Нанокристаллы платины растут на хлопковых волокнах

Подобрав соответствующие по форме волокна хлопковой целлюлозы и закристаллизовав их, исследователи из Тихоокеанской Северо-западной Национальной лаборатории (PNNL) вырастили кристаллы металлов прежде невиданной формы. Полученные кристаллы могут найти применение во многих областях нанотехнологии.

Слева TEM-образ кристаллов платины, осажденных на целлюлозе (вставка – кристаллическая целлюлоза без металла). Справа микрография TEM, отображающая кластернизацию платины вокруг гидроксильных групп на поверхности целлюлозы. (Фотография: PNNL)

В зависимости от области применения и свойств металла его кристаллы должны иметь размеры от 2 до 200 нм. Йонгсун Шин (Yongsoon Shin) из PNNL сообщил в понедельник на национальной встрече Американского Химического общества о первом примере эффективного использования шаблонов из нанокристаллической целлюлозы для формирования металлических и оксидных наночастиц.

Используя обработанные кислотой волокна целлюлозы в качестве природного шаблона, группа из PNNL смогла вырастить однородные по размеру нанокристаллы золота, серебра, палладия, платины, меди, никеля и других металлов, а также их оксидов. Полученные нанокристаллы проявляют каталитические, электрические и оптические свойства, нехарактерные для больших или разноразмерных кристаллов.

Кислотная обработка повышает степень кристалличности целлюлозы, разрушая ее аморфные участки. К полученным образцам нанокристаллической целлюлозы, диспергированным в воде, добавляют соли металлов, помещают систему в автоклав и нагревают при температурах от 70 до 200 градусов в течение 4 – 16 часов. Такая обработка приводит к образованию однородных кристаллов металлов на целлюлозном шаблоне.

Исследователи говорят о том, что разработанный ими процесс с полной уверенностью можно назвать «зеленым», так как все, что требуется для получения нанокристаллов – нагрев, нанокристаллическая целлюлоза и соли металлов.
www.chemport.ru