Le nanocapsule polimeriche cave (PN) fatte di cucurbit-[6]uril (CB) fungono da piattaforma versatile poiché sulla superficie possono essere introdotte varie nanoparticelle metalliche (NP). Consentono una sintesi controllata, prevenire l'autoaggregazione, e forniscono un'elevata stabilità e disperdibilità. I Pd@CB-PN mostrano proprietà eccezionali come catalizzatori eterogenei nelle reazioni di formazione di legami C-C e C-N in acqua.
L'Istituto per le scienze di base (IBS) ha annunciato che il Centro per l'autoassemblaggio e la complessità è riuscito a sviluppare una nuova tecnologia che introduce nanoparticelle metalliche sulla superficie delle nanocapsule polimeriche fatte di cucurbita[6]uril.
I ricercatori hanno scoperto che l'uso di nanocapsule polimeriche fatte di cucurbit[6]uril e sali metallici può fungere da piattaforma versatile in cui nanoparticelle metalliche di dimensioni uguali possono essere distribuite uniformemente sulla superficie delle nanocapsule polimeriche. La cucurbita[6]uril ha proprietà che riconoscono fortemente e selettivamente le specie chimiche organiche e inorganiche. Ciò rende possibile utilizzarlo come agente protettivo che può stabilizzare le nanoparticelle metalliche impedendo loro di raggrupparsi insieme. Le nanocapsule polimeriche decorate con nanoparticelle di metallo presentano le seguenti proprietà in acqua:elevata stabilità fino a 6 mesi; alta disperdibilità; ottima attività catalitica; e riutilizzabilità nelle reazioni di formazione di legami carbonio-carbonio e carbonio-azoto con efficienza di conversione del 100%.
Anche se le nanoparticelle metalliche sono variamente utilizzate in ambito industriale, applicazioni farmaceutiche e agricole (fertilizzanti) come catalizzatore, liquidi tossici come toluene ed esano sono solitamente usati come solventi nelle reazioni di formazione dei legami carbonio-carbonio e carbonio-azoto. Questi solventi liquidi tossici sollevano molti problemi di preoccupazione tra cui l'inquinamento ambientale, alto costo di smaltimento, problemi di salute e avvelenamento durante il processo di smaltimento.
Però, questa nuova tecnologia è in grado di sostituire quei liquidi tossici in quanto consente la formazione di legami carbonio-carbonio e carbonio-azoto con l'uso di nanoparticelle metalliche come catalizzatore, che ha un'elevata stabilità in solventi ambientali preferibili come l'acqua.
"I risultati della ricerca hanno dimostrato che questa nuova tecnologia mostra un'elevata stabilità, disperdibilità, attività catalitica, e riutilizzabilità in acqua, cosa che altre nanoparticelle metalliche esistenti su supporti solidi non sono state in grado di fare, "dice Kimoon Kim, direttore del Centro per l'autoassemblaggio e la complessità dell'IBS. "È importante in quanto presenta nuove possibili applicazioni nei solventi verdi o nei campi del bioimaging e della nanomedicina".
