Характеристика Ag NC, полученных при различных газах и интенсивностях перемешивания. Кредит: Small (2024). DOI: 10.1002/smll.202400306
Перемешивание обеспечивает гомогенизацию и эффективный газообмен — этот факт известен уже несколько десятилетий. Управление скоростью перемешивания во время синтеза нанокластеров имеет решающее значение для получения наноструктур с четко определенными размерами, структурами, оптическими свойствами и стабильностью.
Это понимание было подчеркнуто в недавнем исследовании, опубликованном в Smallпод руководством директора Бартоша А. Гржибовски из Центра алгоритмического и роботизированного синтеза Института фундаментальных наук.
Для исследования случая группа выбрала синтез флуоресцентных серебряных нанокластеров в классической системе борогидрид натрия/глутатион. Исследователи поняли, что доставка кислорода в синтетическую смесь в надлежащее время и с надлежащей скоростью может стать решающим фактором для результата синтеза.
Было возможно точно настроить свойства полученных структур — от нестабильных и нефлуоресцентных до высокофлуоресцентных — просто контролируя условия перемешивания. Даже очень небольшое изменение размера перемешивающего стержня, с 25 на 12 мм до 20 на 10 мм, при сохранении той же скорости перемешивания, систематически приводило к нефлуоресцентному продукту.
Более того, кислород был определен как фактор, определяющий структуру и функциональные свойства нанокластеров серебра. Подача большого количества кислорода с использованием точных условий перемешивания привела к созданию флуоресцентных серебряных нанокластеров, которые могут похвастаться замечательной стабильностью, сохраняющей флуоресценцию более двух лет.
«Как химик, я был весьма озадачен тем, что кислород не просто «разрушил»/окислил серебро — вместо этого флуоресценция стала такой продолжительной, потому что кислород включился в серебряную решетку образующихся нанокластеров», — сказал директор Гржибовски, руководитель группы.
Беспрецедентная стабильность этих серебряных нанокластеров может открыть дверь для более широкого использования в катализе, биосенсорике или биовизуализации.
Это исследование улучшает понимание взаимосвязи между структурой и свойствами наноструктур, прокладывая путь для более гибкого проектирования наноматериалов с индивидуальными свойствами и расширяя сферу их потенциального использования.
Дополнительная информация: Ольгерд Цибульски и др., Stirring‐Controlled Синтез ультрастабильных флуоресцентных серебряных нанокластеров, Small (2024). DOI: 10.1002/smll.202400306
Информация о журнале: Small
Предоставлено Институтом фундаментальных наук
