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化學(xué)家構(gòu)建首個(gè)納米粒子“圖書(shū)館”

   2016-06-29 中華石化網(wǎng)中國(guó)科學(xué)報(bào)

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核心提示:眾所周知,納米粒子經(jīng)常表現(xiàn)出與常見(jiàn)大尺度物質(zhì)不同的性質(zhì),應(yīng)用領(lǐng)域也大相徑庭。例如,金納米粒子可以催化

眾所周知,納米粒子經(jīng)常表現(xiàn)出與常見(jiàn)大尺度物質(zhì)不同的性質(zhì),應(yīng)用領(lǐng)域也大相徑庭。例如,金納米粒子可以催化化學(xué)反應(yīng),而普通的金塊卻不能。基于半導(dǎo)體的納米粒子僅通過(guò)尺寸的細(xì)小變化即可發(fā)射出不同顏色的光,而普通的半導(dǎo)體卻無(wú)法做到。

鑒于此,科學(xué)家想出了無(wú)數(shù)方法合成納米粒子。然而,一直以來(lái),他們并沒(méi)有提出在納米尺度組合多種元素并進(jìn)行測(cè)試的系統(tǒng)方法。近日,研究人員在《科學(xué)》雜志報(bào)告稱,他們合成出了由5種金屬不同組合的納米粒子,堪稱納米粒子“圖書(shū)館”。

該研究小組利用原子力顯微鏡的超小尖端作為羽毛筆,沾取5種不同的聚合物墨水。每種墨水各含有金、銀、銅、鎳或鈷的金屬離子。在平整基體上輕擦一滴不同的聚合物墨水后,研究人員利用兩種獨(dú)立的熱處理方式固化納米粒子。

首先,在較低溫度下,科學(xué)家把金屬離子從墨水中提取出來(lái)。第二步,在較高溫度下,蒸發(fā)掉墨水得到固態(tài)納米粒子。最終,研究人員成功制得了5種金屬的全部31種組合方式的納米粒子。目前,科學(xué)家正在測(cè)試這些粒子的光學(xué)、電學(xué)和催化特性,希望引領(lǐng)納米技術(shù)新突破。

多金屬納米微粒用途廣泛,包括催化、表面等離子體激元學(xué)、生物成像等。在催化等領(lǐng)域,多金屬納米粒子往往性能優(yōu)于各自的純組分納米粒子。但是目前并沒(méi)有一個(gè)有效的策略合成這種結(jié)構(gòu)的“圖書(shū)館”,以供化學(xué)家通過(guò)系統(tǒng)和定位的方法進(jìn)行探索。

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