Une étude montre comment les molécules organiques impactent les propriétés électrochimiques des nanoparticules d’or

Une nouvelle étude montre comment les molécules organiques influencent grandement le potentiel redox des nanoparticules d’or, avec des différences allant jusqu’à 71 mV. À l’aide d’expériences et de simulations informatiques, l’étude met en évidence le rôle important des agents de coiffage dans le contrôle des propriétés électrochimiques des nanoparticules et identifie également comment les effets cinétiques impactent ces interactions.

Ces résultats ont des applications pratiques dans des domaines tels que la dispersion des nanoparticules, la surveillance des échanges de ligands et les avancées dans des domaines tels que la catalyse, l’électronique et l’administration de médicaments, montrant le potentiel de personnalisation du comportement des nanoparticules pour des applications spécifiques.

L’étude, dirigée par le professeur Daniel Mandler avec le professeur Roi Baer et le Dr Hadassah Elgavi Sinai et une équipe de l’Université hébraïque et publié dans le Journal de la Société américaine de chimierévèle comment les molécules organiques affectent le comportement des minuscules particules d’or absorbées sur les surfaces.

Leurs recherches approfondissent notre compréhension de la manière dont ces nanoparticules absorbées par les surfaces interagissent avec leur environnement, offrant des informations importantes pour diverses utilisations. La recherche a été menée conjointement par l’étudiant au doctorat Din Zelikovich, qui a réalisé des expériences très minutieuses, et l’étudiant en master Pavel Savchenko, qui a effectué les calculs théoriques.

L’étude a révélé que différentes molécules, comme l’acide 2- et 4-mercaptobenzoïque, peuvent donner aux nanoparticules d’or des propriétés électriques très différentes, avec des différences allant jusqu’à 71 Mv (millivolts). Cela souligne à quel point ces molécules sont cruciales pour déterminer le comportement des nanoparticules.

Grâce à des simulations informatiques et à des expériences avancées, la collaboration entre les équipes expérimentales et théoriques a montré que certaines molécules adhèrent aux surfaces d’or de manière prévisible, ce qui correspond à ce qu’elles ont observé expérimentalement. Cependant, ils ont également découvert que la cinétique, à savoir la vitesse à laquelle les nanoparticules sont oxydées, ajoute plus de complexité à la façon dont elles interagissent.

Ils ont ainsi découvert que les nanoparticules d’or stabilisées par l’acide 4-mercaptobenzoïque réagissaient deux fois plus vite que celles stabilisées par le citrate. Cette découverte, appuyée par des théories scientifiques, montre à quel point la bonne molécule peut modifier le comportement de ces nanoparticules.

Le professeur Daniel Mandler déclare : « Notre étude démontre l’impact profond des agents de coiffage sur les propriétés redox des nanoparticules. Cette compréhension nous permet d’affiner le comportement des nanoparticules pour des applications spécifiques, ce qui pourrait avoir un impact significatif dans des domaines allant de la catalyse à l’administration de médicaments. »

Alors que la communauté scientifique continue d’explorer le monde complexe des nanoparticules, cette recherche apporte des connaissances précieuses au domaine de la chimie des nanoparticules. En mettant en lumière les interactions complexes entre les nanoparticules et leurs agents de coiffage, cette étude ouvre de nouvelles voies pour la conception et l’optimisation des nanoparticules pour une large gamme d’applications, promettant des développements passionnants en nanotechnologie dans les années à venir.