在蛋白质水凝胶网络中原位组装金纳簇
发布时间：2020-04-25
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在蛋白质水凝胶网络中原位组装金纳簇
In Situ Assembly of Au Nanoclusters within Protein Hydrogel Networks
金属纳米簇（如金纳米簇）具有非常小的尺寸，一般由几个或者十几个金属原子组成。其独特的光子、电子特性使得其在能源、催化、生物传感等领域受到极大关注。然而，由于较高的表面能，在实际的应用过程中金属纳米簇非常容易发生团聚，导致其性能的降低。因此，设计、制备功能化的载体实现纳米簇的稳定对其实际应用具有非常重要的意义。
水凝胶因其独特的结构可调节性，使得它在装载纳米材料方面展现出巨大的应用前景。装载后所形成的纳米复合凝胶兼具了纳米材料和凝胶的性能，且通过复合往往可以实现各组分之间的协同增强。因此，通过合理的方式构建嵌有纳米簇的凝胶具有非常重要的意义。但与常规纳米粒子不同的是，纳米簇在凝胶化的过程中很容易发生团聚，所以原位制备金属纳米簇复合凝胶依然是一项极具挑战性的工作。
课题组王立强等巧妙地利用了蛋白的三重作用即自组装、还原剂、模板，实现了金纳米簇-蛋白复合凝胶的原位构建。该方法非常简单，仅需将蛋白与氯金酸混合搅拌，即可得到。碱性条件下，蛋白可以发生自组装形成凝胶网络结构，其可以进一步将氯金酸还原成为金纳米簇。通过此种方式构建的金纳米簇-蛋白复合凝胶不仅具有诸如温度、机械力刺激响应性，其亦可用作构建可压缩薄膜及稳定的C/Au纳米复合材料。
该工作发表在亚洲化学（Chem. Asian J. , DOI: 10.1002/asia.201700915）并被选作为 VIP（Very Important Paper）文章在ChemistryViews进行亮点报道。