新研究显示有机分子如何影响金纳米粒子

一项新研究表明，有机分子如何极大地影响金纳米粒子的氧化还原电位，差异高达 71 mV。该研究利用实验和计算机模拟，强调了封端剂在控制纳米粒子电化学性质方面的重要作用，并确定了动力学效应如何影响这些相互作用。这些发现在纳米粒子分散、监测配体交换等领域具有实际用途，并在催化、电子和药物输送等领域取得了进展，显示出为特定应用定制纳米粒子行为的潜力。

最近，Daniel Mandler 教授与 Roi Baer 教授、Hadassah Elgavi Sinai 博士和希伯来大学的一个团队合作开展了一项研究，该研究发表在《美国化学学会杂志》上，揭示了有机分子如何影响吸附在表面的微小金粒子的行为。他们的研究加深了我们对吸附在表面的纳米粒子如何与周围环境相互作用的理解，为各种用途提供了重要见解。这项研究由博士生 Din Zelikovich 和硕士生 Pavel Savchenko 共同进行，前者进行了非常细致的实验，后者进行了理论计算。

研究发现，不同的分子，如 2- 和 4- 巯基苯甲酸，会导致金纳米粒子的电特性明显不同，差异高达 71 Mv(毫伏)。这凸显了这些分子在决定纳米粒子行为方面的重要性。

实验团队和理论团队通过先进的计算机模拟和实验，发现一些分子以可预测的方式粘附在金表面，这与他们在实验中看到的情况相符。然而，他们还发现动力学，即纳米颗粒氧化的速率，增加了它们相互作用的复杂性。

例如，他们发现用 4-巯基苯甲酸稳定的金纳米粒子的反应速度是用柠檬酸盐稳定的金纳米粒子的两倍。这一发现得到了科学理论的支持，表明正确的分子可以改变这些纳米粒子的行为方式。

丹尼尔·曼德勒教授强调了这项研究的重要性，他表示：“我们的研究表明了封端剂对纳米粒子氧化还原性质的深远影响。这种理解使我们能够针对特定应用微调纳米粒子的行为，从而可能对从催化到药物输送等领域产生重大影响。”

随着科学界继续探索复杂的纳米粒子世界，这项研究为纳米粒子化学领域贡献了宝贵的知识。通过揭示纳米粒子与其封端剂之间复杂的相互作用，这项研究为设计和优化纳米粒子以用于广泛的应用开辟了新途径，有望在未来几年内实现纳米技术的令人振奋的发展。

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