«ПЕРВЫЙ СРЕДИ РАВНЫХ...»
Нормативные документы
Противодействие коррупции
Поступающим
Студентам
Выпускникам
Проект 5-100
Аккредитация специалистов

Магнитные нанопробирки

Магнитные нанопробирки

В настоящее время пористые пленки из анодированного оксида алюминия широко используются в качестве матриц для получения различных наноматериалов. Исследователи из Японии таким способом научились изготавливать не что иное как нанопробирки (carbon nano test tubes, CNTTs), т.е. трубки, один конец которых открыт, а другой закрыт. Таким образом, внутрь такой пробирки можно что-нибудь поместить, например, магнитные частицы. Кроме того, образующиеся пробирки хорошо диспергируются в воде, что открывает множество их возможных применений, например, в области доставки лекарств.

Синтез нанопробирок выглядит следующим образо. Сначала ученые получают пористую пленку путем анодного окисления алюминия. Процесс легко контролируется, и подбор условий позволяет задать диаметр пор равным 35 нм, а длину – 1.5 мкм. Потом на стенки пор осаждается слой углерода, а внутрь электрохимически вводится сплав NiFe. Поверхность пленки протравливается кислородной плазмой для удаления углерода, не попавшего в поры. После этого оксид алюминия растворяют в щелочи, а полученные углеродные трубки обрабатывают перекисью водорода с целью окисления поверхности и придания гидрофильных свойств.

По данным просвечивающей электронной микроскопии нанопробирки имеют внешний диаметр около 35 нм, внутренний 25 нм, а внутри полости располагаются наночастицы. На внешней поверхности пробирок частиц не было обнаружено. Длина трубок составила около 1,3 мкм. По данным электронной дифракции в полостях пробирок находится NiFe, а также небольшое количество NiO.

Трубки проявляют ферромагнитное поведение. Коэрцитивная сила довольно велика и составляет более 1000 Э, что можно объяснить наличием обменных взаимодействий ферромагнитного NiFe и антиферромагнитного NiO.

Пробирки хорошо растворяются в воде и этиловом спирте. Если к сосуду с диспергированными пробирками поднести магнит, они начинают к нему притягиваться и раствор обесцвечивается. После удаления магнита трубки могут быть диспергированы снова.

Растворимость в воде, так необходимая для доставки лекарств, падает по мере заполнения пробирок ферромагнитным сплавом. Это связано с появлением диполь-дипольных взаимодействий между ними, заставляющим трубки притягиваться и агрегироваться. Ученые установили, что для сохранения способности диспергироваться в воде, необходимо делать стенки трубок толще (> 15 нм) и как можно интенсивнее проводить обработку перекисью. Тогда даже полностью наполненные ферромагнитным материалом пробирки будут растворяться в воде. Хотя в таком случае никакого места для полезных веществ не останется.

Работа «Template synthesis of water-dispersible and magnetically responsive carbon nano test tubes» была опубликована в журнале Chemical Communications.

Источник: RSC Publishing


13.03.2008

Нанометр


Привязка к разделам:  Биотехнологии | Новости науки

Назад