ナノ粒子とその官能化コーティングとの間にはどんな種類の相互作用が存在するか?

ナノ粒子の機能化(ポリマーリガンドなどのコーティング; image )は非常に一般的です(DNA機能化金ナノ粒子など) 。ナノ粒子とそのコーティングの間の相互作用のタイプは何ですか?なぜナノ粒子の凝集体を形成するよりも好都合ですか?

1

1 答え

小さなナノクラスター/ナノクリスタル/量子クラスター(私の良さは、今日のように多くの名前を持っています)が約13,55および144個の金属原子のサイズ範囲で、 1 リガンドは実際の軌道相互作用href = "http://www.chemguide.co.uk/atoms/bonding/dative.html" rel = "nofollow"> dative bond 2 )。それらはメタルコアに結紮されます( Puls et al。、2014 )。

DNA連結金クラスターでは、リン酸基は金属コアに結合し、それが以前持っていたホスフィンリガンドと置換することができます( Yunping et al。、2003 )。

より大きなナノ粒子では、粒子が凝集する傾向は非常に小さくなる( 3 )。それらのいくつかは、完全に凝集することなくTEM(Transmission Electron Microscopy)で測定することができる。これは、小さな13の金属原子クラスターについては与えられていない。大きな粒子は界面活性剤との相互作用に入り、主にファンデルワールス力によって、または静電的相互作用によって与えられる。


1 Those are some of the most common numbers in gold cluster chemistry, like $\text{Au}_{13}(\text{PR}_3)_{12}$ for example. 55 and 144 can be found in thiolated gold clusters.

2 It has covalent portions as well as ionic. It is, however, better understood if you think of coordination complexes. Only in this case, there is not only a single metal atom in the centre

3 i.e. 5 nm, 12 nm. I stated this because I am not aware of any case in which a 13-metal-atom cluster was analysed by TEM (Transmission Electron Microscopy). The conditions are simply too harsh, the ligand shell is ripped off and the little clusters experience a very strong tendency to agglomerate. You need specialised TEM equipment to acquire meaningful data. Nanoparticles of a few nanometers are less prone to show such a fast agglomeration.

1
追加された
これらは、たとえば$ \ ce {Au13(PR3)12} $のような金クラスター化学における最も一般的な数である。 55および144は、チオール化された金クラスター中に見出され得る。
追加された 著者 Micky McQuade,
この場合、私は有義結合を意味します。 chemguide.co.uk/atoms/bonding/dative.html 共有結合部分およびイオン性部分を有する。しかし、あなたが調整複合体を考えるなら、それはよりよく理解されます。この場合にのみ、中心に単一の金属原子が存在するだけではない。
追加された 著者 Micky McQuade,
この場合、Iは5nm、12nmを意味する。私はこれを述べました。なぜなら、13金属原子クラスターがTEM(透過型電子顕微鏡)によって分析された場合を認識していないからです。条件は単に過酷であり、配位子の殻がはぎ取られ、小さなクラスターは凝集する傾向が非常に強い。意味のあるデータを取得するには特殊なTEM装置が必要です。数ナノメートルのナノ粒子は、このような速い凝集を起こしにくい。
追加された 著者 Micky McQuade,
申し訳ありませんが、「超原子モデル」の部分を削除しました。私はそれを別の考え方と混同しました。そこでは、AuLユニットは、(M = Ni、Pd、Pt)で$ Ce {[M(AuPMe 3)11(AuCl)] [GaCl 4] 3} $の中心原子の配位子とみなされる。 12個のAuL「配位子」は原子軌道を連想させる分子軌道を形成し、したがって超原子モデルで記述することができます。 ( dx.doi.org/10.1002/anie.201310436
追加された 著者 Micky McQuade,
数字13,55,144はどこから来たのですか?
追加された 著者 user3390022,
「軌道相互作用を入力する」という正確な意味は?共有結合?
追加された 著者 user3390022,
より大きなナノ粒子はより凝集しないとあなたは言った。 「大きい」とは、13以上の金属原子を意味しますか?
追加された 著者 user3390022,