Новости химической науки > «Электронный клей» связывает нанокристаллы

Химики из США разработали «электронный клей» для связывания нанокристаллов, что позволяет увеличить проводимость групп кристаллов. Необычные оптические и электрические свойства нанокристаллов, позволяют говорить о том, что их ассоциаты могут использоваться в светоизлучающих диодах или солнечных ячейках.

Нанокристаллы золота в оболочке из ионов Sn₂S₆^4–. (Рисунок из Science, 2009. DOI: 10.1126/science.1170524)

Нанокристаллы представляют собой кристаллические наночастицы металлов, которые могут быть выращены с точным контролем размера и формы. Эти наночастицы обладают уникальными оптическими свойствами, однако их применение пока еще ограничивается рядом трудностей. Максим Коваленко (Maksym Kovalenko), работавший над проектом в Университете Чикаго, отмечает, что главная проблема на пути применения нанокристаллов связана с необходимостью организовать взаимодействие между кристаллами.

Он поясняет, что органические лиганды, обычно использующиеся для стабилизации наночастиц, приводят к тому, что проводящие наночастицы оказываются «зажаты» между слоями изолятора. Таким образом, хотя индивидуальные полупроводниковые наночастицы могут использоваться как полупроводники или флуоресцентные маркеры для биологических исследований, электрический заряд не может проходить по их ассоциатам.

Коваленко предложил использовать для лигантирования наночастиц халькогенидные комплексы металлов вместо органических соединений. Хальгогениды также успешно справляются с лигатированием, однако они не экранируют нанокристаллы от переноса электрического заряда. На одном примере исследователи использовали лигандный обмен для замены органических лигандов, стабилизирующих нанокристаллы золота, на оловосульфидный стабилизатор Sn₂S₆^4–.

После лигандного обмена смесь аккуратно подогревали, нагрев привел к образованию ячеистых наноструктур золота, окруженных переносящими заряд объемными лигандами, в результате чего был получен токопроводящий твердый материал. В настоящее время исследователи изучают другие нанокристаллы и комплексы, будучи уверенными в том, что предложенную ими методику можно распространить и на другие системы.

Источник: Science, 2009. DOI: 10.1126/science.1170524

метки статьи: #неорганическая химия, #новые материалы, #химия поверхности