化學(xué)家合成出微小分子籠可用于提純納米材料
最近,美國(guó)紐約大學(xué)布法羅分;瘜W(xué)家合成出一種能捕獲納米離子的微小分子籠,可用于提純納米材料。相關(guān)論文發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)協(xié)會(huì)會(huì)刊》上。 分子籠由微小的有機(jī)分子管道組成。這種名為“瓶刷分子”的有機(jī)分子內(nèi)部用特殊方法做成中空,并使其內(nèi)壁帶上負(fù)電荷以選擇性地吞掉那些帶正電的粒子。分子籠還能做成不同大小,以捕捉不同大小的分子獵物。 瓶刷分子就像一個(gè)圓形的發(fā)刷,沿主干周圍伸出許多毛發(fā)似的分子。研究人員把這些“瓶刷”縫在一起,再把分子浸入水中使其變成中空,圍繞核心黏附上一層帶負(fù)電的羧酸基,就成了陷阱式的籠子結(jié)構(gòu)——內(nèi)壁帶有負(fù)電的納米管。 他們還設(shè)計(jì)了一系列實(shí)驗(yàn)來測(cè)試這種籠子的捕獲能力。其中一種雙層籠被稱為雞尾酒瓶,底層由含納米管的氯仿溶液構(gòu)成,頂層由含帶正電荷染料的水基溶液構(gòu)成。將這種雞尾酒搖5分鐘,納米管互相碰撞陷落在染料中,從而將染料帶入氯仿溶液中(染料不會(huì)溶解在氯仿中)。另一種精心制作的納米管籠能從水溶液中提取直徑僅2.8納米、帶正電的樹狀聚合物分子,而將4.3納米的樹狀聚合物分子留在溶液中。要想從納米管中釋放出捕獲的粒子,只需簡(jiǎn)單地降低氯仿溶液的pH值,就會(huì)關(guān)閉籠子內(nèi)部的負(fù)電荷,釋放出其中的粒子。 |