|
یکی از پژوهشگران دانشگاه رایس به بررسی برهمکنش میان نانولوله‌های کربنی و
مواد فتولولمینسانس پرداخته است. او معتقد است که یک توپ دارای روکش نانولوله‌کربنی
می‌تواند راهبرد مناسبی برای کاتالیست کردن، فتوسنتز مصنوعی و شکافتن مولکول آب
برای تولید هیدروژن باشد. از این رو راهبردی برای بررسی این سیستم ارائه داده است.
آنجل مارتی، استاد شیمی و بیومهندسی، ذرات میکروسکوپی را متجمع کرده و آنها را با
نانولوله‌های کربنی تک جداره درهم آمیخته است. در ادامه مارتی، کل این مجموعه را با
مواد سیلیکاتی متخلخل ترکیب کرده است. مواد سیلیکاتی متخلخل قادرند مولکول‌های
مختلف نظیر کمپلکس روتنیوم را جذب کند.
مارتی می‌گوید توانایی پایدار کردن نانولوله‌های کربنی روی یک سطح جامد کاری جالب
توجه است اما ترکیب سیستم‌های سوپرمولکول با نانومواد برای تولید یک مجموعه هیبریدی
کاری منحصربه‌فرد است.
او می‌افزاید با این روش نه تنها می‌توان برهمکنش کمپلکس روتنیوم را مورد مطالعه
قرار داد بلکه بیشتر مولکول‌های فعال نوری را نیز می‌توان به‌روشی ساده درون این
سیستم سیلیکات متخلخل محصور کرد، بدون این که نیازی به اصلاح شیمیایی یا چیز دیگری
باشد.
ساها از روش سعی و خطا استفاده کرد تا ذرات جدید را در سیستم قرار دهد. ابتدا آنها
رشته‌های منفرد نانولوله‌کربنی تک جداره را که با استفاده از فرآیند رایس-بورن-
هیپکو تولید شده بود، به‌صورت کشیده نگه داشتند و در عین حال که مانع از تجمع و
چسبیدن نانولوله‌ها شدند، ذرات روی این نانولوله نشست دادند.
روشی که برای این کار در نظر گرفته شد توسط ماتیو پاسکوالی، از اساتید رشته مهندسی
زیست مولکولی، ارائه شده بود. در این روش کلونی‌های نانولوله کربنی درون اسید
سولفونیک حل شده که با این کار پروتون – بار مثبت- به هر نانولوله اضافه می‌شود.
این ترفند، کلید استفاده از نانولوله‌های کربنی برای تست سه نوع ذره سیلیکای مختلف
بود.
مارتی می‌گوید ما درک کاملی از این مکانیسم نداریم ولی حقیقت این است که زمانی که
نانولوله‌ها پروتون‌دار می‌شوند تمایل شدیدی به چسبیدن به شبکه اکسید سیلیکون پیدا
می‌کنند. اما مشکلی وجود دارد، زمانی که نانوذرات پروتون‌دار می‌شوند دیگر خواص
فتولومینسانس ندارند. این خاصیتی است که دانشمندان به آن احتیاج دارند. هر چند
نانولوله‌کربنی پروتون‌دار مورد نیاز محققان است اما آنها می‌خوهند نانولوله دست
نخورده باقی بماند. برای این کار آنها از وینیل پیرولیدون (VP) استفاده کردند که
می‌تواند روی نانولوله‌ها را روکش دهد اما ساختار آن را دست نخورده باقی نگه
می‌دارد.
مارتی ودانشجویش، آویشکه ساها، نتایج کار خود را در نشریه Royal Society of
Chemistry journal Chemical Science به چاپ رسانده‌اند.
|
