новости бизнеса
компании и предприятия
нефтехимические компании
продукция / логистика
торговый центр
ChemIndex
новости науки
работа для химиков
химические выставки
лабораторное оборудование
химические реактивы
расширенный поиск
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
подписка / опросы
проекты / о нас


контакты
поиск
   

Новости химической науки > Раскрыта тайна образования наноколеса


10.1.2010
средняя оценка статьи - 3 (3 оценок) Подписаться на RSS

Исследователи из Великобритании и Германии выяснили механизм самоорганизации одной из самых уникальных наноструктур – самопроизвольно самоорганизующегося молекулярного колеса из оксида молибдена.

Новое открытие может оказать существенное влияние на управление процессами самоорганизации, а также разработать новые способы получения полезных молекулярных архитектур.



После самоорганизации колеса введение восьми дополнительных электронов увеличивает силу отталкивания между кольцом и шаблоном, приводя к выбросу кластера, содержащего 36 атомов молибдена. (Рисунок из Science, 2009, 327, 72, DOI: 10.1126/science.1181735)

Около 15 лет назад в группе Ахима Мюллера (Achim Müller) из Университета Билефельд в Германии было обнаружено, что смешение молибдата натрия, воды и восстановителя при низком значении рН приводит к самопроизвольному образованию бубликоподобных наноколес, состоящих из оксида молибдена. Диаметр молибденсодержащих колес составляет около 4 нм; это на порядок выше размеров полученных до того времени молекулярных структур. Новые «наноколеса» представляют уникальный класс молекул, которые потенциально могут найти применение во многих областях. Однако до настоящего времени механизм самоорганизации таких архитектур оставался загадкой.

Ли Кронин (Lee Cronin) из Университета Глазго выяснил, как происходит самоорганизация «наноколес», изучая их образование с помощью прямоточной камеры, в которую реагенты подаются при постоянной скорости потока. Постоянное пополнение содержания реагентов у точки ввода в систему позволяет поддерживать концентрации участников реакции в стационарном состоянии, способствуя образованию у точки входа в камеру интермедиатов реакции.

Исследователи наблюдали осаждение кристаллических продуктов в этой области реакционной камеры. Рентгеноструктурный анализ показал, что образующиеся кристаллы представляют собой уплощенные диски, содержащие 186 атомов молибдена, и состоящие из ядра, включающего 36 атомов молибдена и полое колесо, в состав которого входит 150 атомов молибдена.

Кронин отмечает, что исходное молибденсодержащее колесо обладает значительным отрицательным зарядом, который локализуется на нем при восстановлении 28 электронами. Исследователи обнаружили, что молекулярное колесо, образующееся в проточной системе, является продуктом восстановления за счет присоединения двадцати электронов. Дальнейшее восстановление диска приводит к тому, что образуется два типа кристаллов – одни из них образованы «пустыми» молибденсодержащими колесами, а другие – кластерами, содержащими по 36 атомов молибдена.

Вероятно, что кластеры, содержащие по 36 атомов молибдена, играют роль шаблона, вокруг которого образуется бубликообразное молибденсодержащее кольцо, при этом два анионных кластера удерживаются друг около друга за счет взаимодействия с ионами натрия, а также водородных связей. В результате восстановления электростатическое отталкивание между шаблоном и колесом достигает максимума, в результате чего внутренние фрагменты молибденсодержащего кластер, один из которых (содержащий 36 атомов молибдена) уходит из полости колеса, так же, как молекула гостя уходит из полости хозяина с разрушением комплексов гость-хозяин.

Подход, реализованный в группе Кронина, может оказаться полезным для изучения других самоорганизующихся систем. Он отмечает, что сложные молекулярные архитектуры образуются в результате сложных процессов самоорганизации, а возможность изучения интермедиатов реакции позволяет найти как пути управления известными процессами самоорганизации, так и найти новые самоорганизующиеся системы.

Источник: Science, 2009, 327, 72, DOI: 10.1126/science.1181735

метки статьи: #аналитическая химия, #нанотехнологии, #неорганическая химия, #новые материалы, #физическая химия

оценить статью: 12345
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru
Комментарии к статье:
Ваше имя
Ваш e-mail, чтобы следить за обсуждением
   
Комментарий

Символ пятого P-элемента в табл. Менделеева
(латиницей, одной заглавной буквой):
   
 
artart|Sun, 15 Dec 2013 19:22:06 +0300
Может и можно, если повозиться, но собственно ради чего ?) Сверхпрочный наноматериал для реальной "кольчуги" это вряд ли создаст ....
Алексей|Mon, 01 Feb 2010 14:16:05 +0300
всем привет, извините за глупый вопрос, но можно ли будет обеденить эти структуры между собой по системе кольчуги?))))
Павел|Mon, 11 Jan 2010 13:42:39 +0300
"Подход, реализованный в группе Кронина, может оказаться полезным ..." Ну да, реактор идеального вытеснения для изучения кинетики - какая новизна!


Вы читаете текст статьи "Раскрыта тайна образования наноколеса"
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru

Все новости



Новости компаний

Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXIX
Контактная информация