电阻脉冲纳米孔传感的原理是,电流通过纳米孔(绿色,左边)时的微小变化可以用来了解纳米孔内的分子。研究人员能够用不同的保护剂(配体)捕获纳米级的金簇,这些配体会在金核周围移动,从而产生复杂的当前步骤。
来源:联邦
弗吉尼亚联邦大学物理系的研究人员发现,一种被称为纳米孔传感的技术可以用来探测微簇变化,即比分子大但比固体小的物质块。
人文科学学院实验生物物理学和纳米科学副教授Joseph Reiner博士说:“纳米孔的作用就像极其微小的传感器,每边只有几个纳米。”“这种大小尺度让我们能够观察到当一个配体分子改变簇的大小时。实时检测这些变化的能力——当它们发生的时候——是一种新的和令人兴奋的东西。
赖纳和物理学教授马西莫·f·贝尔蒂诺博士,以及VCU的学生鲍比·考克斯、彼得·威尔克森和帕特里克·伍德沃斯在《美国化学学会杂志》上发表了一篇论文,描述了这一发现。
赖纳说:“这是一个新发现,因为在单个粒子上实时检测这些变化的方法实在不多。”“这打开了观察纳米表面各种有趣现象的大门,这是许多化学家在应用和纯研究领域都非常感兴趣的一个领域。”
这一研究为簇簇的活性提供了新的线索,簇簇是一种反应性极强的物质,被认为是催化或催化剂加速化学反应的有趣对象。
“了解分子在纳米团簇上的行为有助于我们了解它们的催化特性,”Bertino说。“到目前为止,人们认为分子在簇表面是静止的。我们的实验表明,相反,分子以非常快的速度改变它们的构型和位置。这为这些物质的化学性质打开了新的视角。
贝尔蒂诺说,研究小组的发现可能会带来令人兴奋的新发现。
“现在有几条可能的小巷正在开放。一个是集群增长。没有人能很好地理解这些东西是如何产生的。另一个是帮助调整他们的资产,”他说。“到目前为止,人们种植这些东西并使它们具有反应性,但并不总是清楚这是如何发生的。”从本质上说,飞镖是用来解决这个问题的,人们希望其中一个飞镖能粘住。这项工作允许我们查看一个定义良好的集群大小,并通过一次更改一个参数来处理它。
通过更好地观察这些簇及其行为,研究人员希望能够更好地了解催化剂如何改进,从而更有效地发现和合成药物。
故事来源:
材料由弗吉尼亚联邦大学提供。注:内容可根据风格和长度进行编辑。
期刊引用:
鲍比·考克斯,帕特里克·h·伍德沃斯,彼得·d·威尔克森,马西莫·f·贝尔蒂诺,约瑟夫·e·雷纳。利用电阻脉冲纳米孔传感技术观察了硫代酸盐包裹的金纳米团簇在配体诱导下的结构变化。美国化学学会杂志,2019年;DOI: 10.1021 / jacs.8b12535
——文章发布于2019年2月21日