研究表明有机分子如何影响金纳米粒子的电化学性能

一项新的研究表明，有机分子如何极大地影响金纳米粒子的氧化还原电位，差异高达71 mV。通过实验和计算机模拟，该研究强调了封端剂在控制纳米粒子电化学性质方面的重要作用，并确定了动力学效应如何影响这些相互作用

这些发现在纳米粒子分散、监测配体交换以及催化、电子和药物输送等领域的进步等领域具有实际用途，表明了为特定应用定制纳米粒子行为的潜力

这项研究由Daniel Mandeler教授、Roi Baer教授和Hadassah Elgavi Sinai博士以及希伯来大学的一个团队领导，发表在《美国化学学会杂志》上，揭示了有机分子如何影响表面吸收的微小金颗粒的行为

他们的研究加深了我们对这些吸附在表面上的纳米粒子如何与周围环境相互作用的理解，为各种用途提供了重要见解。这项研究是由博士生Din Zelikovich和硕士生Pavel Savchenko共同进行的，他们进行了非常仔细的实验，并进行了理论计算

研究发现，不同的分子，如2-和4-巯基苯甲酸，会导致金纳米粒子具有显著不同的电性能，差异高达71 Mv（毫伏）。这突显了这些分子在决定纳米粒子行为方面的重要性

使用先进的计算机模拟和实验，实验和理论团队之间的合作表明，一些分子以可预测的方式粘附在金表面，与他们在实验中看到的结果相匹配。然而，他们还发现，动力学，即纳米粒子被氧化的速率，增加了它们相互作用的复杂性

例如，他们发现由4-巯基苯甲酸稳定的金纳米粒子的反应速度是柠檬酸稳定的两倍。这一发现得到了科学理论的支持，表明正确的分子可以在多大程度上改变这些纳米粒子的行为

Daniel Mandeler教授表示：“我们的研究表明了封端剂对纳米粒子氧化还原性能的深远影响。这种理解使我们能够针对特定应用微调纳米粒子的行为，这可能会对从催化到药物输送等领域产生重大影响。”

随着科学界继续探索纳米粒子的复杂世界，这项研究为纳米粒子化学领域贡献了宝贵的知识。通过揭示纳米粒子与其封端剂之间的复杂相互作用，这项研究为设计和优化纳米粒子以用于广泛的应用开辟了新的途径，有望在未来几年在纳米技术方面取得令人兴奋的发展 More information: Pavel Savchenko et al, The Effect of the Capping Agents of Nanoparticles on Their Redox Potential, Journal of the American Chemical Society (2024). DOI: 10.1021/jacs.4c02524

Journal information: Journal of the American Chemical Society