Hule polymer nanokapsler (PN'er) lavet af cucurbit-[6]uril (CB) tjener som en alsidig platform, da forskellige metalnanopartikler (NP'er) kan introduceres på overfladen. De giver mulighed for en kontrolleret syntese, forhindre selvaggregering, og giver høj stabilitet og dispergerbarhed. Pd@CB-PN'er viser fremragende egenskaber som heterogene katalysatorer i C-C og C-N bindingsdannende reaktioner i vand.
Institut for Grundvidenskab (IBS) har meddelt, at Center for Selvsamling og Kompleksitet er lykkedes med at udvikle en ny teknologi, der introducerer metalnanopartikler på overfladen af polymernanokapsler lavet af cucurbit[6]uril.
Forskerne har fundet ud af, at brug af polymer nanokapsler lavet af cucurbit[6]uril og metalsalte kan tjene som en alsidig platform, hvor lige store metalnanopartikler kan fordeles jævnt på overfladen af polymernanokapslerne. Cucurbit[6]uril har egenskaber, som stærkt og selektivt genkender organiske og uorganiske kemiske arter. Dette gør det muligt at bruge det som et beskyttelsesmiddel, der kan stabilisere metalnanopartikler ved at forhindre dem i at klynge sig sammen. De metal-nanopartikel-dekorerede polymer nanokapsler udviser følgende egenskaber i vand:høj stabilitet i op til 6 måneder; høj dispergerbarhed; fremragende katalytisk aktivitet; og genanvendelighed i carbon-carbon- og carbon-nitrogenbindingsdannende reaktioner med 100 % omdannelseseffektivitet.
Selvom metalnanopartikler bruges forskelligt i industrielle, farmaceutiske og landbrugsmæssige (gødnings)anvendelser som katalysator, giftige væsker såsom toluen og hexan bruges sædvanligvis som opløsningsmidler i de kulstof-kulstof- og kulstof-nitrogenbindingsdannende reaktioner. Disse giftige flydende opløsningsmidler giver anledning til mange problemer, herunder miljøforurening, høje omkostninger til bortskaffelse, sundhedsproblemer og forgiftning under bortskaffelsesprocessen.
Imidlertid, denne nye teknologi er i stand til at erstatte de giftige væsker, da den tillader kulstof-kulstof- og kulstof-nitrogen-bindinger ved brug af metalnanopartikler som katalysator, som har høj stabilitet i miljømæssigt foretrukne opløsningsmidler såsom vand.
"Forskningsresultaterne viste, at denne nye teknologi viser høj stabilitet, dispergerbarhed, katalytisk aktivitet, og genanvendelighed i vand, som andre eksisterende metalnanopartikler på faste understøtninger ikke har været i stand til at gøre, " siger Kimoon Kim, direktør for Center for Selvsamling og kompleksitet på IBS. "Det er vigtigt, da det præsenterer nye mulige anvendelser inden for grønne opløsningsmidler eller bioimaging og nanomedicin."