Breaking News

Breaking

Post Top Ad

Your Ad Spot

Sunday, March 6, 2022

بناء جسيمات نانوية دقيقة مع قوالب

ذرة ذرة: بناء جسيمات نانوية دقيقة مع قوالب

تم اختيار هذا الرسم التوضيحي العلمي للدراسة ، الذي أعده الدكتور تاكاماسا تسوكاموتو من طوكيو تيك ، كصورة غلاف داخلية في Angewandte Chemie International Edition مصدر الصورة: دكتور تسوكاموتو ، طوكيو تك. الائتمان: الدكتور تاكاماسا تسوكاموتو من طوكيو تك

تُستخدم الجسيمات النانوية (التي تتراوح أحجامها بين 3 – 500 نانومتر) والعناقيد النانوية الفرعية (التي يبلغ قطرها حوالي 1 نانومتر) في العديد من المجالات ، بما في ذلك الطب والروبوتات وعلوم المواد والهندسة. يمنحها حجمها الصغير ونسبها الكبيرة من مساحة السطح إلى الحجم خصائص فريدة ، مما يجعلها ذات قيمة في مجموعة متنوعة من التطبيقات ، بدءًا من التحكم في التلوث إلى التخليق الكيميائي.

في الآونة الأخيرة ، جذبت المواد شبه النانوية ، التي يبلغ حجمها حوالي 1-3 نانومتر ، الانتباه لأن لها طبيعة مزدوجة – يمكن اعتبارها ، وكذلك الجزيئات غير العضوية. من المفهوم أن التحكم في عدد الذرات في مادة شبه متناهية الصغر يمكن أن يكون ذا قيمة كبيرة. ومع ذلك ، فإن توليف مثل هذه الدقة يمثل تحديًا تقنيًا ، لكن العلماء في Tokyo Tech كانوا بالتأكيد على استعداد لمواجهة هذا التحدي.

تم اقتراح Dendrons – هياكل جزيئية شديدة التشعب تتكون من imines أساسية – كسلائف للتركيب الدقيق للمواد شبه النانوية مع العدد المطلوب من الذرات. تعمل الإيمينات الموجودة في الشجرة كسقالة يمكن أن تشكل معقدات مع بعض الأملاح المعدنية الحمضية ، وتتراكم المعادن على هيكل الشجرة. هذه ، بدورها ، يمكن اختزالها إلى عناقيد نانوية معدنية فرعية بالعدد المطلوب من الذرات. ومع ذلك ، فإن تخليق التشعبات مع نسبة عالية من الإيمينات هو عملية مكلفة وذات عائد منخفض.

الآن ، في دراسة نشرت في أنجواندت كيمي، يشرح الباحثون كيف قاموا بدمج هياكل متغصنة متعددة لتشكيل كبسولة فوق الجزيئية تتكون من أكثر من 60 إيمينات. يوضح الأستاذ المساعد تاكاماسا تسوكاموتو ، الذي شارك في الدراسة: “تم إنجاز تركيب الجزيئات الضخمة المُجمَّعة من شجر الدرون عن طريق ربط الوحدات الأساسية الداخلية ووحدات الشجرة الخارجية – التي تحدد الهيكل المركزي والفروع النهائية ، على التوالي”. يحتوي الهيكل الداخلي لهذا الجزيء الفائق على نواة سداسية الشوكات مع تريتيليوم حمضي ، بينما احتوت كل وحدة خارجية على شجيرات مع إيمينات. نتج عن التفاعل بين اللب الحمضي والبنية الخارجية الأساسية مركب عضوي ذاتي التجميع.

ذرة ذرة: بناء جسيمات نانوية دقيقة مع قوالب

تتراكم أيونات التريتيليوم وأيونات الروديوم بشكل مشترك مع الإيمينات التي يتم إدخالها في وحدة الشجرة لتشكيل مجمعات عضوية ومجمعات معدنية. في هذه الدراسة ، تم استخدام المركب العضوي لتخليق الكبسولات فوق الجزيئية. الائتمان: الدكتور تسوكاموتو ، طوكيو تك

علاوة على ذلك ، وجد أن الإيمينات تتراكم بشكل مشترك مع أملاح الروديوم بحيث تشكل الإيمينات الأعمق معقدًا مع وحدات تريتيليوم بينما تمتلئ الوحدات الخارجية بأملاح الروديوم. تم تكثيف الجزيء الفائق الناتج ، الذي كان يحتوي على وحدة جوهرية داخلية محاطة بست وحدات شجر خارجية (تحتوي كل منها على 14 أملاحًا من الروديوم في الإيمينات الخارجية) ، بنجاح إلى مجموعات تحتوي على 84 ذرة روديوم بحجم 1.5 نانومتر.

من خلال ربط التشعبات التي تحتوي على imine بنواة حمضية ، أنشأ الباحثون نموذجًا فوق الجزيئي لتخليق المواد شبه النانوية. علاوة على ذلك ، نظرًا لأن الإيمينات يمكن أن تشكل مجمعات مع مجموعة واسعة من الوحدات الموجبة ، يمكن استخدام الطريقة لتجميع مجموعة متنوعة من الهياكل فوق الجزيئية. نظرًا لتعدد استخداماتها وبساطتها وفعاليتها من حيث التكلفة ، يمكن أن تكون الطريقة حجر الزاوية لتطوير مواد نانوية جديدة. يقول البروفيسور تسوكاموتو: “إن هذا النهج الجديد للحصول على المواد شبه النانوية المحددة بالذرية دون قيود الأساليب التقليدية لديه القدرة على لعب دور مهم في استكشاف الحدود الأخيرة للمواد النانوية”. في الواقع ، قد تكون هذه خطوة “صغيرة” بالنسبة لشركة Tokyo Tech ، لكنها خطوة “عملاقة” لعلم النانو.


محفز ثنائي المعدن يساعد على تصنيع إيمينات مضبوطة وأمينات ثانوية


معلومات اكثر:
تاكاماسا تسوكاموتو وآخرون ، توليف دقيق للغاية للجسيمات النانوية شبه الفرعية بواسطة Dendron – قوالب الجزيئات الضخمة المجمعة ، Angewandte Chemie International Edition (2022). DOI: 10.1002 / anie.202114353

الاقتباس: ذرة تلو ذرة: بناء جسيمات نانوية دقيقة مع قوالب (2022 ، 4 مارس) تم استرداده في 6 مارس 2022 من https://phys.org/news/2022-03-atom-precise-smaller-nanoparticles-templates.html

هذا المستند عرضة للحقوق التأليف والنشر. بصرف النظر عن أي تعامل عادل لغرض الدراسة أو البحث الخاص ، لا يجوز إعادة إنتاج أي جزء دون إذن كتابي. يتم توفير المحتوى لأغراض إعلامية فقط.

No comments:

Post a Comment

Powered by Blogger.

Search This Blog

Post Top Ad