Химики разработали уникальный метод получения полых наночастиц из жидкого металла
Химики из Университета ИТМО создали полые наночастицы с использованием жидких металлов. Новый метод не только упростит производство таких частиц, но и позволит модифицировать свойства металлических нанокапсул. Статья опубликована в Chemistry of Materials.
Учёные предложили альтернативный метод получения металлических нанокапсул из переходных металлов на основе реакции гальванического замещения. Эти полые нанокапсулы широко используются для различных целей: от целевой доставки лекарств до индукции катализа в нефтехимии.
Традиционные методы получения полых наночастиц сложны и дороги: чаще всего используют драгоценные металлы, такие как платина, серебро или золото. Исследователям ИТМО удалось применить для той же цели жидкий металл — галлий и его сплав с индием. Новый метод сделает производство полых нанокапсул из неблагородных металлов значительно проще и дешевле. Капля металла, нагретая до 30 градусов Цельсия и подвергнутая ультразвуку, даёт микро- и нанокапли. Затем эти капли подвергают реакции гальванического замещения, в результате чего образуются полые металлические частицы.
«Мы можем производить как монометаллические полые частицы, так и би- или даже триметаллические», — отмечает Александра Фальчевская, ведущий автор исследования и магистрант ChemBio Cluster ИТМО. «Мы можем использовать дополнительные вещества, чтобы контролировать свойства частиц: делать их менее гладкими, снабжать ответвлениями, увеличивающими их общую площадь, делать более или менее пористыми или изменять толщину стенок. Это универсальный метод. Он позволит любому исследователю создать капсулу определённой формы и размера, подходящую для нужд планируемого эксперимента».
Ещё одно преимущество жидких металлов — их относительно низкая активность. Благодаря этому аналогичные процедуры потенциально можно проводить с более чем 20 другими металлами, которые обладают более высоким восстановительным потенциалом, чем галлий и индий, в ряду электрохимической активности.