中科院大連化物所納米反應器研究取得新成果

近日，中科院大連化學物理研究所楊啟華研究員領導的科研團隊在納米反應器的制備與應用方面取得新成果。相關結(jié)果以研究通訊的形式發(fā)表在《德國應用化學》雜志上(Angew. Chem. Int. Ed., 2012, 51(36), 9164–9168.)，并被選為當期的“熱點論文”。

在自然界中，化學轉(zhuǎn)化往往以串聯(lián)反應的形式在限域的空間內(nèi)完成，這種限域的空間可以是幾個納米的酶也可以是微米級的細胞。受自然界的啟發(fā)，化學家嘗試構(gòu)建各種微/納米反應器，以期能夠?qū)崿F(xiàn)和連續(xù)的化學轉(zhuǎn)化。楊啟華研究員領導的研究組多年來在微/納米反應器的合成和催化應用方面開展研究工作，發(fā)展了有機硅源輔助溶解無機氧化硅的制備“蛋黃-蛋殼型”納米反應器的新方法(Chem. Mater., 2011, 23, 3676)，向核-殼氧化硅的合成體系中添加有機硅源，可以在構(gòu)建有機氧化硅外殼的同時誘發(fā)無機氧化硅的溶解，從而形成“蛋黃-蛋殼型”納米材料。

zui近，該研究組基于前期的研究進展，通過引入氧化硅犧牲層，實現(xiàn)了不同無機氧化硅層的選擇性溶解，得到具有蛋黃-蛋殼型結(jié)構(gòu)的納米材料。與其它制備方法相比，該方法可以在核或殼的形成過程中可控引入不同的功能基團，從而選擇性地對材料的核或殼進行功能化。基于以上方法，該研究組成功制備了具有堿性核和酸性殼的“蛋黃-蛋殼型”納米反應器，并且通過表征證實了酸、堿基團是分別分布在材料的殼和核上。該納米反應器在Deacetalization– Henry串聯(lián)反應中表現(xiàn)出高活性、高選擇性和穩(wěn)定性。很多具有后修飾潛能的功能基團(-NH2, -SH等)和納米粒子(Pd, Pt等)可以被的引入到材料的核或殼中。

可以預見，該方法可實現(xiàn)不同種類活性組分(比如聚合物、酶等)的定位，為制備多功能的納米反應器提供了一個有效途徑。

Materials Views China雜志以“具有堿性核和酸性殼的納米反應器”為題，對該研究工作作了專門評述，高度評價了該研究工作的意義。

該研究得到了國家自然科學基金和973項目的資助。