Ihåliga polymernanokapslar (PNs) gjorda av cucurbit-[6]uril (CB) fungerar som en mångsidig plattform eftersom olika metallnanopartiklar (NPs) kan introduceras på ytan. De möjliggör en kontrollerad syntes, förhindra självaggregation, och ger hög stabilitet och dispergerbarhet. Pd@CB-PNs visar enastående egenskaper som heterogena katalysatorer i C-C och C-N bindningsbildande reaktioner i vatten.
Institutet för grundläggande vetenskap (IBS) har meddelat att Center for Self-assembly and Complexity har lyckats utveckla en ny teknik som introducerar metallnanopartiklar på ytan av polymernanokapslar gjorda av cucurbit[6]uril.
Forskarna har funnit att användning av polymernanokapslar gjorda av cucurbit[6]uril och metallsalter kan fungera som en mångsidig plattform där lika stora metallnanopartiklar kan fördelas jämnt på ytan av polymernanokapslarna. Cucurbit[6]uril har egenskaper som starkt och selektivt känner igen organiska och oorganiska kemiska arter. Detta gör det möjligt att använda det som ett skyddsmedel som kan stabilisera metallnanopartiklar genom att förhindra dem från att klunga ihop sig. De metall-nanopartikeldekorerade polymernanokapslarna uppvisar följande egenskaper i vatten:hög stabilitet i upp till 6 månader; hög dispergerbarhet; utmärkt katalytisk aktivitet; och återanvändbarhet i kol-kol- och kol-kvävebindningsbildande reaktioner med 100 % omvandlingseffektivitet.
Även om metallnanopartiklar används på olika sätt inom industri, läkemedels- och jordbrukstillämpningar (gödselmedel) som katalysator, giftiga vätskor som toluen och hexan används vanligtvis som lösningsmedel i de kol-kol- och kol-kvävebindningsbildande reaktionerna. Dessa giftiga flytande lösningsmedel ger upphov till många problem, inklusive miljöföroreningar, höga kostnader för bortskaffande, hälsoproblem och förgiftning under bortskaffningsprocessen.
Dock, den här nya tekniken kan ersätta dessa giftiga vätskor eftersom den tillåter bildning av kol-kol och kol-kvävebindningar med användning av metallnanopartiklar som katalysator, som har hög stabilitet i miljömässigt föredragna lösningsmedel såsom vatten.
"Forskningsresultaten visade att denna nya teknik visar hög stabilitet, dispergerbarhet, katalytisk aktivitet, och återanvändbarhet i vatten, vilket andra befintliga metallnanopartiklar på fasta underlag inte har kunnat göra, säger Kimoon Kim, chef för Centrum för självmontering och komplexitet vid IBS. "Det är viktigt eftersom det presenterar nya möjliga tillämpningar inom gröna lösningsmedel eller bioimaging och nanomedicin."
