无机纳米粒子的可控自组装是实现其在宏观尺度实际应用的最有效途径。国家纳米科学中心纳米材料研究室唐智勇研究组近两年围绕无机纳米粒子组装的可控制备和功能调控开展了系列研究工作。

  在前期研究工作(J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 2886-2888; J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6006-6013;J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 8202-8206; Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 1593-1596; Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 5860-5864; Nano Lett. 2011, 11, 3174-3183; J. Am. Chem. Soc. DOI: 10.1021/ja205712a;Angew. Chem. Int. Ed. anie.201103762)的基础上,和美国密歇根大学的Kotov及Glotzer教授组合作,成功实现了多分散(20-30%)无机纳米粒子在溶液中的可控自组装。

  实验和理论模拟发现,纳米粒子能利用自身的库仑排斥与范德华吸引力的平衡,通过自限制组装过程,自发形成具有独特的内松外紧类“核-壳”结构且具有高单分散性(7-9%)的超级纳米粒子。这一自限制组装策略适用于多种半导体材料(如硒化镉、硫化镉、硒化锌和硫化铅等)在溶液中的可控组装,且可用于构筑各向同性或各向异性的金/半导体核/壳结构。此外,该研究结果对于理解单分散性的病毒等生物体系和聚合物等有机大分子超结构的形成具有指导意义。

  相关研究结果发表于Nature Nanotechnology(2011, 6, 580-587)上。

  本工作的第一作者为国家纳米科学中心博士研究生夏云生(现为安徽师范大学副教授)。研究课题得到了国家杰出青年科学基金、中国科学院“百人计划”、国家自然科学基金重大研究计划培育项目、科技部纳米重大研究计划项目的资助。

 

图片说明:背景为单分散CdSe超级纳米粒子的扫描电子显微镜图;彩色为超级纳米粒子的理论模拟图。

相关文章

俄罗斯研制出可用于外太空温度测量的纳米粒子

俄罗斯圣彼得堡国立大学科研人员研发出发光纳米粒子,可用于超低温高精度温度测量。科研人员表示,掺有钕离子的氧化钒和氧化镥纳米粒子具有磷光体特性,其能够吸收入射到其上的红外辐射并重新发射,这种辐射的性质很......

新研制纳米粒子,可用于外太空温度测量

俄罗斯圣彼得堡国立大学科研人员研发出发光纳米粒子,可用于超低温高精度温度测量。科研人员表示,掺有钕离子的氧化钒和氧化镥纳米粒子具有磷光体特性,其能够吸收入射到其上的红外辐射并重新发射,这种辐射的性质很......

纳米粒子溶液可靶向两种癌症标记物

近日,美国伊利诺伊大学厄巴纳—香槟分校的研究人员报道了一种新型成像试剂,可同时“照亮”多个生物标记,这种包裹在红细胞膜上的荧光纳米颗粒能比目前临床批准的染料更好地靶向肿瘤,只需一束手术光就能发出两种不......

研究人员发现防御纳米粒子的祖先表观遗传防御机制

来自芬兰综合方法开发与验证中心(FHAIVEFHAIVE)和坦佩雷大学的科学家们发现了一种与纳米粒子暴露有关的新型反应机制,这种机制在不同的物种中是共享的。博士研究员GiusydelGiudice博士......

磁性纳米粒子创建三维“迷你大脑”

神经元因退行性疾病或创伤而受损后,几乎没有自我修复的能力。因此,恢复神经网络及其正常功能是组织工程领域的一项重大挑战。以色列巴伊兰大学工程学院研究团队利用纳米技术和磁操作克服了这一挑战,创造出可修复受......

纳米粒子可像路标导引光流方向

据最新一期《自然·光子学》杂志报道,澳大利亚国立大学(ANU)物理学家开发出一种微小的半透明载玻片,通过操纵光在纳米尺度上的传播方向,产生两个截然不同的图像。这一技术为开发新型基于光的设备铺平道路,有......

一种分子装置可将红外线变成可见光

纳米粒子凹槽等离子体腔(艺术图)图片来源:尼古拉斯·安蒂列一个国际研究团队开发出一种检测红外光的新方法,通过将红外光的频率变为可见光的频率,可将常见的高灵敏度可见光探测器的“视野”扩展到远红外线。这一......

兰州化物所天然药物活性成分研究获进展

中药和天然药物是我国中医药体系重要的组成部分,其化学成分较为复杂,从中靶向发现并制备具有特定强生物活性苗头分子是中药现代化的重要内容,也是药物化学与其他学科交叉创新的重点内容。中国科学院兰州化学物理研......

苏州医工所实现纳米粒子的三维追踪

在生命科学、药物研发等领域,纳米粒子定位及追踪技术具有广泛需求。外泌囊泡、病毒和纳米药物载体是生物体内常见的纳米粒子,它们的动态转运是实现胞间通讯、侵袭感染、药物递送等功能的重要过程。因此,实时捕捉这......

科学家在亚衍射尺度实现纳米粒子超快光学轨道

中科院遗传与发育所降雨强研究组与新加坡国立大学仇成伟团队、电子科技大学杨元杰团队、山西大学肖连团团队、中央民族大学郭红莲团队合作,提出了一种基于非线性效应的光致旋转新方法,使水中纳米颗粒的轨道旋转速度......