通过修改其表面化学物质来调节液体Ga纳米粒子墨水的反应性
Laia Castilla-Amorós1, Tzu-Chin Chang Chien1, James R Pankhurst1
1Laboratory of Nanochemistry for Energy (LNCE), Institute of Chemical Sciences and Engineering, École Polytechnique Fédérale de Lausanne, CH-1950 Sion, Switzerland.
Journal of the American Chemical Society
|January 21, 2022
概括
连接物选择对氧化物 (NP) 厚度和反应性产生重大影响. 由氨基和碳酸促进的较厚的氧化物导致纳米分子,而较薄的氧化物,从和,产生分离的纳米粒子.
科学领域:
- 材料科学
- 纳米技术
- 表面化学
背景情况:
- 液态金属纳米粒子 (NPs),特别是以为基础的纳米粒子,在各种应用中越来越受欢迎.
- 用有机配体进行表面功能化,可以产生可加工的油墨,但它们与原生氧化物层的相互作用尚不清楚.
- 原生氧化物皮肤对NP具有关键影响,其特性和反应性.
研究的目的:
- 调查封闭连接体如何影响 (Ga) NPs的原生氧化物厚度.
- 用替代反应 (GRR) 作为模型来确定连接体对Ga NPs的化学反应性的影响.
- 阐明连接体-金属核心亲和力,氧化物厚度和NP反应性之间的关系.
主要方法:
- 用各种有机配体 (氨基酸,碳酸,硫醇,) 功能化的基于Ga的NP的合成.
- 在功能化GaNP上对原生氧化物厚度的描述.
- 使用铜胺复合物的替反应来研究反应性.
- 控制联体-氧化物相互作用的热力学和动力学因素的分析.
主要成果:
- 氨基和碳酸促进了Ga NPs上较厚的原生氧化.
- 醇和素阻碍氧化物生长,从而使变薄.
- 对金属核心的联结关系是氧化物厚度的主要决定因素.
- 较厚的氧化物外有助于Cu-Ga纳米分子的形成,而较薄的外则导致孤立的Cu NP.
结论:
- 选择封装配体对于控制 Ga NP 表面化学和反应性至关重要.
- 了解配体-氧化物相互作用对于为特定应用量身定制Ga NP属性至关重要.
- 连接物选择直接影响像替代等反应的结果,影响产品形态 (纳米分子与分离的NP).
