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这质疑了我们对纳米粒子在溶液中如何表现的基本思想

2019-04-26 16:35:21来源:

Papri Chakraborty与T Pradeep在他们的实验室在IIT马德拉斯,金奈。金和银等金属中的原子几乎停留在它们的永恒位置,使它们稳定而高贵。化学和物理过程不会轻易地在粒子之间移动原子,这解释了它们的稳定性。然而,最近的研究表明,在纳米级粒子中,这是完全不同的。

Papri Chakraborty

研究由,研究学者,IIT Madras及其同事在T Pradeep教授和IIT MadrasDeepak Parekh教授的指导下进行。

研究是如何进行的

25个原子

在实验中,研究人员制备了由组成的银粒子,用称为分子保护

这种受保护的金属颗粒称为,它们通过溶液化学制成

107Ag

为了验证原子转移的假设,研究人员用两种银同位素(和)制作了相同的25个原子簇。

什么是同位素?

同位素是具有相同原子序数但原子质量不同的元素,它们的化学性质相同

常见的例子是(H)和(D),它们是具有相同化学性质的氢的同位素

但是,它们具有不同的原子质量

H2O和D2O是具有相同化学性质的水,由氢和氘形成

银的两种同位素

Ag25

在隔离状态,制成107Ag同位素和制成109Ag同位素的是在化学性能等效

颜色

它们具有相同的,和,但分子量不同

质谱仪

在称为的仪器中,这两个簇显示出不同的质量

然而,在将这两个簇在溶液中混合并测量溶液中的质谱时,研究人员发现母簇完全消失,出现了一个由25个原子(107Ag和109Ag原子的混合物)组成的新簇。

当它们两者混合时,这与从H 2 O和D 2 O形成HDO分子相同

正常水

当(H2O)和(D2O)混合时,H和D的原子相互交换

原子转移速率与水中的相似

纳米粒子中的自发原子转移意味着它们的分子性质

这种颗粒表面的原子可以与相似的分子中的相邻颗粒相互作用

催化

考虑到这种快速原子交换,纳米颗粒的性质如,,等可以全部被不同地看待

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'原子之舞'

原子

这种“之”类似于水分子中的质子()在水(H2O)分子之间移动,甚至到非常低的温度。

纯水

这种运动使和在很小程度上导电。

研究的重要性

这质疑了我们对纳米粒子在溶液中表现如何的基本思想

在谈到这项研究的重要性时,Pradeep说

我们的研究回答关于动力学和纳米粒子的相互转变的根本问题是有趣的观察,纳米粒子可以表现为简单。分子水一样

谈到她的发现,Papri查克拉博蒂说

不寻常的化学:母体同位素纯簇的质谱和产物簇的质谱,通过混合前者制成。

研究的应用

在均相催化的情况下,纳米材料的重要应用 - 化学发生的纳米粒子上的位点 - 可能会自发地发生变化。动力学在纳米粒子被用作药物载体的生物学中也很重要