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在蛋白质水凝胶网络中原位组装金纳簇

金属纳米簇(如金纳米簇)具有非常小的尺寸,一般由几个或者十几个金属原子组成。其独特的光子、电子特性使得其在能源、催化、生物传感等领域受到极大关注。然而,由于较高的表面能,其在实际的应用过程中非常容易发生团聚,导致其性能的降低。因此,设计、制备功能化的载体实现纳米簇的稳定对其实际应用具有非常重要的意义。

水凝胶是一类具有三维网络结构的“柔性”材料,其独特的结构特征使得其在纳米材料的装载、稳定方面表现出巨大的吸引力。负载后所形成的无机纳米粒子/有机凝胶复合体系不但集合了各组分之间的性能而且往往表现出各组分之间性能协同增强的特点。但与常规纳米粒子不同的是,纳米簇在凝胶化的过程中会由于表面稳定剂与凝胶因子的相互作用导致其发生聚集,从而失去原有的性能。因此,如何构建嵌有小尺寸纳米簇尤其是原位嵌入的纳米复合凝胶是一件有趣但又充满挑战的工作。

在蛋白质水凝胶网络中原位组装金纳簇

  中南大学阳明辉、刘又年课题组巧妙地利用了蛋白的三重作用即自组装、还原剂、模板剂,实现了金纳米簇-蛋白复合凝胶的原位构建。该方法非常简单,仅需在碱性条件下将蛋白与氯金酸混合搅拌。碱性条件下,蛋白可以发生自组装形成凝胶网络结构。该蛋白组装结构可以作为模板剂和还原剂将氯金酸进一步还原成为具有金纳米簇。通过此种方式构建的金纳米簇-蛋白复合凝胶不仅具有诸如温度、机械力刺激响应性,其亦可以用作构建可压缩薄膜及稳定的C/Au纳米复合材料的前驱体。

 

相关工作发表在Chem. Asian J. ,DOI: 10.1002/asia.201700915 并被选作为VIP论文。

作者: Liqiang Wang, Xingxing Jiang, Min Zhang, Minghui Yang*and You-Nian Liu*

原文链接: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/asia.201700915/full



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