پژوهشگران دانشگاه ايالتي کاروليناي شمالي نشان دادند که در فرايند توليد نانوذرات طلا، ابعاد ليگند مورد استفاده تاثير زيادي در اندازه نانوذرات توليد شده دارد. بنابراين با انتخاب ليگند مناسب مي‌توان ابعاد نانوذرات را کنترل کرد.
جوزف تريسي از پژوهشگران اين پروژه مي‌گويد اين کار دانش ما را درباره توليد نانوذرات افزايش مي‌دهد. نانوذرات طلا از دسته موادي هستند که در صنعت کاربردهاي وسيعي دارند.
وقتي نانوذرات طلا ايجاد مي‌شوند معمولا در فرآيند توليد آنها از مولکول‌هاي آلي موسوم به ليگند استفاده مي‌شود. اين ليگندها اتم‌هاي طلا را به نزديک يکديگر مي‌آورند تا نانوذرات شکل گيرند. در اين فرآيند ليگندها در کنار هم قرار گرفته تا اتم‌هاي طلا ساختار سه بعدي نانوذرات را شکل دهند.
محققان تصميم داشتند که ببينند آيا توده‌اي شدن ليگندها روي ابعاد نانوذرات تاثيرگذار است تا با اين کار ليگندهاي تيول مناسب براي سنتز نانوذرات طلا پيدا کنند. ليگندهاي مورد استفاده در اين فرآيند هگزان تيولات خطي(SC6 - )، سيکلوهگزان تيولات(SCy - ) و آدامانتان تيولات (SAd - ) بود، هر يک از اين ليگندها داراي پيکربندي توده‌اي خاص خود است.
اگر ليگندها را به‌صورت تکه‌هاي کيک تصور کنيم که اتم‌هاي طلا در وسط آن قرار دارند، SC6 شبيه يک تکه باريک از کيک است، SCY- تکه‌اي بزرگتر و Sad– بزرگتر از دو تکه قبلي است. محققان دريافتند که ابعاد ليگندها تعيين کننده اندازه نانوذرات است. از انجايي که ليگندهاي Sad– و SCY– کمتري مي‌توانند درکنار هم قرار گيرند در نتيجه اتم‌هاي طلاي کمتري را هم مي‌توانند به کنار يکديگر بکشانند بنابراين نانوذرات کوچکتري ايجاد مي‌شوند. SC6 - که توده‌اي‌ترين ليگند است، بزرگترين نانوذره را ايجاد مي‌کند.
پيتر کرومنکوک از پژوهشگران اين پروژه مي‌گويد ما در اين پروژه نشان داديم که با اين وسيله مي‌توان ابعاد نانوذرات را کنترل کرد، همچنين مي‌توان از اين روش براي ديگر مواد نيز استفاده کرد. اين چيزي بود که ما به دنبالش بوديم.
البته محققان چيز ديگري را هم کشف کردند. آنها دريافتند که نانوذرات در حين تشکيل ترجيح مي‌دهند ابعاد مشخصي داشته باشند براي مثال يک گونه از نانوذرات ترجيحا 25 تا 28 اتم دارد اما هيچگاه 26 يا 27 اتم نخواهد داشت.
در اين پژوهش، محققان دريافتند که ميزان توده‌اي بودن ليگندها مي‌تواند روي ابعاد نانوذرات توليد شده تاثيرگذار باشد. اين موضوع از آن جهت جالب است که هر نانوذره تعداد اتم‌ها و ليگندهاي متفاوتي است اين ويژگي روي خواص شيميايي نانوذرات توليد شده تاثير بسزايي دارد.
نتايج اين تحقيق در قالب مقاله‌اي تحت عنوانBulky Adamantanethiolate and Cyclohexanethiolate Ligands Favor Smaller Gold Nanoparticles with Altered Discrete Sizes در نشريه ACS Nano به چاپ رسيده است.
جوزف تريسي از پژوهشگران اين پروژه مي‌گويد اين کار دانش ما را درباره توليد نانوذرات افزايش مي‌دهد. نانوذرات طلا از دسته موادي هستند که در صنعت کاربردهاي وسيعي دارند.
وقتي نانوذرات طلا ايجاد مي‌شوند معمولا در فرآيند توليد آنها از مولکول‌هاي آلي موسوم به ليگند استفاده مي‌شود. اين ليگندها اتم‌هاي طلا را به نزديک يکديگر مي‌آورند تا نانوذرات شکل گيرند. در اين فرآيند ليگندها در کنار هم قرار گرفته تا اتم‌هاي طلا ساختار سه بعدي نانوذرات را شکل دهند.
محققان تصميم داشتند که ببينند آيا توده‌اي شدن ليگندها روي ابعاد نانوذرات تاثيرگذار است تا با اين کار ليگندهاي تيول مناسب براي سنتز نانوذرات طلا پيدا کنند. ليگندهاي مورد استفاده در اين فرآيند هگزان تيولات خطي(SC6 - )، سيکلوهگزان تيولات(SCy - ) و آدامانتان تيولات (SAd - ) بود، هر يک از اين ليگندها داراي پيکربندي توده‌اي خاص خود است.
اگر ليگندها را به‌صورت تکه‌هاي کيک تصور کنيم که اتم‌هاي طلا در وسط آن قرار دارند، SC6 شبيه يک تکه باريک از کيک است، SCY- تکه‌اي بزرگتر و Sad– بزرگتر از دو تکه قبلي است. محققان دريافتند که ابعاد ليگندها تعيين کننده اندازه نانوذرات است. از انجايي که ليگندهاي Sad– و SCY– کمتري مي‌توانند درکنار هم قرار گيرند در نتيجه اتم‌هاي طلاي کمتري را هم مي‌توانند به کنار يکديگر بکشانند بنابراين نانوذرات کوچکتري ايجاد مي‌شوند. SC6 - که توده‌اي‌ترين ليگند است، بزرگترين نانوذره را ايجاد مي‌کند.
پيتر کرومنکوک از پژوهشگران اين پروژه مي‌گويد ما در اين پروژه نشان داديم که با اين وسيله مي‌توان ابعاد نانوذرات را کنترل کرد، همچنين مي‌توان از اين روش براي ديگر مواد نيز استفاده کرد. اين چيزي بود که ما به دنبالش بوديم.
البته محققان چيز ديگري را هم کشف کردند. آنها دريافتند که نانوذرات در حين تشکيل ترجيح مي‌دهند ابعاد مشخصي داشته باشند براي مثال يک گونه از نانوذرات ترجيحا 25 تا 28 اتم دارد اما هيچگاه 26 يا 27 اتم نخواهد داشت.
در اين پژوهش، محققان دريافتند که ميزان توده‌اي بودن ليگندها مي‌تواند روي ابعاد نانوذرات توليد شده تاثيرگذار باشد. اين موضوع از آن جهت جالب است که هر نانوذره تعداد اتم‌ها و ليگندهاي متفاوتي است اين ويژگي روي خواص شيميايي نانوذرات توليد شده تاثير بسزايي دارد.
نتايج اين تحقيق در قالب مقاله‌اي تحت عنوانBulky Adamantanethiolate and Cyclohexanethiolate Ligands Favor Smaller Gold Nanoparticles with Altered Discrete Sizes در نشريه ACS Nano به چاپ رسيده است.