Новости химической науки > Тщательно обработать поверхность гидрокcильными радикалами…

Гидроксильные радикалы могут удалять наноразмерные дефекты с отполированной поверхности золота.

Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed.,2010; doi: 10.1002/anie.200906358

Золото применяется во многих областях техники, поскольку этот благородный металл не подвергается коррозии, а также обладает интересными электрическими, магнитными и оптическими свойствами. Золото представляет собой один из наиболее важных материалов для электроники, миниатюризированных оптических компонентов и электрохимических устройств.

Для всех областей, в которых применяются миниатюрные детали из золота, необходимо, чтобы поверхность благородного металла была идеально чистой и идеально гладкой. К сожалению, обычные процессы очистки поверхности не только «полируют» нежелательные дефекты, но и взаимодействуют с поверхностными атомами золота.

Фриц Шольц (Fritz Scholz) из Университета Грайфсвальда разработал методику, позволяющую убирать с поверхности золота наноразмерные дефекты, не проводя химическую модификацию поверхностных атомов. Обнаружено, что гидроксильные радикалы могут быстро удалять крошечные выступы с отполированной механически поверхности золота, оставляя после себя идеально гладкую поверхность.

Исследователи обрабатывали поверхность золота реактивом Фентона, который представляет собой смесь пероксида водорода и солей железа (II). Реактив Фентона может высвобождать гидроксильные радикалы. Шольц отмечает, что инертность, которую проявляет золото в реакциях окисления, не позволяла исследователям надеяться на то, что гидроксид-радикалы могут оказаться полезными при полировки золотой поверхности.

Тем не менее, эксперименты показали, что гидроксильные радикалы достаточно активно окисляют золото, хотя наблюдать растворение золота можно лишь до тех пор, пока на поверхности металла сохранялись наноразмерные «опухоли».

Хотя с первого взгляда полученные результаты кажутся противоречивыми, исследователи из группы Шольца поясняют, что взаимодействие радикалов с упорядоченными атомами практически ровной поверхности золота первоначально приводит к образованию стабильного однородного слоя оксида золота, который затем самопроизвольно восстанавливается до металлического золота, регенерируя исходную поверхность. Атомы золота, входящие в состав дефектов, обладают более высокой реакционной способностью, поэтому при окислении они реагируют в первую очередь, зачастую отрываясь от поверхности золота, благодаря этому поверхность золота выравнивается.

Шольц отмечает, что селективное удаление дефектов поверхности золота гидроксильными радикалами позволяет надеяться на практическое использование нового метода. Очистку золота гидроксильными радикалами, например, можно использовать в медицине: из золота получают стоматологические материалы, оно входит в состав тканей для восстановительной хирургии.

Во всех случаях применения золота в медицине контакт золота с тканью может приводить к активации иммунной системы и выделению организмом гидроксильных радикалов, которые могут разрушать микродефекты деталей из золота и способствовать диссоциации металла вглубь организма. Исследователи полагают, что предварительная обработка имплантатов из золота реактивом Фентона может ликвидировать наноразмерные элементы рельефа и ингибировать такое вымывание хоть и благородного, но токсичного металла из имплантатов.

Источник: Angew. Chem. Int. Ed.,2010; doi: 10.1002/anie.200906358

метки статьи: #нанотехнологии, #неорганическая химия, #химическая технология, #химия поверхности