Химики Университета ИТМО смогли создать полые наночастицы из жидких металлов. Разработанная методика позволит не только упростить процесс их получения, но и менять свойства металлических нанокапсул. Полученные частицы могут применяться в биомедицине и нефтехимии.
Полые металлические капсулы / ©pubs.acs.org
Исследование опубликовано в Chemistry of Materials. Ученые ИТМО предложили альтернативный способ получения металлических нанокапсул из переходных металлов, основанный на использовании реакции гальванического замещения. Такие полые наночастицы повсеместно используют от доставки лекарственных препаратов до катализа в нефтехимии.
Обычные методы создания полых наночастиц сложны и затратны: исследователи экспериментируют с благородными металлами, платиной, серебром или золотом. Ученые ИТМО использовали жидкий металл, галлий и его сплав с индием, чтобы получить полые нанокапсулы.
Новая методика значительно упростит и удешевит процесс их изготовления. Достаточно взять обычную каплю металла, нагретого до 30 градусов Цельсия и воздействовать на нее ультразвуком, чтобы получить микро- и нанокапли. А потом подвергнуть их реакции гальванического замещения, в результате которой получаются полые металлические частицы.
«Можно получить как монометаллические полые частицы, так би-, и даже триметаллические, когда несколько разных металлов в одной капсуле, ― отмечает главный автор исследования, магистрант химико-биологического кластера Университета ИТМО Александра Фальчевская. ― С использованием дополнительных веществ мы можем контролировать, чтобы частицы не были бы гладкими, или вовсе имели бы отростки для увеличения общей поверхности частицы, делать их более или менее пористыми, менять толщину стенки капсулы.
Это универсальный метод. Он позволит любому исследователю получить капсулу заведомо известной формы и размера для научных экспериментов, которые он проводит». Еще одно преимущество жидких металлов также в том, что они имеют сравнительно низкую активность. Поэтому подобный опыт можно проводить потенциально с двумя десятками различных металлов, находящихся в таблице электрохимической активности выше галлия и индия.
