Estrutura do nanofio molecular de óxido de Mo-Te:Este diagrama mostra a estrutura do nanofio de óxido de Mo-Te. (a) Representação poliédrica e (b) representação esférica de uma unidade hexagonal de [Te 4 Mo VI 6 O 21 ] 2 -, (c) um único fio molecular de óxido de Mo-Te. Os átomos de oxigênio da ponte que conectam as unidades hexagonais são destacados em amarelo. (d) Montagem de fios moleculares únicos em óxido de Mo-Te cristalino. Mo:azul, Te (Se):marrom, O:vermelho. Crédito:Zhang, et al., Nature Communications 6, 7731, Fig. 3.
O desenvolvimento de fios moleculares à base de óxido metálico é importante para pesquisas fundamentais e potenciais aplicações práticas. Contudo, exemplos desses materiais são raros. Pesquisadores da Universidade de Hokkaido, Kanagawa University, Hiroshima University e Japan Synchrotron Radiation Research Institute / SPring-8, Japão, criou com sucesso nanofios moleculares ultrafinos totalmente inorgânicos, composto por uma unidade molecular hexagonal repetitiva feita de Mo e Te; os diâmetros desses fios eram de apenas 1,2 nm.
Os nanofios são materiais em forma de arame com diâmetros de dezenas de nanômetros ou menos. Existem muitos tipos de nanofios, incluindo nanofios compostos semicondutores, nanofios compostos de óxido de metal, e nanofios de polímero orgânico, e eles são normalmente usados em materiais funcionais e dispositivos usados como sensores, transistores, semicondutores, dispositivos fotônicos, e células solares.
Fios moleculares compostos apenas de materiais inorgânicos têm atraído atenção significativa devido às suas estruturas estáveis, composições químicas ajustáveis, e propriedades ajustáveis. Contudo, houve apenas alguns relatórios sobre o desenvolvimento de nanofios moleculares totalmente inorgânicos.
Dr. Zhenxin Zhang e Prof. Wataru Ueda no Catalysis Research Center da Hokkaido University (o Prof. Ueda está atualmente trabalhando para a Kanagawa University) e seus colaboradores na Hokkaido University, Universidade de Hiroshima, e o Japan Synchrotron Radiation Research Institute / SPring-8 criaram com sucesso nanofios moleculares totalmente inorgânicos ultrafinos, composto por uma unidade molecular hexagonal repetitiva feita de Mo e Te; os diâmetros desses fios eram de apenas 1,2 nm. Esses nanofios foram obtidos pela desmontagem dos cristais correspondentes por meio de troca catiônica e posterior tratamento ultrassônico.
Além disso, os pesquisadores mostraram que o material à base de fio molecular ultrafino exibe alta atividade como um catalisador ácido, e o gap do cristal baseado em fio molecular é facilmente ajustado por meio de tratamento térmico. Espera-se que os materiais à base de fio molecular de óxido metálico abram novos campos de pesquisa em catalisadores heterogêneos, materiais termocrômicos, e semicondutores, bem como outros campos relacionados.
"Este é um nanofio molecular isolado muito raro baseado em octaedros de oxigênio de metal de transição, e é um catalisador atraente devido à grande área de superfície, "disse o professor Masahiro Sadakane, um co-autor deste estudo, da Universidade de Hiroshima.
