زدودن لیگاند از نانوذرات با شستشوی آنها

[am in 25,041]

یکی از مشکلات استفاده از نانوذرات، وجود لیگاند در ساختار آنها و تاثیر منفی روی عملکرد آنها است. اخیرا یک تیم تحقیقاتی موفق شده است با ارائه روشی این لیگاندها را از محیط خارج کند. با این کار عملکرد نانوذرات در حوزه‌هایی نظیر کاتالیست بهبود قابل توجهی می‌کند.

به گزارش سرویس علم و فن اوری پایگاه اطلاع رسانی صبا به نقل از نانو، محققان دانشگاهی ممکن است بتوانند راهی بیابند که با آن بتوان از نانوذرات فلزی در کاتالیست‌ها استفاده کرد. با این کار فرآیندهای شیمیایی سریع‌تر انجام می‌شوند.

 

 

نانوذرات فلزی اساس توسعه در برخی حوزه‌ها نظیر فتونیک، حسگری، تصویربرداری، پزشکی و کاتالیست‌ها هستند. در روش‌های تولید نانوذرات فلزی باید از لیگاندها استفاده کرد. این مواد، نقش عامل محافظ را ایفا می‌کنند. لیگاندها موجب پایدار شدن نانوذرات شده و مانع از انعقاد آنها می‌شوند. به محض پایدار شدن نانوذرات، این لیگاندها استفاده دیگری نداشته و در ادامه فرآیند، مانع از فعالیت نانوذرات می‌شوند. این لیگاندها در فرآیندهایی که سطح نانوذرات به‌عنوان بستری برای واکنش استفاده می‌شود، نظیر کاتالیست‌ها، مشکل آفرین هستند.

 

 

یک تیم تحقیقاتی از مدرسه شیمی، موفق شده است روشی برای زدودن لیگاندها ارائه کند. با این کار فعالیت کاتالیستی نانوذرات بهبود می‌یابد.

 

 

گراهام هاتچینگ، رهبر این تیم تحقیقاتی، می‌گوید «این لیگاندها به‌طور قابل توجهی موجب بلوک شدن سطح نانوذرات شده که در نهایت مانع رسیدن نور در فرآیند حسگری نوری یا مواد شیمیایی در فرآیندهای کاتالیستی می‌شود. با این حال، زدودن لیگاندها از نانوذرات پایدار شده همیشه مشکل ساز است. پیش از این برای زدودن لیگاندها از انتقال گرما استفاده می‌شده، که این کار موجب آسیب دیدن سطح فلز می‌شود».

 

 

گراهام هاتچینگ می‌گوید: «چیزی که ما یافتیم این بود که شستن با آب، می‌تواند موجب پاک شدن لیگاندها شود. با این کار نانوذرات به‌طور موثرتری در فرایند کاتالیستی شرکت می‌کنند. با افزایش توانمندی‌های کاتالیستی این نانوذرات، اثربخشی واکنش شیمیایی در فرآیندهای صنعتی افزایش می‌یابد». نتایج اولیه مطالعات ما مثبت بوده و ما پیش‌بینی می‌کنیم که این راهبرد موجب بهبود در به‌کارگیری نانوذرات شده و همچنین محدوده کاربرد آن را افزایش دهد به‌طوری که از نانوذرات بتوان در حفاظت از محیط زیست و تولید انرژی استفاده کرد.

 

 

این پروژه توسط تیم تحقیقاتی گراهام هاتچینگ در کاردیف و با همکاری گروهی در دانشگاه پنسیلوانیا انجام شده است. نتیجه این پروژه در قالب مقاله‌ای تحت عنوان

 

Facile removal of stabilizer-ligands from supported gold nanoparticles در نشریه Nature Chemistry به چاپ رسیده است.