Syntes av AuNC stabiliserad av F27 SH och kristallisation av [Au25 (SF27 )18 ] 0 . en tecknad representation av AuNC stabiliserad av F27 SH tiol. För tydlighetens skull, endast 6 F27 S-ligander har rapporterats; b schematisk representation av kristallbildning i solkanlösning och kolorimetrisk förändring vid deras upplösning i PFO; c UV–Vis-spektra av råprodukt i solkan och kristaller återupplösta i PFO; d, e STEM-bilder av råprodukt som visar närvaron av små kluster och större AuNPs; f, g STEM-bilder av återupplösta kristalllösningar som visar den homogena närvaron av små kluster. Kredit:Nature Communications (2022). DOI:10.1038/s41467-022-29966-2
SupraBioNano Lab (SBNLab) vid Politecnico di Milanos institution för kemi, material och kemiteknik "Giulio Natta", i samarbete med universitetet i Bologna och Aalto-universitetet i Helsingfors (Finland) har för första gången syntetiserat en superfluorerad guld nanokluster, som består av en kärna av endast 25 guldatomer, till vilka 18 grenstrukturerade fluorerade molekyler är kopplade. Projektet publicerades nyligen i Nature Communications .
Metallklustren är en innovativ klass av mycket komplexa nanomaterial, kännetecknade av ultrasmå dimensioner (<2nm) och speciella kemisk-fysikaliska egenskaper såsom luminescens och katalytisk aktivitet, vilket uppmuntrar dess tillämpning inom olika vetenskapliga områden av stor betydelse i förhållande till moderna globala utmaningar. Dessa inkluderar precisionsmedicin, där metallnanokluster används som innovativa sonder för diagnostiska och terapeutiska tillämpningar, och energiomställningen, där de används som effektiva katalysatorer för produktion av grönt väte.
Kristalliseringen av metallnanokluster erbjuder möjligheten att erhålla prover med hög renhet, vilket gör att deras fina atomstruktur kan bestämmas; Men för närvarande är detta fortfarande en mycket svår process att kontrollera. De metoder som utvecklats i denna studie främjade kristalliseringen av nanokluster, vilket gjorde att deras atomstruktur kunde bestämmas med hjälp av röntgendiffraktion vid Sincrotrone Elettra i Trieste. Slutresultatet är den strukturella beskrivningen av det mest komplexa fluorerade nanoobjektet som någonsin rapporterats.
"Tack vare närvaron av ett fullständigt fluorerat skal, som innehåller nästan 500 fluoratomer, stabiliseras guldnanoklustret av de många interaktionerna mellan bindemedlets fluoratomer, vilket uppmuntrar kristallisering", säger professor Giancarlo Terraneo.
"Det kommer snart att vara möjligt att studera strukturen för dessa avancerade nanomaterial vid Politecnico di Milano, där - tack vare bidraget från regionen Lombardiet - Next-GAME (Next-Generation Advanced Materials), ett laboratorium dedikerat till användningen av state-of-the-art röntgeninstrument för att karakterisera kristaller, nanopartiklar och kolloider, håller på att etableras", säger professor Pierangelo Metrangolo, på uppdrag av Next-GAME.
Interaktionerna mellan fluoratomerna både inom nanoklustret och mellan nanoklustren rationaliserades med hjälp av kvantkemitekniker vid University of Bolognas "G. Ciamician" Chemistry Department av Dr. Angela Acocella och professor Francesco Zerbetto.
Professor Valentina Dichiarante, professor Francesca Baldelli Bombelli, Dr Claudia Pigliacelli och professor Giulio Cerullo, från Politecnico di Milanos fysikavdelning, bidrog också till studien, som tittade på nanoklustrets optiska egenskaper och demonstrerade de fluorerade bindemedlens inverkan på guldkärnans optik. aktivitet. + Utforska vidare
