un cadru de nanocluster monometalic – pot genera noi structuri geometrice și funcționalități suplimentare. Cercetătorii pot „ajusta” proprietățile fizice și chimice (de exemplu, optice, catalitice și magnetice) ale nanoclusterelor metalice. În plus, nanoclusterele de aliaje prezintă adesea proprietăți sinergice sau noi, care depășesc cele ale nanoclusterelor monometalice.

Interesul sporit pentru oportunitățile potențiale a stimulat activitatea recentă de dezvoltare a unor noi metode de sinteză a nanoclusterelor de aliaje. Dar, în timp ce corelațiile dintre dimensiunea, morfologia și compoziția nanoclusterelor de aliaje și proprietățile lor fizico-chimice au fost bine demonstrate, problemele legate de procesele de dopaj și răspunsurile dinamice nu sunt bine înțelese, potrivit Yuan.

„Aceste probleme nerezolvate se datorează în principal limitărilor tehnice în caracterizarea distribuției atomilor de aliaj la nivel atomic, în special în urmărirea în timp real a mișcării heteroatomului dinamic în nanoparticulele de aliaj în timpul reacțiilor”, a spus Yuan.

În plus, majoritatea acestor metode au fost exploatate pentru nanoclusterele de aliaj hidrofobe, ceea ce poate împiedica sinteza pentru nanoclusterele de aliaje solubile în apă. Având în vedere aplicarea largă a nanoclusterelor de aliaje solubile în apă în biomedicină și protecția mediului, dezvoltarea de noi strategii sintetice de nanoclustere de aliaje solubile în apă la nivel atomic este semnificativ importantă.

Având în vedere acest obiectiv, Yuan și colaboratorii au descoperit că însămânțarea ionilor de argint (Ag) ar putea declanșa transformarea din nanoclustere pe bază de aur (Au) în nanocluster de aliaj Au18-xAgx(GSH)14, care poate fi transformat în continuare în Au26Ag fixat în compoziție. GSH) 17Cl2 nanoclustere de ioni de aur (Au) - cu GSH desemnând glutationul solubil în apă. Mai mult, poziția atomului unic de Ag din nanoclusterele Au26Ag(GSH)17Cl2 a putut fi identificată la suprafață.

„Rezultatele noastre ar putea realiza modularea la nivel de atom a nanoparticulelor de metal și ar putea oferi o platformă pentru producerea de nanomateriale funcționale din aliaj pentru aplicații specifice”, a spus Yuan. „În plus, mecanismul de aliere dobândit poate aprofunda înțelegerea proprietăților-performanței nanomaterialelor din aliaje, contribuind la generarea de noi cunoștințe în domeniile nanomaterialelor, chimiei și științei nanoclusterelor.”

În studiile viitoare, cercetătorii vor folosi aceste nanoclustere de aliaje pentru aplicații biomedicale.

Cercetarea este susținută de Fundația Națională de Științe Naturale din China și Fundația Taishan Scholar din provincia Shandong.

Alți contribuitori includ Shuyu Qian, Fengyu Liu, Haiguang Zhu, Yong Liu, Ting Feng și Xinyue Dou de la Universitatea de Știință și Tehnologie din Qingdao.

####

Despre Tsinghua University Press
Despre polioxometalati

Polyoxometalates este o revistă de cercetare interdisciplinară, internațională și interdisciplinară, care se concentrează pe toate aspectele polioxometalaților, prezentată în revizuire rapidă și publicare rapidă, sponsorizată de Universitatea Tsinghua și publicată de Tsinghua University Press. Trimiterile sunt solicitate în toate domeniile de actualitate, variind de la aspectele de bază ale științei polioxometalaților până la aplicații practice ale unor astfel de materiale. Polyoxometalates oferă cititorilor o combinație atractivă de recenzii cu autoritate și cuprinzătoare, cercetări originale de ultimă oră în formate de comunicare și hârtie integrală, comentarii și evidențieri.

Despre SciOpen

SciOpen este o resursă profesională cu acces deschis pentru descoperirea conținutului științific și tehnic, publicată de Tsinghua University Press și de partenerii săi de publicare, oferind comunității academice de publicare tehnologie inovatoare și capabilități de vârf de piață. SciOpen oferă servicii end-to-end prin trimiterea manuscriselor, evaluarea inter pares, găzduirea conținutului, analiza și gestionarea identității și sfaturi de specialitate pentru a asigura dezvoltarea fiecărei reviste, oferind o gamă de opțiuni pentru toate funcțiile, cum ar fi Aspectul jurnalului, Servicii de producție, Servicii editoriale, Marketing și promoții, funcționalitate online etc. Prin digitalizarea procesului de publicare, SciOpen mărește acoperirea, adâncește impactul și accelerează schimbul de idei.

Pentru mai multe informații, faceți clic pe aici

Contacte:
Mengdi Li
Presa Universității Tsinghua
Birou: 86-108-347-0580

Drepturi de autor © Tsinghua University Press

Dacă aveți un comentariu, vă rog Contact ne.

Emitenții de comunicate de știri, nu 7th Wave, Inc. sau Nanotechnology Now, sunt singuri responsabili pentru acuratețea conținutului.

Bookmark: