重点启动碳纳米管

碳纳米管是一个绿色的替代金属催化剂。然而,优化他们的活动依赖于困难和侵入性化学过程通常破坏纳米管的结构。现在,仅仅几年之后报告第一机械联锁纳米管衍生品,¹埃米利奥•佩雷斯IMDEA纳米科学研究所和他的团队在马德里,西班牙,设想如何使用这些共价修饰碳纳米管的催化活性。²

“碳纳米管时很难进行化学改性,”佩雷斯解释道。我们决定尝试连结分子,它工作。研究人员混合一些重点的单壁碳纳米管和u型前体。然后,就添加极少量的Grubbs催化剂,碳纳米管周围的环开始,所以他们最终macrocyles覆盖。

西尔维亚Marchesan,研究碳纳米管的里雅斯特大学、意大利,把战略描述为一种化学掩饰:“你能想到的敷料的纳米管的衣服暂时改变它们的属性。”她也突显出干净的过程是:“他们操纵碳纳米管螺纹通过重点,离开的共价结构管没有改变。”

因为他们的非共价性质,佩雷斯喜欢这些新的催化剂酶相比,虽然他们的作用机制完全不同的。重点修改的电子性质的碳纳米管没有干扰催化部位——“裸”碳纳米管的墙壁,”他解释说。作为一个概念验证,减少nitroarenes佩雷斯的团队用他们的催化剂。吸电子的重点反应慢下来,而给电子体环加速,”佩雷斯说。在一些例子中,反应是正常速度的加速15倍。”

联锁重点也阻碍了碳纳米管的聚集,这也可以提高其催化性能。然而,Marchesan相信的催化活性的增强或减少趋势明显显示出效果由于电子的影响所涉及的重点。联锁分子阻碍聚合的事实是“一个不错的附加属性来获得最佳性能的纳米管,”她补充道。

控制纳米管的电子属性可以具有催化之外的影响,”佩雷斯解释道。”我们可能工程师改性碳纳米管需求,能找到的应用在电子和传感器,”他补充道。该技术显示了巨大的希望,因为你有非常稳定的产品,同时保持高表面结构的纳米管。”Marchesan也梦想机械联锁纳米管的可能性:“这是一个有趣的方法来构建复杂的超分子结构,例如创建开关”。