Forskere syntetiserer en nanocluster af superfluoreret guld

SupraBioNano Lab (SBNLab) ved Politecnico di Milanos afdeling for kemi, materialer og kemiteknik "Giulio Natta," i samarbejde med University of Bologna og Aalto University of Helsinki (Finland) har for første gang syntetiseret en superfluoreret guld nanocluster, der består af en kerne af kun 25 guldatomer, hvortil 18 grenstrukturerede fluorerede molekyler er knyttet. Projektet blev for nylig offentliggjort i Nature Communications .

Metalklyngerne er en innovativ klasse af meget komplekse nanomaterialer, kendetegnet ved ultra-små dimensioner (<2nm) og særegne kemisk-fysiske egenskaber såsom luminescens og katalytisk aktivitet, som fremmer dets anvendelse i forskellige videnskabelige områder af stor betydning i forhold til moderne globale udfordringer. Disse omfatter præcisionsmedicin, hvor metalnanoklynger bruges som innovative prober til diagnostiske og terapeutiske anvendelser, og energiomstillingen, hvor de anvendes som effektive katalysatorer til produktion af grønt brint.

Krystalliseringen af ​​metal nanoclusters giver mulighed for at opnå prøver med høj renhed, hvilket gør det muligt at bestemme deres fine atomare struktur; på nuværende tidspunkt er dette dog stadig en meget vanskelig proces at kontrollere. Metoderne udviklet i denne undersøgelse fremmede krystalliseringen af ​​nanoclusters, hvilket gjorde det muligt at bestemme deres atomstruktur ved hjælp af røntgendiffraktion ved Sincrotrone Elettra i Trieste. Slutresultatet er den strukturelle beskrivelse af det mest komplekse fluorerede nanoobjekt, der nogensinde er rapporteret.

"Takket være tilstedeværelsen af ​​en fuldstændig fluoreret skal, der indeholder næsten 500 fluoratomer, stabiliseres guldnanoclusteren af ​​de talrige interaktioner mellem bindemidlets fluoratomer, hvilket tilskynder til krystallisering," siger professor Giancarlo Terraneo.

"Det vil snart være muligt at studere strukturen af ​​disse avancerede nanomaterialer på Politecnico di Milano, hvor - også takket være bevillingen fra regionen Lombardiet - Next-GAME (Next-Generation Advanced Materials), et laboratorium dedikeret til brugen af state-of-the-art røntgeninstrumenter til at karakterisere krystaller, nanopartikler og kolloider, er ved at blive etableret," siger professor Pierangelo Metrangolo, på vegne af Next-GAME.

Interaktionerne mellem fluoratomerne både i nanoclusteren og mellem nanoclusterne blev rationaliseret ved hjælp af kvantekemiteknikker ved University of Bolognas "G. Ciamician" Chemistry Department af Dr. Angela Acocella og professor Francesco Zerbetto.

Professor Valentina Dichiarante, professor Francesca Baldelli Bombelli, Dr. Claudia Pigliacelli og professor Giulio Cerullo, fra Politecnico di Milanos fysikafdeling, bidrog også til undersøgelsen, hvor de så på nanoclusterens optiske egenskaber og demonstrerede de fluorerede bindemidlers indvirkning på guldkernens optiske egenskaber. aktivitet. + Udforsk yderligere

Udvikling af en gennemsigtig og fleksibel ultratynd hukommelsesenhed