Nanoteilchen maßgeschneidert

Die optischen und elek­tronischen Eigenschaften von Aluminium­oxid-Nanopartikeln, die eigentlich elek­tronisch inert und optisch inaktiv sind, können gesteuert werden. Das haben Forscher der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg FAU heraus­gefunden und ein Konzept für das Management dieser zweifach funk­tionalisierten Nanopartikel entwickelt.

Die Forscher brachten dafür ein Phosphon­säure-Derivat auf die Oxid-Oberfläche der Nanopartikel auf. Dies führte dazu, dass die ansonsten bei Tageslicht nahezu trans­parenten und farblosen Partikel eine starke türkisfarbene Fluoreszenz aufwiesen. Im nächsten Schritt folgte ein Amphiphil – eine Substanz, die sowohl wasser- als auch fettlöslich ist – auf der Oberfläche, die das optische und elek­tronische Verhalten der bislang einfach funk­tionalisierten Nanopartikel nun grundlegend veränderte.

Werden solch funk­tionalisierte Nanopartikel optisch angeregt, findet ein Elektronen­transfer zur elektronenarmen Komponente statt. Die türkis­farbene Fluoreszenz­farbe der elektronenr­eichen Nanopartikel wird reduziert und – in Abhängigkeit von der Konzentration des elektronen­armen Amphiphils – wird schrittweise eine orangefarbene Fluoreszenz­farbe aufgebaut. Unter Tageslicht weisen die Partikel schließlich eine rosa Farbe auf.

FAU / JOL

Weitere Infos

• Originalveröffentlichung
  A. Hirsch et al.: Electronic Communication in Confined Space Coronas of Shell‐by‐Shell Structured Al₂O₃‐Nanoparticle Hybrids Containing Two Layers of Functional Organic Ligands, Chemistry Europ. J., online 21. Juni 2019; DOI: 10.1002/chem.201901052
• Organische Chemie II (A. Hirsch), Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg FAU, Erlangen