Nanotechnology Now - Pressmeddelande: Forskare utvecklar teknik för att syntetisera vattenlösliga legeringsnanokluster

Återutgiven av Platon

anhängare: 0

Hem > Presse > Forskare utvecklar teknik för att syntetisera vattenlösliga legeringsnanokluster

Forskare från Qingdao University of Science and Technology utvecklade en ny väg för att syntetisera atomärt exakta, vattenlösliga legeringsnanokluster.

KREDITERA
Xun Yuan, School of Materials Science and Engineering, Qingdao University of Science and Technology

Sammanfattning:
Under de senaste åren har ultrasmå metallnanokluster låst upp framsteg inom områden som sträcker sig från bioavbildning och biosensing till bioterapi tack vare deras unika molekylärliknande egenskaper. I en studie publicerad i tidskriften Polyoxometalates den 11 december 2023 föreslog ett forskarlag från Qingdao University of Science and Technology en design för att syntetisera atomärt exakta, vattenlösliga legeringsnanokluster.

Forskare utvecklar teknik för att syntetisera vattenlösliga legerade nanokluster

Tsinghua, Kina | Postat den 12 januari 2024

"Nyheten i denna studie är i en ny strategi för syntes av vattenlösliga legeringsnanokluster och ett ytterligare bidrag till den grundläggande förståelsen av legeringsmekanismen för metallnanokluster", säger studieförfattaren Xun Yuan från Qingdao University of Science and Technology.

"Det slutliga målet är att utveckla sådana legerade nanokluster som ny nanomedicin," sa Yuan.

Nanokluster är gjorda av endast ett fåtal till tiotals atomer, och storleken på deras kärnor är vanligtvis under 2 nanometer (nm). Eftersom den extremt lilla storleken på klustren är nära Fermi-våglängden för elektroner, övergår det kontinuerliga bandet till diskontinuerligt och blir molekyllikt med diskreta energinivåer. Följaktligen uppvisar nanoklustren unika optiska och elektroniska egenskaper.

Nyligen genomförda studier har visat hur legerade nanokluster - syntetiserade genom att kombinera två eller flera olika metaller till ett monometalliskt nanokluster-ramverk - kan generera nya geometriska strukturer och ytterligare funktionalitet. Forskare kan "justera" de fysikaliska och kemiska egenskaperna (t.ex. optiska, katalytiska och magnetiska) hos metallnanokluster. Dessutom uppvisar legerade nanokluster ofta synergistiska eller nya egenskaper, som går utöver monometalliska nanokluster.

Ökat intresse för potentiella möjligheter har sporrat den senaste tidens aktivitet för att utveckla nya metoder för att syntetisera legerade nanokluster. Men medan korrelationerna mellan storlek, morfologi och sammansättning av legerade nanokluster och deras fysikalisk-kemiska egenskaper har visats väl, är frågor kring dopningsprocesser och de dynamiska svaren inte väl förstått, enligt Yuan.

"Dessa olösta problem beror främst på de tekniska begränsningarna i att karakterisera legeringsatomfördelningen på atomnivå, särskilt i realtidsspårning av den dynamiska heteroatomrörelsen i legeringsnanopartiklarna under reaktionerna," sa Yuan.

Dessutom utnyttjades de flesta av dessa metoder för hydrofoba legeringsnanokluster, vilket kan utesluta syntes för vattenlösliga legeringsnanokluster. Med tanke på den breda tillämpningen av vattenlösliga legeringsnanokluster inom biomedicin och miljöskydd är det mycket viktigt att utveckla nya syntetiska strategier för vattenlösliga legeringsnanokluster på atomnivå.

Med detta mål i åtanke fann Yuan och medarbetare att sådd silver (Ag) joner kunde utlösa omvandlingen från guld (Au)-baserade nanokluster till legerade Au18-xAgx(GSH)14 nanokluster som kan omvandlas ytterligare till sammansättningsfixerade Au26Ag( GSH)17Cl2 nanokluster av guld (Au) joner— med GSH som betecknar vattenlösligt glutation. Dessutom kunde positionen för den enda Ag-atomen av Au26Ag(GSH)17Cl2 nanokluster identifieras på ytan.

"Våra resultat kan uppnå modulering på atomnivå av metallnanopartiklar och ge en plattform för att producera funktionella legeringsnanomaterial för specifika applikationer," sa Yuan. "Dessutom kan den förvärvade legeringsmekanismen fördjupa förståelsen för egenskaperna och prestanda hos legerade nanomaterial, vilket bidrar till genereringen av ny kunskap inom områdena nanomaterial, kemi och nanoklustervetenskap."

I framtida studier kommer forskarna att använda dessa legerade nanokluster för biomedicinska tillämpningar.

Forskningen stöds av National Natural Science Foundation i Kina och Taishan Scholar Foundation i Shandong-provinsen.

Andra bidragsgivare inkluderar Shuyu Qian, Fengyu Liu, Haiguang Zhu, Yong Liu, Ting Feng och Xinyue Dou från Qingdao University of Science and Technology.

####

Om Tsinghua University Press
Om polyoxometalater

Polyoxometalates är en peer-reviewed, internationell och tvärvetenskaplig forskningstidskrift som fokuserar på alla aspekter av polyoxometalates, presenterad i snabb granskning och snabb publicering, sponsrad av Tsinghua University och publicerad av Tsinghua University Press. Bidrag begärs inom alla aktuella områden, allt från grundläggande aspekter av vetenskapen om polyoxometalater till praktiska tillämpningar av sådana material. Polyoxometalates erbjuder läsare en attraktiv blandning av auktoritativa och omfattande recensioner, original spetsforskning inom kommunikations- och fullpappersformat, kommentarer och highlight.

Om SciOpen

SciOpen är en professionell resurs med öppen tillgång för att upptäcka vetenskapligt och tekniskt innehåll som publiceras av Tsinghua University Press och dess publiceringspartners, vilket ger den vetenskapliga förlagsgemenskapen innovativ teknologi och marknadsledande kapacitet. SciOpen tillhandahåller end-to-end-tjänster för inlämning av manuskript, referentgranskning, innehållsvärd, analys och identitetshantering och expertrådgivning för att säkerställa varje tidskrifts utveckling genom att erbjuda en rad alternativ för alla funktioner som tidskriftslayout, produktionstjänster, redaktionella tjänster, Marknadsföring och kampanjer, onlinefunktionalitet etc. Genom att digitalisera publiceringsprocessen vidgar SciOpen räckvidden, fördjupar effekten och påskyndar utbytet av idéer.

För mer information, klicka på här.

Kontaktpersoner:
Mengdi Li
Tsinghua University Press
Kontor: 86-108-347-0580

Om du har en kommentar, snälla Kontakta oss oss.

Emittenter av nyhetsmeddelanden, inte 7th Wave, Inc. eller Nanotechnology Now, är ensamma ansvariga för innehållets noggrannhet.

Bokmärke: