محققان مرکز علم نانومقیاس دانشگاه لیورپول انگلستان، موفق به توسعه فرآیندی جدید برای اتصال گروه‌های شیمیایی به نانوذرات فلزی با پیوند کووالانسی آلی فلزی شدند. این روش جدید کاربردهای وسیعی مانند اصلاح سطح الکترودها در الکتروکاتالیست‌های پیل‌های سوختی دارد.
پیوند گروه‌های شیمیایی مختلف به نانوذرات
| محققان مرکز علم نانومقیاس دانشگاه لیورپول انگلستان، موفق به توسعه فرآیندی جدید برای اتصال گروه‌های شیمیایی به نانوذرات فلزی با پیوند کووالانسی آلی فلزی شدند. این روش جدید کاربردهای وسیعی مانند اصلاح سطح الکترودها در الکتروکاتالیست‌های پیل‌های سوختی دارد. این روش بیشتر برای تهیه نانوذرات فلزی پایدار مبتنی بر سنتز دوفازی به کار می‌رود، که در آن رشد خوشه‌ها توسط لیگاندهای تیول که به خوشه‌های فلزی متصل می‌شوند کنترل می‌شود. این خوشه‌های فلزی مانند فیلم‌های تک‌لایه خودآرا عمل می‌کنند |
|
|
|
| این لیگاندها دارای اتم‌های نرمی برای خودآرایی هستند و به طور شیمیایی و الکتروشیمیایی فعال هستند و قادرند پایداری نانوذرات نهایی را کاهش دهند. در این روش از تشکیل لایه‌های تیول بر سطح طلا با مکانیسم خودآرایی کلاسیک استفاده نمی‌شود، بلکه با به کاربردن شیمی دی‌آزونیوم مستقیماً پیوندهای کووالانسی را بین خوشه‌های فلزی و لیگاندهای آلی برقرار می‌کنند. این پیوندهای قوی کووالانسی باعث پایدارتر شدن نانوذرات می‌گردند. این سنتز مبتنی بر تشکیل پیوندهای کربن – فلز است که با احیای نمک‌های دی آزونیوم حاصل از مشتق زنجیر بنزین الکیل حاصل می‌شود. این پیوند هم به عنوان معرف انتقال دهنده فاز و هم به عنوان لیگاند پایدارکننده عمل می‌کند. محقق ایرانی این تحقیق، دکتر فخرالدین میرخلف، درباره این سنتز می‌گوید: این روش مبتنی بر احیای گروه دی‌آزونیوم می‌باشد که باعث تشکیل رادیکال‌های فوق‌العاده فعال می‌شود که پیوندهای محکمی با سطح فلز برقرار می‌کند. این گروه در طول دو سال قبل، از شیمی دی‌آزونیوم برای اصلاح سطوح الکترود برای استفاده الکتروکاتالیستی در پیل‌های سوختی استفاده کرده است. این واکنش به دلیل انجام در سطوح فلزی مشهور است. این سنتز با احیای خودبه‌خودی ترکیبات دی‌آزونیوم و یون‌های فلزی در یک محلول آلی برای تهیه نانوذرات فلزی انجام شده است. این روش، مسیری جدید برای تهیه نانوذرات ارائه می‌کند، که نباید پیوندهای فلز- سولفور ایجاد شود، زیرا امکان سنتز مواد جانبی دیگر مانند خوشه‌های محافظت شده تک لایه زیاد خواهد بود. میرخلف معتقد است؛ این روش جدید امکان تهیه نانوذرات پایدار دارای لیگاندهای آلی از فلزات واسطه مختلف را فراهم کرد چیزی که با شیمی تیول امکان‌پذیر نبود. |
