Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> nanoteknologi

At forstå, hvordan små organiske ioner stabiliserer guldnanopartikler, kan give bedre kontrol

Små organiske ioner kan stabilisere guldnanopartikler ved elektrostatiske interaktioner, sterisk hindring og ligand-metal-interaktioner.

Elektrostatiske interaktioner: Små organiske ioner kan bære en positiv eller negativ ladning, som kan interagere med den modsat ladede overflade af guldnanopartikler. Denne elektrostatiske tiltrækning hjælper med at forhindre nanopartiklerne i at agglomerere.

Sterisk hindring: Små organiske ioner kan også stabilisere guldnanopartikler ved sterisk hindring. Det betyder, at ionerne fysisk blokerer nanopartiklerne i at komme i kontakt med hinanden. Dette er især vigtigt for nanopartikler, der er meget små, da de har et stort overfladeareal og derfor er mere tilbøjelige til at agglomerere.

Ligand-metal-interaktioner: Små organiske ioner kan også stabilisere guldnanopartikler ved at danne ligand-metalbindinger med guldatomerne på overfladen af ​​nanopartiklerne. Denne type interaktion er især stærk for ioner, der indeholder svovl- eller nitrogenatomer, som har en høj affinitet til guld.

Ved at forstå, hvordan små organiske ioner stabiliserer guldnanopartikler, kan forskerne bedre kontrollere størrelsen, formen og egenskaberne af disse nanopartikler. Dette er vigtigt for en række anvendelser, såsom katalyse, lægemiddellevering og sensing.

Her er nogle specifikke eksempler på, hvordan små organiske ioner er blevet brugt til at stabilisere guld nanopartikler:

* Citrationer bruges almindeligvis til at stabilisere guld nanopartikler. Citrationer er negativt ladede, og de interagerer elektrostatisk med den positivt ladede overflade af guldnanopartikler. Denne interaktion hjælper med at forhindre nanopartiklerne i at agglomerere.

* Thiolater er organiske ioner, der indeholder et svovlatom. Thiolater danner stærke ligand-metalbindinger med guldatomer, hvilket hjælper med at stabilisere guldnanopartikler. Thiolater bruges ofte til at funktionalisere guldnanopartikler til specifikke applikationer.

* Polymerer er store organiske molekyler, der kan bruges til at stabilisere guldnanopartikler. Polymerer kan interagere med guldnanopartikler gennem en række forskellige mekanismer, herunder elektrostatiske interaktioner, sterisk hindring og ligand-metal-interaktioner. Polymerer bruges ofte til at skabe kompositmaterialer, der indeholder guldnanopartikler.

Ved omhyggeligt at vælge typen af ​​små organiske ioner, der bruges til at stabilisere guldnanopartikler, kan forskere kontrollere størrelsen, formen og egenskaberne af disse nanopartikler til en række forskellige anvendelser.