Et svampelignende molekylært bur til rensning af fullerener

Et værk i Naturkommunikation præsenterer en supramolekylær nanocage, som indkapsler fullerener af forskellige størrelser og tillader udvinding af rent C ₆₀ og C ₇₀ gennem en vaskebaseret strategi. Arbejdet blev koordineret fra Universitat de Girona. Bidragydere omfatter Ramón y Cajal-forsker Dr. Inhar Imaz og ICREA Research Prof. Daniel Maspoch fra ICN2 Supramolecular NanoChemistry &Materials Group.

En fulleren er et molekyle lavet af kulstof, der kan findes i mange former, såsom kugler eller rør. De har en bred vifte af applikationer, fremhæver deres omfattende anvendelse som elektroaktive materialer i solceller og med løbende nye anvendelser inden for medicin. Enhver ansøgning, imidlertid, er begrænset i oprindelse af kedelige faststof-væske-ekstraktioner (sædvanligvis i toluen) og tidskrævende kromatografiske separationer. Selv udvindingen af ​​små mængder rensede fullerener til forskningsformål bliver en kompleks proces.

Et værk i Naturkommunikation for nylig præsenteret en supramolekylær nanocage syntetiseret ved metalstyret selvsamling, som indkapsler fullerener af forskellige størrelser. Undersøgelsen blev ledet fra Universitat de Girona og omfattede deltagelse af UAB Department of Chemistry, ALBA Synchrotron og ICN2 Supramolecular NanoChemistry &Materials Group. RyC-forsker Dr. Inhar Imaz og ICREA Research Prof. Daniel Maspoch er blandt forfatterne.

Artiklen giver direkte eksperimentel dokumentation for 1:1-indkapslingen af ​​C ₆₀ , C ₇₀ , C ₇₆ , C ₇₈ og C ₈₄ , fulleren molekyler bestående af 60, 70, 76, 78 og 84 carbonatomer henholdsvis. Faststofstrukturer for de burede fullerener med C ₆₀ og C ₇₀ er opnået ved hjælp af røntgensynkrotronstråling. Med en vaskebaseret strategi er det muligt udelukkende at udvinde ren C60 fra en fast prøve af bur fyldt med en blanding af fullerener.

Dette tetragonale prismatiske supramolekylære bur med høj affinitet for inklusion af fullerener, og en let evne til at frigive dem ved opløsningsmiddelvask af den faste inklusionsforbindelse, er en attraktiv metode til selektivt at udvinde C ₆₀ og, med lavere effektivitet, C ₇₀ fra fullerenblandinger. Selvom metoden ikke kan bruges til at producere store mængder rensede fullerener, det giver en eksperimentel platform til at designe tunede bure til selektiv udvinding af højere fullerener. Fastfase fulleren-indkapslingen og frigørelsen repræsenterer et twist i vært-gæstekemien for molekylære nanocage-strukturer.