金纳米粒子及其表面配体和溶剂之间的相互作用，决定了这些纳米粒子的材料性质。尽管光谱和散射技术已用于研究这些纳米粒子的系综结构，但在纳米尺度上，全面理解这些过程，仍然具有挑战性。电子显微镜可以表征局部结构和成分，但受制于对比度不足、电子束灵敏度和超高真空条件要求等，这阻碍了动力学方面的研究。

近日，比利时 安特卫普大学Adrián Pedrazo-Tardajos, Nathalie Claes, Da Wang，Sara Bals等，在Nature Chemistry上发文，报道了液体环境下，金纳米粒子配体的直接可视化。通过开发高质量的石墨烯液体电池，用以研究液体环境中，金纳米粒子周围及其配体-金界面的配体壳结构。

利用这种石墨烯液体电池，可视化了金纳米棒表面配体分布的各向异性、组成和动力学。研究表明了表面活性剂组织的胶束模型。该项工作提供了胶体纳米粒子周围配体分布的可靠和直接可视化。

Direct visualization of ligands on gold nanoparticles in a liquid environment. 液体环境中，金纳米粒子上配体的直接可视化。

图1: 在干燥状态下，在石墨烯网格上和在液体环境中，用十六烷基三甲基溴化铵cetyltrimethylammonium bromide，CTAB配体覆盖的金纳米粒子gold nanorods，NRs的透射电镜transmission electron microscopy，TEM研究的比较。

图2: 在液体环境中，用十六烷基三甲基溴化铵CTAB配体覆盖的不同金金纳米粒子NR的像差校正高分辨透射电子显微镜Aberration-corrected high-resolution transmission electron microscopy，AC-HRTEM图像。

图3 在石墨烯液体电池graphene liquid cells，GLC中，十六烷基三甲基溴化铵CTAB胶束的动态运动。

图4:在石墨烯液体电池GLC中，十六烷基三甲基溴化铵CTAB封端金纳米粒子NR的能量色散X射线谱Energy-dispersive X-ray，EDX-扫描透射电子显微镜scanning transmission electron microscopy，STEM分析。

文献链接

Pedrazo-Tardajos, A., Claes, N., Wang, D. et al. Direct visualization of ligands on gold nanoparticles in a liquid environment. Nat. Chem. (2024).

https://doi.org/10.1038/s41557-024-01574-1

https://www.nature.com/articles/s41557-024-01574-1

本文译自Nature。

信息来源：今日新材料

氧化石墨烯：

氧化石墨烯(graphene oxide )是石墨烯的氧化物，一般用GO表示，其颜色为棕黄色，市面上常见的产品有粉末状、片状以及溶液状的。因经氧化后，其上含氧官能团增多而使性质较石墨烯更加活泼，可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质。

氧化石墨烯薄片是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物，氧化石墨烯是单一的原子层，可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米。因此，其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度。氧化石墨烯可视为一种非传统型态的软性材料，具有聚合物、胶体、薄膜，以及两性分子的特性。氧化石墨烯长久以来被视为亲水性物质，因为其在水中具有优越的分散性，但是，相关实验结果显示，氧化石墨烯实际上具有两亲性，从石墨烯薄片边缘到中央呈现亲水至疏水的性质分布。因此，氧化石墨烯可如同界面活性剂一般存在界面，并降低界面间的能量。其亲水性被广泛认知。