在精細(xì)化工、化妝護(hù)膚、食品加工和生物醫(yī)藥等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)納米粒子在不相溶兩相間的相轉(zhuǎn)移對(duì)其合成、處理和修飾至關(guān)重要。通常，相轉(zhuǎn)移過(guò)程是通過(guò)將粒子表面原位修飾上配體來(lái)實(shí)現(xiàn)的。但這一過(guò)程會(huì)不可避免地造成納米粒子團(tuán)聚。在傳統(tǒng)觀念里，粒子團(tuán)聚意味著相轉(zhuǎn)移的失敗。
近日，香港城市大學(xué)的柴愚教授聯(lián)合美國(guó)馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校及美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的Thomas P. Russell教授利用檸檬酸根修飾的金納米粒子（cit-AuNPs）和兩親性的氨丙基封端的聚二甲基硅氧烷（H2N-PDMS-NH2），揭示了一種全新的“單顆粒-團(tuán)聚體-單顆粒”的納米粒子相轉(zhuǎn)移機(jī)理，從而證明了納米粒子的團(tuán)聚并不一定導(dǎo)致相轉(zhuǎn)移的失敗。 當(dāng)兩相接觸后，H2N-PDMS-NH2的雙親特性使其從油相向水相擴(kuò)散，并與cit-AuNPs表面的檸檬酸根靜電結(jié)合，導(dǎo)致AuNPs表面電荷密度降低，造成納米粒子團(tuán)聚。在重力作用下，這些團(tuán)聚體沉積在水油界面。隨著接觸油相的配體鏈不斷溶脹，團(tuán)聚體分解成單顆粒重新分散到油相。 隨后，通過(guò)將帶有負(fù)電荷的SiO2納米粒子引入水相中，在界面與H2N-PDMS-NH2自組裝成結(jié)構(gòu)化層（jammed layer），從而有效阻斷了H2N-PDMS-NH2向水相擴(kuò)散和金顆粒的團(tuán)聚，使納米粒子無(wú)法轉(zhuǎn)移到油相中。該工作為實(shí)現(xiàn)界面間納米粒子的傳輸以及調(diào)控其在不同液體環(huán)境的分散提供了一個(gè)開(kāi)創(chuàng)性的策略。 論文信息 Using Aggregation to Chaperone Nanoparticles Across Fluid Interfaces Yuchen Fu, Sai Zhao, Yulong Fan, Yannis Yan Lum Ho, Yufeng Wang, Dangyuan Lei, Peiyang Gu, Thomas P. Russell, Yu Chai Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202308853
