Reglarea spectrului d; absorbția polidopaminei - scăderea în greutate a hipnozei - Aromance

polidopaminei

Sinteza și caracterizarea PDA-urilor dopate TEMPO. (A) Ilustrația schematică a PDA dopat TEMPO cu o distanță de bandă mai îngustă și o capacitate îmbunătățită de absorbție a luminii în comparație cu PDA convențional. (B) Polimerizarea dopaminei și TEMPO, împreună cu structurile lor moleculare și fotografiile cu pulbere. (C) Imagine SEM a PDA-3. (D) Analiza cartografierii EELS a PDA-3 (bare de scară, 100 nm). (E) Spectrele de anchetă XPS ale PDA-i (i = 0 până la 3). a.u., unități arbitrare. (F) vârfurile C1s, vârfurile (G) N1s și vârfurile (H) O1s în spectrele XPS ale PDA-3. Credit: Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.abb4696

Polidopamină

Inspirat de pigmenții bio-macromoleculari ai melaninei, polidopamina (PDA) a primit o atenție crescândă pentru aplicații în ingineria suprafețelor, terapia fototermală și bioimagistica. Proprietățile puternice adezive și de absorbție a luminii ale PDA pot beneficia, de asemenea, de ingineria interfacială în timpul remedierii apei. Oamenii de știință au propus numeroase metode sintetice pentru prepararea nanomaterialelor PDA, deși cu o atenție limitată pentru a-și regla spectrul de absorbție. Procesul de polimerizare a dopaminei este alcătuit din mai multe căi complicate și, prin urmare, nu este pe deplin înțeles. În consecință, Zou și colab. a emis ipoteza că construcția de structuri foarte conjugate cu perechi donator-acceptor în nanostructuri PDA ar putea regla spectrul de absorbție al probei. Pentru a realiza acest lucru în această lucrare, au dezvoltat o strategie de sinteză cu o singură oală pentru a sintetiza nanoparticule PDA (NP) cu proprietăți de absorbție a luminii reglabile.

Sinteza și caracterizarea

În timpul procesului de sinteză, au efectuat copolimerizarea directă a 2,2,6,6-tetrametilpiperidin-1-oxil (TEMPO) - un radical nitroxil tipic, pe dopamină în soluție apoasă. Ei au dopat fragmentul TEMPO la microstructura polidopaminei prin conectarea covalentă a moleculei cu oligomeri de 5,6-dihidroxiindol (DHI) și indol-5,6-chinonă (IQ) pentru a reduce benzile d interzise. comportamentele de absorbție a luminii ale nanoparticulelor convenționale de polidopamină (PDA NP). Oamenii de știință au confirmat rezultatele folosind analize electrochimice, simulări ale teoriei funcționale a densității și măsurători spectrale. Lucrările au demonstrat o eficiență fototermică excepțională pentru produs, care poate fi utilizată la generarea de vapori solari interfaciali și la desalinizarea apei de mare.

Căile de reacție propuse și formarea intermediarilor în timpul polimerizării dopaminei și TEMPO. (a) Căi și mecanisme de reacție propuse în timpul polimerizării dopaminei și TEMPO. (b) spectrul ESI-MS al soluției de produs brut după 5 minute de reacție; (c) Structuri moleculare intermediare propuse atribuite vârfurilor principale din (b). Credit: Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.abb4696

Oamenii de știință au dezvoltat trei tipuri de PDA-uri NP (clasificate între 1 și 3) cu niveluri de dopaj diferite și dimensiuni similare ale particulelor prin ajustarea concentrației inițiale de TEMPO. Au sintetizat PDA-urile convenționale NP prin auto-polimerizarea dopaminei în prezența amoniului folosind o metodă bine stabilită. Ei au observat caracteristicile eșantionului PDA rezultat folosind microscopie electronică de scanare, împrăștiere dinamică a luminii și spectre infraroșii transformate Fourier (FTIR). Folosind spectroscopia fotoelectronică cu raze X (XPS), au confirmat existența carbonului, azotului și oxigenului în toate eșantioanele de PDA, demonstrând pregătirea cu succes a PDA-urilor NP cu vârf TEMPO. Pe baza rezultatelor, Zou și colab. a emis ipoteza a două căi posibile pentru a forma structura macromoleculară reticulată.