Эфиры — простые органические молекулы, в которых атом кислорода соединяет два атома углерода. Эфиры являются стандартными химическими компонентами простейших продуктов, включая множество растворителей, топливо, косметику и фармацевтические препараты. Соедините их в большие молекулярные кольца, и эфиры станут научной знатью — краун-эфирами, развитие которых было удостоено Нобелевской премии по химии в 1987 году. Кольца в форме короны важны в качестве начального прототипа в химии гость-хозяин, области, в которой «гостевые» ионы и молекулы могут улавливаться в пределах полости „хозяйской“ молекулы. Эта способность позволяет химикам создавать подборку отдельных взаимодействий со слабыми связями, такими как электростатические связи между атомом кислорода эфира и ионом металла, для достижения прочного и отборного закрепления. Это полезное свойство под названием «молекулярное признание» используется для сортировки, считывания и катализа. И вот теперь группа во главе с исследователями из Окриджской национальной лаборатории открыла способ существенного повышения селективности и закрепления краун-эфиров. Исследователи внедрили их в твердую структуру графена. «Мы первыми увидели краун-эфиры в графене», сказал Мэтью Чишолм. „Наши подсчеты, основанные на наблюдениях, демонстрируют беспрецедентную селективность и силу скрепления“. Внедрение краун-эфиров в графен стимулирует кольца эфира ложиться плоско. В результате получаются твердые отверстия, которые оптимизируют селективность атомов по размерам, которые оптимально соответствуют полостям колец. Более того, ограничение краун-эфиров двумя измерениями вынуждает все их водородные диполи указывать внутрь, к центрам полостей, что оптимизирует электростатический потенциал для связывания атомов. Например, сила, с которой краун-эфиры связывают атом калия, втрое больше в ограниченном твердом состоянии на графене, чем в произвольной структуре. Результаты, опубликованные в издании Nature Communications, могут возвестить новое царство для краун-эфиров в разнообразных применениях. Их сильная специфическая электростатическая связь может усовершенствовать датчики, химическую сортировку, утилизацию ядерных отходов, извлечение металлов из руд, очистку и переработку редкоземельных элементов, очистку воды, биотехнологии, выработку энергии в долговечных литий-ионных батареях, катализ, медицину и хранение данных. 29.12.2014 |
Нано
Прорыв в нанотехнологиях поможет создать дисплей, дающий цвет в реальном времени | |
Разработана революционная технология, позволяю... |
Наноразмерное покрытие ускоряет работу катализаторов на основе наночастиц золота | |
Исследователи из Токийского столичного ун... |
ASC Nano: Ученые придумали, как свернуть нанолист в рулончик | |
Исследователи из Токийского столичного ун... |
Nature Materials: Новаторские нанополости раздвигают горизонты в удержании света | |
Команда европейских и израильских физиков... |
Nature: В нанотрубках обнаружена сверхэластичность, вызванная окислением | |
Окисление может ухудшить свойства и функц... |
Nano Letters: Вибрирующие нанопузырьки помогут усовершенствовать очистку воды | |
Новое исследование физики вибрирующих нанопузы... |
Nature Nanotechnology: Замена асбеста в строительстве оказалась не менее опасной | |
Патогенный потенциал вдыхания инертных волокни... |
Nano Letters: Уязвимость ГЭБ у пациентов с Альцгеймером используют для лечения | |
Нейродегенеративными заболеваниями, такими как... |
Nature Nanotechnology: Созданы новые пикопружины для биомедицинских нужд | |
Исследователи из Хемница, Дрездена и ... |
Electrochemistry Communications: Из нанопагод ZnO разработан фотоэлектрод | |
Исследовательская группа, состоящая из со... |
LS&A: Исследователи усилили передачу сигнала в перовскитовых нанолистах | |
Перовскитовые материалы по-прежнему вызывают б... |
Nano Today: Революционные нанодроны делают возможным таргетное лечение рака | |
Новаторское исследование, проведенное под ... |
Создан нанокатализатор для преодоления ограничений технологии электролиза воды | |
Зеленый водород можно получить с помощью ... |
Nature Communications: В модельном организме ученые нашли наноструктуры | |
У всех представителей животного царства есть ж... |
PNAS: Ученые применили нанотехнологии для понимания поведения опухолей | |
Исследование, проведенное докторантом Пабло С.... |
Small: Форма пропеллера поможет обуздать движение наночастиц | |
Самодвижущиеся наночастицы потенциально могут ... |
Создан наноматериал, безопасно удаляющий прекурсоры мелкодисперсной пыли | |
За последнее десятилетие состояние мелкодиспер... |
Science Advances: Нанопластики способствуют развитию болезни Паркинсона | |
Нанопластики взаимодействуют с особым бел... |
Nature Materials: Из наночастиц и ДНК ученые собрали квазикристалл | |
Наноинженеры создали квазикристалл &mdash... |
Наночастицы Plug and play могут упростить борьбу с разными биологическими целями | |
Инженеры Калифорнийского университета в С... |
Physical Review Fluids: Волновую механику применили в нанометровом масштабе | |
Исследователи показали, что принципы рабо... |
Из нанотрубок убрали углерод, и их стало намного больше | |
Исследователи из Tokyo Metropolitan Unive... |
Cочетание 2d материалов приводит к созданию структур с удивительными свойствами | |
Создание новых материалов путем комбинирования... |
Исследователи создали нанопленку, укрощающую огонь | |
Высокотемпературное пламя используется для&nbs... |
Квантовые стержни открывают трехмерную глубину изображений виртуальной реальности | |
Телевизоры с плоским экраном, в кото... |
Физики представили новую технологию изготовления графеновых устройств | |
Думаете, что знаете о материале все?... |
Ученые разработали нанотатуировки для наблюдения за клетками | |
Инженеры разработали наноразмерные татуировки&... |
Ученые обнаружили нанороботов в живой ткани | |
Самое удивительное, что они там, каж... |
Разработан простой и эффективный способ контроля структур методом двухфотонной литографии | |
Новый способ контроля наноразмерного производс... |
Держать удар: ученые улучшили нанопену для защитного спортивного снаряжения | |
Открытие того факта, что футболисты, полу... |