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    Forros de prata:adicionar prata aos nanoclusters pode fazer maravilhas por sua luminescência
    p Os cristais do complexo dopado com prata mostraram fotoluminescência vermelha brilhante sob luz ultravioleta, enquanto os cristais da estrutura não dopada não emitem luz. Isso apontou para o papel da prata na modificação da estrutura do complexo para causar a fotoluminescência. Crédito:Takane Imaoka, Kimihisa Yamamoto, do Instituto de Tecnologia de Tóquio

    p Cientistas do Instituto de Tecnologia de Tóquio descobriram que um complexo nanometal de tiolato de platina dopado com prata mostra fotoluminescência 18 vezes maior do que o complexo de platina original. Em seu artigo recente, eles fornecem insights sobre as causas disso, coroando uma nova abordagem para a criação de compostos biocompatíveis e não tóxicos eficientes para bioimagem. p A maioria de nós já encontrou luminescência de uma forma ou de outra, sejam vaga-lumes à noite ou plânctons no oceano, ou até mesmo um bastão luminoso na feira. Embora seja um fenômeno maravilhoso em si, luminescência tem um apelo maior para os cientistas por razões mais específicas, como sua capacidade de fazer com que amostras biológicas sensíveis à luz brilhem no escuro sob o microscópio.

    p Recentemente, nanoclusters de metal - partículas muito pequenas na faixa de tamanho de alguns nanômetros - têm atraído bastante atenção dos bioquímicos como materiais fotoluminescentes promissores para bioimagem, dado seu tamanho conveniente para permeabilidade em vários órgãos, sua não toxicidade, e sua biocompatibilidade, em contraste com os corantes orgânicos existentes ou nanopartículas semicondutoras. Há, Contudo, uma questão fundamental que impede seu uso generalizado:a fotoluminescência é extremamente baixa e de curta duração.

    p Uma equipe de cientistas do Instituto de Tecnologia de Tóquio (Tokyo Tech), Japão, acho que isso poderia ser porque os mecanismos subjacentes ao comportamento fotoluminescente dessas partículas ainda são mal compreendidos. Em seu último artigo publicado em Angewandte Chemie , O time, liderado pelo Prof. Takane Imaoka, relatam a descoberta do fato de que a dopagem de um complexo de tiolato de platina com prata aumenta a fotoluminescência em 18 vezes! Eles também investigam o porquê, descendo para os átomos em um complexo de tiolato de platina dopado com prata.

    p Cálculos teóricos demonstraram como o íon de prata se encaixa bem no buraco do anel de tiolato de platina, estabilizando significativamente a estrutura no estado energizado. Quando o íon de prata não está presente no anel, a estrutura se distorce consideravelmente com a energização. Crédito:Takane Imaoka e Kimihisa Yamamoto do Instituto de Tecnologia de Tóquio

    p A observação cristalográfica de raios-X da estrutura mostrou que o íon prata está no centro de um anel complexo de platina em forma de tiara. Observações posteriores revelaram que a fotoluminescência sob irradiação UV é alta quando esta estrutura está em sua forma cristalina ou quando sua solução em um solvente orgânico é ultra-resfriada a 77 K ou -196,15 ° C. O Prof. Imaoka apresenta as questões que essas observações levantaram:"Uma razão para esses aumentos de fotoluminescência é que o movimento térmico dos componentes da porção do anel é suprimido sob essas condições. Mas que papel desempenha a estrutura e os orbitais moleculares de fronteira têm alguma coisa a ver com esse aumento? "

    p Descobrir, a equipe conduziu cálculos da teoria funcional da densidade. Esses cálculos deram-lhes uma ideia das estruturas do complexo com base nos estados de energia e na geometria dos orbitais moleculares - a amplitude do movimento do elétron dentro da estrutura. Eles descobriram que, quando energizados, como com irradiação UV, a estrutura é mantida estável pelo íon prata, levando a uma boa fotoluminescência; isso é diferente da estrutura do anel sozinha, que se torna altamente distorcida com a excitação. "Isso pode ser porque o tamanho do íon de prata e a cavidade do anel de tiolato de platina são uma boa combinação e os orbitais estão em bom alinhamento, "O Prof. Imaoka explica." Qualquer distorção causaria uma repulsão energeticamente desfavorável. O íon de prata atua como um modelo para manter a estrutura altamente ordenada do complexo tipo tiara, aumentando enormemente sua fosforescência. "

    p Os cientistas também realizaram estudos fotofísicos que produziram resultados promissores. A estrutura dopada com prata sofreu muito menos deterioração não radiativa do que a estrutura não dopada.

    p Esses achados corroboram com os de outro estudo sobre um complexo de ouro dopado com íons de prata em forma de bastonete. "Se houver uma correlação perceptível entre este estudo e estudos anteriores, então, a capacidade do íon de prata de estabilizar os orbitais moleculares desocupados de baixa energia nessas estruturas poderia ser a nova chave para o projeto de nanoclusters de metal fotoluminescente. Os detalhes de orbitais moleculares de fronteira que são únicos para cada cluster podem ser úteis na previsão de estruturas ideais de aglomerados metálicos, e talvez, iluminando o caminho para o desenvolvimento de novos e eficientes no futuro, "Comenta o Prof. Imaoka, animado com seu trabalho. E quem não seria se um átomo fosse o suficiente para fazer a diferença?


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