Kemikere udvikler metode til at opnå katalysator-, overfladeaktive og skabelonfrie polymere nanopartikler

En kemiker fra RUDN foreslår en simpel teknologi til fremstilling af polymere nanopartikler ud fra kun to organiske stoffer. Ved at ændre reaktionstemperaturen og forholdet mellem indledende stoffer, forskerne kan få partikler af en given størrelse. Den nye metode blev beskrevet i Makromolekyler .

For at oprette nanopartikler af identisk størrelse og form, laboratorier over hele verden har brugt syntesen af ​​benzonaxin -gruppepolymerer fra forskellige monomerer. Som regel, polymerisering og dannelse af homogene nanopartikler kræver særlige skabeloner, katalysatorer og tilføjelser. Rafael Luque, en gæsteforsker ved RUDN, sammen med sine kolleger fra Kina og Pakistan, foreslog en enkel metode til opnåelse af nanopartikler.

Reaktionen udviklet af RUDN-kemikere indeholder to monomerer-3-aminophenol og formaldehyd. 3-aminophenol er en aromatisk amin og også en aromatisk alkohol, da den besidder både en phenolgruppe og en aminogruppe. Under hensyntagen til denne dobbelte struktur, forskerne foretog polymerisering uden yderligere komponenter.

Formaldehyd blev tilsat til en 3-aminophenolopløsning i vand og ethylalkohol. Derefter blev blandingen omrørt ved moderat temperatur (op til 75 ° C). Efter det, centrifugalseparation blev brugt til at ekstrahere polymere nanosfærer af identisk form og størrelse. Sådanne nanopartikler kan blive grundlaget for kulnanopartikler, der er i større efterspørgsel. Kemikerne opnåede dem ved at bage nanopartiklerne under en nitrogenstrøm. Partiklerne viste høj termisk stabilitet og bevarede deres sfæriske form.

Den nye teknologi er interessant, fordi den giver forskere mulighed for let at styre størrelsen af ​​de syntetiserede strukturer. Jo højere koncentration af 3-aminophenol i opløsningen, jo større nanosfærer. Efter at have gentaget forsøget flere gange, det lykkedes forskerne at syntetisere partiklerne med diametre fra 372 til 1, 030 nm.

"Metoden udviklet i samarbejde med vores kinesiske kolleger kan potentielt skaleres til industriel brug, "siger Rafael Luque, direktør for Center for Molekylært Design og Syntese af innovative forbindelser til medicin, og en gæsteforsker ved RUDN. "Vi har udviklet en enkel og forholdsvis billig procedure til opnåelse af polymere nanosfærer ved lave temperaturer uden katalysatorer, overfladeaktive stoffer og eller skabeloner. Det kan anvendes på forskellige områder. Polymere nanosfærer og nitrogenholdige kulstofnanopartikler baseret på dem kan anvendes til katalyse, energiomdannelse og lagring, rensning af andre stoffer, og så videre."