Síntesis de AuNC estabilizada por F27 SH y cristalización de [Au25 (SF27 )18 ] 0 . una representación de dibujos animados de AuNC estabilizada por F27 SH tiol. En aras de la claridad, solo 6 F27 Se han informado ligandos S; b representación esquemática de la formación de cristales en solución de solcano y cambio colorimétrico tras su disolución en PFO; c Espectros UV-Vis del producto crudo en solkane y cristales redisueltos en PFO; d, e Imágenes STEM de producto crudo que muestran la presencia de pequeños grupos y AuNP más grandes; f, g Imágenes STEM de solución de cristales redisueltos que muestran la presencia homogénea de pequeños grupos. Crédito:Comunicaciones de la naturaleza (2022). DOI:10.1038/s41467-022-29966-2
El SupraBioNano Lab (SBNLab) del Departamento de Química, Materiales e Ingeniería Química del Politecnico di Milano "Giulio Natta", en colaboración con la Universidad de Bolonia y la Universidad Aalto de Helsinki (Finlandia), ha sintetizado por primera vez un compuesto superfluorado nanocluster de oro, formado por un núcleo de tan solo 25 átomos de oro, al que se unen 18 moléculas fluoradas con estructura ramificada. El proyecto fue publicado recientemente en Nature Communications .
Los clusters metálicos son una clase innovadora de nanomateriales muy complejos, caracterizados por dimensiones ultrapequeñas (<2nm) y peculiares propiedades físico-químicas como la luminiscencia y la actividad catalítica, que fomentan su aplicación en diversos campos científicos de gran importancia en relación con la moderna. retos globales. Estos incluyen la medicina de precisión, en la que los nanoclusters metálicos se utilizan como sondas innovadoras para aplicaciones diagnósticas y terapéuticas, y la transición energética, donde se aplican como catalizadores eficientes para la producción de hidrógeno verde.
La cristalización de nanoclusters metálicos ofrece la posibilidad de obtener muestras de alta pureza, permitiendo determinar su fina estructura atómica; sin embargo, en la actualidad esto sigue siendo un proceso muy difícil de controlar. Las metodologías desarrolladas en este estudio promovieron la cristalización de nanoclusters, lo que permitió determinar su estructura atómica mediante difracción de rayos X en el Sincrotrone Elettra en Trieste. El resultado final es la descripción estructural del nanoobjeto fluorado más complejo jamás reportado.
"Gracias a la presencia de una capa completamente fluorada, que contiene casi 500 átomos de flúor, el nanocúmulo de oro se estabiliza mediante las numerosas interacciones entre los átomos de flúor del aglutinante, favoreciendo la cristalización", dice el profesor Giancarlo Terraneo.
"Pronto será posible estudiar la estructura de estos nanomateriales avanzados en el Politecnico di Milano, donde, gracias también a la subvención de la Región de Lombardía, Next-GAME (Next-Generation Advanced Materials), un laboratorio dedicado al uso de instrumentos de rayos X de última generación para caracterizar cristales, nanopartículas y coloides", dice el profesor Pierangelo Metrangolo, en nombre de Next-GAME.
Las interacciones entre los átomos de flúor tanto dentro del nanocluster como entre los nanoclusters fueron racionalizadas utilizando técnicas de química cuántica en el Departamento de Química "G. Ciamician" de la Universidad de Bolonia por la Dra. Angela Acocella y el profesor Francesco Zerbetto.
La profesora Valentina Dichiarante, la profesora Francesca Baldelli Bombelli, la Dra. Claudia Pigliacelli y el profesor Giulio Cerullo, del Departamento de Física del Politecnico di Milano, también contribuyeron al estudio, analizando las características ópticas del nanocluster y demostrando el impacto de los aglutinantes fluorados en la óptica del núcleo de oro. actividad. Desarrollo de un dispositivo de memoria ultrafino transparente y flexible
