کنترل ابعاد نانوذرات طلا با لیگندهای مختلف

به گزارش افکارنیوز به نقل از ايسنا، جوزف تريسي از پژوهشگران اين پروژه ميگويد: اين کار دانش ما را درباره توليد نانوذرات افزايش ميدهد. نانوذرات طلا از دسته موادي هستند که در صنعت کاربردهاي وسيعي دارند.


وقتی نانوذرات طلا ایجاد می‌شوند، معمولا در فرایند تولید آنها از مولکول‌های آلی موسوم به لیگند استفاده می‌شود. این لیگندها اتم‌های طلا را به نزدیک یکدیگر می‌آورند تا نانوذرات شکل گیرند. در این فرایند، لیگندها در کنار هم قرار گرفته تا اتم‌های طلا ساختار سه بعدی نانوذرات را شکل دهند.

محققان تصمیم داشتند که ببینند آیا توده‌ای شدن لیگندها روی ابعاد نانوذرات تاثیرگذار است تا با این کار لیگندهای تیول مناسب برای سنتز نانوذرات طلا پیدا کنند. لیگندهای مورد استفاده در این فرایند هگزان تیولات خطی(SC۶ -)، سیکلوهگزان تیولات(SCy -) و آدامانتان تیولات(SAd -) بود، هر یک از این لیگندها دارای پیکربندی توده‌ای خاص خود است.


اگر لیگندها را بصورت تکه‌های کیک تصور کنیم که اتم‌های طلا در وسط آن قرار دارند، SC۶ شبیه یک تکه باریک از کیک است، SCY - تکه‌ای بزرگتر و Sad– بزرگتر از دو تکه قبلی است.


محققان دریافتند که ابعاد لیگندها تعیین کننده اندازه نانوذرات است. از آن جایی که لیگندهای Sad– و SCY– کمتری می‌توانند در کنار هم قرار گیرند، در نتیجه اتم‌های طلای کمتری را هم می‌توانند به کنار یکدیگر بکشانند؛ بنابراین نانوذرات کوچکتری ایجاد می‌شوند. SC۶ ‍ - که توده‌ای‌ترین لیگند است، بزرگترین نانوذره را ایجاد می‌کند.


«پیتر کرومنکوک» از پژوهشگران این پروژه می‌گوید: ما در این پروژه نشان دادیم که با این وسیله می‌توان ابعاد نانوذرات را کنترل کرد، همچنین می‌توان از این روش برای دیگر مواد نیز استفاده کرد؛ این چیزی بود که ما به دنبالش بودیم.


البته محققان چیز دیگری را هم کشف کردند. آنها دریافتند که نانوذرات در حین تشکیل ترجیح می‌دهند ابعاد مشخصی داشته باشند، برای مثال یک گونه از نانوذرات ترجیحا ۲۵ تا ۲۸ اتم دارد، اما هیچ گاه ۲۶ یا ۲۷ اتم نخواهد داشت.


در این پژوهش، محققان دریافتند که میزان توده‌ای بودن لیگندها می‌تواند روی ابعاد نانوذرات تولیدشده تاثیرگذار باشد. این موضوع از آن جهت جالب است که هر نانوذره تعداد اتم‌ها و لیگندهای متفاوتی است؛ این ویژگی روی خواص شیمیایی نانوذرات تولید شده تاثیر بسزایی دارد.


نتایج این تحقیق در قالب مقاله‌ای تحت عنوان «Bulky Adamantanethiolate and Cyclohexanethiolate Ligands Favor Smaller Gold Nanoparticles with Altered Discrete Sizes» در نشریه «ACS Nano» به چاپ رسیده است.