"Золотой фуллерен" впервые получен учеными

Научному сообществу уже давно известны экзотические круглые молекулы углерода С₆₀, называемые фуллеренами (в честь архитектора Бакминстера Фуллера). Недавние исследования показали, что такие круглые молекулы-клетки могут формировать и металлы, сообщает EurekAlert.

Команде ученых из Вашингтонского государственного университета под руководством профессора университета Лай-Шэна Вана (Lai-Sheng Wang) удалось синтезировать молекулу «золотого фуллерена», имеющую круглую форму. В отличие от углеродных фуллеренов, состоящих из 60 атомов углерода, золотые «наноклетки» состоят из 16, 17 или 18 атомов благородного металла. Новые наноструктуры назвали «полыми золотыми клетками» (hollow golden cages). Диаметр золотых наноструктур — всего 6 ангстремов. Внутрь этой наноклетки можно поместить один-единственный небольшой по размерам атом — например, атом водорода.

«Нами впервые создана полая нанометаллическая структура — ранее у ученых были сомнения относительно возможности создания фуллеренов из атомов металла», — говорит проф. Ван. Проф. Ван работал со знаменитым профессором-химиком Ричардом Смолли (Richard Smalley), который не так давно умер от рака. Вместе они исследовали наноразмерные структуры — нанотрубки и фуллерены, — и вот, наконец, проф. Вану удалось создать «полую золотую клетку».

В лаборатории молекулярной химии PNNL ученым удавалось создавать и кластеры золота Au₃₂, однако они были неоднородны и аггрегатированы в «комки». Проф. Ван синтезировал «чистый» Au₁₆. Больше всего Au₁₆, Au₁₇ и Au₁₈ похожи на пирамидки из золота, чем на шары. Это связано с малым количеством атомов — ведь у молекулы фуллерена 60 атомов углерода, поэтому она «круглее».

Au₁₆ и другие экзотические наноструктуры из этого ансамбля стабильны при комнатной температуре. Молекулы-клетки также воздействуют с поверхностью, на которую размещены, — они могут выступать даже в роли катализаторов.

#gallery#

Проф. Ван и его коллеги в следующих экспериментах планируют «наполнить» клетку небольшими атомами с помощью процесса, называемого допированием. Как ожидают ученые, клетки будут менять свои химические свойства в зависимости от типов атомов, размещенных внутри золотых наноструктур.