Nano Letters刊发催化材料团队曾景斌课题组磁性/等离激元异质纳米材料研究成果

发布者:臧泽威发布时间:2019-05-24浏览次数:131

【本站讯】近日,我校理学院曾景斌副教授与陆军军医大学张冬教授、加州大学河滨分校殷亚东教授合作,在磁性/等离激元异质纳米材料研究中取得新进展,相关论文《亲水性磁性/等离激元异质纳米结构的合成及多模态生物成像应用》(Direct Synthesis of Water-Dispersible Magnetic/Plasmonic Heteronanostructures for Multimodality Biomedical Imaging)在国际材料领域权威期刊Nano Letters上发表。曾景斌为该论文第一/通讯作者,殷亚东教授、张冬教授为共同通讯作者。中国石油大学(华东)为第一署名单位,该研究得到国家自然科学基金和中央高校基本科研业务费资助。

 

磁性/等离激元异质纳米材料不仅具有光学和磁性的双重性质,同时还存在双中心的协同效应及两种组分交界面的电子耦合效应,非常适用于多模态生物成像、催化和生物传感等领域。现阶段虽然已有一些关于磁性/等离激元异质体纳米材料的研究,但其合成通常是在有机介质中进行,后续为了将材料用于生物或环境体系,通常需要对其进行表面修饰以实现相转移。一方面,由于油相配体与金属表面作用比较强,在相转移过程中难以彻底置换,残留的有机配体会产生较强的生物毒性,同时也会影响材料的催化活性;另一方面,有机配体对纳米粒子的包裹不利于控制新核的外延生长,进而约束了其形貌、尺寸及结构的可控性,给后续的粒径调控和其他金属外延生长带来困难。

 

针对上述挑战,阎子峰教授团队的曾景斌课题组与殷亚东、张冬团队合作,发展了一种水相合成四氧化三铁-贵金属(金、银、钯)异质纳米材料的方法,通过以四氧化三铁纳米晶为种子,利用四氧化三铁表面的二价铁离子作为还原剂,原位的将金属盐前驱体还原成金属单质,而这些小小的金属种子如同钥匙一般,打开了水相合成的大门,后续加入的金属盐,在柠檬酸钠的作用下持续被还原并沉积到已有的种子上,在奥斯瓦尔德熟化作用下,形成大颗粒的金属,最终形成四氧化三铁-贵金属异质纳米材料。相比于基于有机溶剂的合成方法,水相合成法由于在水溶液中进行,可以通过外延生长法,对合成材料的粒径和形貌进行控制,也可以实现更复杂异质结构的可控制备,如AgPt合金-Fe3O4、Au@Pd-Fe3O4、Au-Fe3O4等异质体的制备。研究人员进一步将合成的异质纳米材料应用到磁共振成像(MRI)/计算机断层扫描(CT)/光声(PA)成像/光学相干断层扫描(OCT)多模态生物成像,其成像效果与临床上商用的造影剂比较,具有一定的优越性,显示出良好的应用前景。

审稿人对该研究工作给予高度评价,认为这种水相合成方法具有较好的普适性,合成的这些异质纳米材料不仅在生物成像中具有较高的应用潜力,而且在催化和传感等领域有望得到更广泛应用。

Nano Letters是美国化学学会旗下重要学术期刊,最新影响因子为12.08,主要报道国际纳米科学与技术领域内最新重要研究成果,在材料与化学领域内具有较高影响力。

曾景斌课题组主要研究领域为金属纳米材料、量子点、碳点的可控制备及在环境污染物与生物活性分子光学传感方面的应用。近五年已经在Nano Letters, Advanced Functional Materials,Analytical Chemistry,Chemical Communication,ACS Applied Materials and Interfaces、Nanoscale、Sensors and Actuators B、Nano-Micro Letters等学术期刊上发表SCI收录论文20余篇。

全文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.9b00171