“高级NMR捕获纳米颗粒结构中的新细节”

美国能源部艾姆斯研究所先进的核磁共振( nmr )技术揭示了纳米技术、介孔二氧化硅纳米粒子) msns )中主要材料组的结构和它们的活性化学位点配置的惊人细节。

msn具有微小(约2-15nm宽)的三维有序隧道或孔隙，作为有机功能组的支持可以满足各种诉求。 随着催化、化学分离、生物传感和药物传输的可能应用，msn成为激烈的科学研究热点。

自从msn迅速发展以来，人们一直试图控制其运营方式。 ames实验室化学和生物科学部的核磁共振科学家takeshi kobayashi说。 研究通过在粒子的大小和形状、孔径、表面采用各种有机官能团，完成必要的化学任务，探索了这个目标。 但是，要知道这些合成工作的结果可能非常困难。

ames研究所的科学家marek pruski解释说，尽管存在不同的msn功能化技术，但没有人确切知道它们是如何不同的。 特别是直到最近，对有机基团如何分布在表面的原子水平的记述还不够。

普鲁斯基说，这和检测这些官能团进行量化，进而弄清其结构是一回事。 但是，弄清楚它们空之间的排列会带来额外的挑战。 存在于表面上还是部分嵌入二氧化硅壁中？ 表面均匀分布吗？ 如果有多种功能，它们是随机混合还是形成域？ 以前流传下来的核磁共振和其他分解技术一直在努力为这些重要问题提供满意的答案。

kobayashi、pruski和其他研究者采用dnp-nmr，更清楚地了解功能化msn的结构。 dnp表示动态核极化，用微波激励自由基中的不成对电子，将其高自旋极化转移到分解样品中的原子核的做法，提供极高的灵敏度，通常为两位数，同时可以节省越来越多的实验时间。 普通nmr缺乏测量放置在磁场中的原子核对直接RF激励的响应，识别表面上不同部位和功能之间的核间相互作用所需的灵敏度。 与dnp配对，以及高速魔角旋转( mas )、

dnp-nmr法不仅引出了官能团的原子级位置和分布，结果证实了msn如何制备这一与现有概念不同的合成策略如何影响二氧化硅中官能团的分散。 毛孔。

kobayashi说，通过研究各种实验条件的作用，我们的核磁共振技术可以为科学家们提供以更可控的方式指导msn合成所需的机械知识。

本文：《“高级NMR捕获纳米颗粒结构中的新细节”》