Регулиране на спектъра d; абсорбция на полидопамин - хипноза отслабване - Aromance
Синтез и характеризиране на легирани с TEMPO PDA. (А) Схематична илюстрация на легиран с TEMPO PDA с по-тесен интервал на лентата и подобрен капацитет за поглъщане на светлина в сравнение с конвенционалния PDA. (B) Полимеризация на допамин и TEMPO, заедно с техните молекулярни структури и прахови снимки. (C) SEM изображение на PDA-3. (D) Анализ на EELS за картографиране на PDA-3 (скала, 100 nm). (E) Спектри на XPS изследване на PDA-i (i = 0 до 3). а.у., произволни единици. (F) C1s пикове, (G) N1s пикове и (H) O1s пикове в XPS спектри на PDA-3. Кредит: Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.abb4696
Полидопамин
Вдъхновен от биомакромолекулните пигменти на меланин, полидопаминът (PDA) получава все по-голямо внимание за приложения в повърхностното инженерство, фототермалната терапия и биоизобразяването. Силните адхезивни и поглъщащи светлината свойства на PDA също могат да се възползват от интерфас инженеринга по време на възстановяването на водата. Учените са предложили много синтетични методи за получаване на PDA наноматериали, макар и с ограничено внимание за регулиране на неговия абсорбционен спектър. Процесът на полимеризация на допамина се състои от няколко сложни пътя и следователно не е напълно разбран. Следователно Zou et al. предположи, че конструкцията на структури, силно конюгирани с донорно-акцепторни двойки в PDA наноструктури, може да регулира спектъра на абсорбция на пробата. За да постигнат това в тази работа, те разработиха стратегия за синтез в един съд за синтезиране на PDA (NP) наночастици с регулируеми свойства на поглъщане на светлина.
Синтез и характеризиране
По време на синтетичния процес те проведоха директна съполимеризация на 2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксил (TEMPO) - типичен нитроксилен радикал, върху допамин във воден разтвор. Те легираха TEMPO фрагмента в микроструктурата на полидопамин чрез ковалентно свързване на молекулата с олигомери на 5,6-дихидроксииндол (DHI) и индол-5,6-хинон (IQ), за да намалят забранените d ленти. Енергия на материала и да подобрят поведение на поглъщане на светлина от конвенционални полидопаминови наночастици (PDA NP). Учените потвърдиха резултатите с помощта на електрохимичен анализ, симулации на теория на функционалната плътност и спектрални измервания. Работата демонстрира изключителна фототермална ефективност за продукта, който може да се използва при междуфазното генериране на слънчева пара и обезсоляването на морската вода.
Предложени пътища за реакция и образуване на междинни продукти по време на полимеризацията на допамин и TEMPO. (а) Предложени пътища и механизми на реакция по време на полимеризация на допамин и TEMPO. (b) ESI-MS спектър на разтвора на суровия продукт след 5 минути реакция; (c) Предложени междинни молекулярни структури, присвоени на основните пикове в (b). Кредит: Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.abb4696
Учените разработиха три типа NP PDA (степенувани между 1 и 3) с различни нива на допинг и сходни размери на частиците чрез коригиране на първоначалната концентрация на TEMPO. Те синтезират конвенционални NP PDA чрез самополимеризиране на допамин в присъствието на амоний, използвайки добре утвърден метод. Те наблюдават характеристиките на получената PDA проба, използвайки сканираща електронна микроскопия, динамично разсейване на светлината и инфрачервени спектри на Фурие трансформация (FTIR). Използвайки рентгенова фотоелектронна спектроскопия (XPS), те потвърдиха съществуването на въглерод, азот и кислород във всички проби от PDA, демонстрирайки успешната подготовка на TEMPO-добавени NP PDA. Въз основа на резултатите, Zou et al. предположи два възможни пътя за образуване на мрежестата макромолекулна структура.