science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Milieuvriendelijke veelzijdige nanocapsules ontwikkeld

Holle polymeer nanocapsules (PN's) gemaakt van cucurbit-[6]uril (CB) dienen als een veelzijdig platform omdat verschillende metalen nanodeeltjes (NP's) op het oppervlak kunnen worden geïntroduceerd. Ze zorgen voor een gecontroleerde synthese, zelfaggregatie voorkomen, en zorgen voor een hoge stabiliteit en dispergeerbaarheid. Pd@CB-PN's vertonen uitstekende eigenschappen als heterogene katalysatoren in C-C- en C-N-bindingsvormende reacties in water.

Het Institute for Basic Science (IBS) heeft aangekondigd dat het Centre for Self-assembly and Complexity erin is geslaagd een nieuwe technologie te ontwikkelen die metalen nanodeeltjes introduceert op het oppervlak van polymere nanocapsules gemaakt van cucurbit[6]uril.

De onderzoekers hebben ontdekt dat het gebruik van polymeer nanocapsules gemaakt van cucurbit [6]uril en metaalzouten kan dienen als een veelzijdig platform waar metalen nanodeeltjes van gelijke grootte gelijkmatig over het oppervlak van de polymeer nanocapsules kunnen worden verdeeld. Cucurbit[6]uril heeft eigenschappen die sterk en selectief organische en anorganische chemische soorten herkennen. Dit maakt het mogelijk om het te gebruiken als een beschermend middel dat metalen nanodeeltjes kan stabiliseren door te voorkomen dat ze samenklonteren. De met metaal-nanodeeltjes versierde polymeer nanocapsules vertonen de volgende eigenschappen in water:hoge stabiliteit tot 6 maanden; hoge dispergeerbaarheid; uitstekende katalytische activiteit; en herbruikbaarheid in koolstof-koolstof- en koolstof-stikstofbinding-vormende reacties met 100% conversie-efficiëntie.

Hoewel metalen nanodeeltjes op verschillende manieren worden gebruikt in industriële, farmaceutische en agrarische (kunstmest)toepassingen als katalysator, giftige vloeistoffen zoals tolueen en hexaan worden gewoonlijk gebruikt als oplosmiddelen in de koolstof-koolstof- en koolstof-stikstofbinding-vormende reacties. Deze giftige vloeibare oplosmiddelen roepen veel problemen op, waaronder milieuvervuiling, hoge verwijderingskosten, gezondheidsproblemen en vergiftiging tijdens het verwijderingsproces.

Echter, deze nieuwe technologie kan die giftige vloeistoffen vervangen omdat het de vorming van koolstof-koolstof en koolstof-stikstof mogelijk maakt met behulp van metalen nanodeeltjes als katalysator, die een hoge stabiliteit heeft in milieuvriendelijke oplosmiddelen zoals water.

"De onderzoeksresultaten toonden aan dat deze nieuwe technologie een hoge stabiliteit vertoont, dispergeerbaarheid, Katalytische activiteit, en herbruikbaarheid in water, die andere bestaande metalen nanodeeltjes op vaste dragers niet hebben kunnen doen, " zegt Kimoon Kim, directeur van het Centrum voor Zelfassemblage en Complexiteit bij IBS. "Het is belangrijk omdat het nieuwe mogelijke toepassingen biedt op het gebied van groene oplosmiddelen of bio-imaging en nanogeneeskunde."