应用于金纳米粒子的保护层可以提高其弹性

包括东京大学的研究人员在内的研究人员首次发现了一种通过形成金属氧化物簇的保护层来提高金催化剂耐久性的方法。与未保护的等效材料相比，增强的金催化剂可以承受更大范围的物理环境

这一进步可以增加催化剂的可能应用范围，并在某些情况下降低能耗和成本。这些催化剂广泛应用于整个工业环境，包括化学合成和药物生产，这些行业可以受益于改进的金催化剂

这项研究发表在《自然通讯》上

每个人都喜欢黄金：运动员、海盗、银行家——每个人。从历史上看，黄金一直是一种很有吸引力的金属，可以用来制作奖牌、珠宝、硬币等。黄金之所以对我们如此有光泽和吸引力，是因为它对物理条件具有化学弹性，否则可能会使其他材料失去光泽：例如，热、压力、氧化和其他有害因素

然而，矛盾的是，在纳米尺度上，微小的金颗粒扭转了这一趋势，变得非常具有反应性，以至于在很长一段时间内，它们对实现不同种类的催化剂至关重要，这些催化剂是加速或以某种方式使化学反应发生的中间物质。换句话说，它们对于将一种物质转化为另一种物质是有用的或必要的，因此在合成和制造中广泛使用

东京大学应用化学系副教授铃木浩介说：“黄金是一种神奇的金属，在社会上，尤其是在科学界受到了应有的赞扬。”。“它对催化剂很好，可以帮助我们合成一系列东西，包括药物。

”原因是金对吸收分子的亲和力低，而且对与什么结合也有很高的选择性，因此可以非常精确地控制化学合成过程。与传统催化剂相比，金催化剂通常在更低的温度和压力下运行，需要更少的能量并减少对环境的影响。“

尽管金很好，但它确实有一些缺点。随着颗粒的变小，它的反应性会更强，而且用金制成的催化剂在一定程度上会开始受到热、压力、腐蚀、氧化和其他条件的负面影响。铃木和他的团队相信他们可以改善这种情况，并设计出一种新型保护剂金催化剂以保持其有用的功能，但在通常阻碍或破坏典型金催化剂的更大范围的物理条件下

“由于十二烷硫醇和有机聚合物等试剂，目前用于催化剂的金纳米颗粒具有一定程度的保护作用。但我们的新纳米颗粒是基于一种称为多金属氧酸盐的金属氧化物簇，它提供了优越的结果，尤其是在氧化应激方面，”Suzuki说

“我们目前正在研究多金属氧酸盐的新结构和应用。这一次，我们将多金属氧酸酯应用于金纳米颗粒，并确定多金属氧乙酸盐提高了纳米颗粒的耐久性。真正的挑战是应用广泛的分析技术来测试和验证这一切。”

该团队使用了各种统称为光谱学的技术。它使用了不少于六种光谱方法，这些方法揭示的关于材料及其行为的信息种类各不相同。但一般来说，它们的工作原理是将某种光投射到物质上，并用专门的传感器测量光在某种程度上的变化。铃木和他的团队花了几个月的时间对他们的实验材料进行了各种测试和不同的配置，直到他们找到了他们想要的东西

铃木说：“我们不仅仅是为了改进一些化学合成方法。我们的增强型金纳米颗粒有许多应用可以用于造福社会。”。“分解污染的催化剂（许多汽油车已经有了熟悉的催化转化器）、影响较小的杀虫剂、可再生能源的绿色化学、医疗干预、食源性病原体的传感器等等。

”但我们也想走得更远。我们的下一步将是改善我们可以使金纳米颗粒更具弹性的物理条件范围，并看看我们如何为其他有用的催化金属（如钌、铑、铼）增加一些耐用性，当然，还有人们比黄金更珍视的东西：铂。