欧阳湘元课题组在“金属核酸框架”技术方面取得新进展

二维金纳米材料,由于其卓越的稳定性、电子性能、催化及光学特性,已在生物传感、催化反应及能源化学等领域展现出广泛的应用价值。目前研究的二维金纳米材料的晶相仅限于热力学稳定的晶体结构,而二维无定形结构的金纳米材料可能具有独特物理和化学性质。然而,采用目前常见的合成方法难以实现这一点,因此亟需开发新的合成策略。

框架核酸(framework nucleic acids,FNAs)作为一类具有亚10纳米级定位精度的DNA纳米结构,可以程序化定义纳米颗粒、团簇、蛋白质等多种功能材料与分子的空间排布,从而实现对它们的物理、化学、生物学性质的精细调控,近年来已经在合成生物学、原子制造等领域展现出巨大的应用潜力。

近日,我院欧阳湘元副教授与南京理工大学万莹副教授合作,利用框架核酸——DNA纳米片作为模板,首次在室温水溶液中合成了超薄亚纳米厚度(0.49 nm)的微米级无定形“金属核酸框架”(金纳米片)。这种金纳米片不仅保留了核酸框架的空间可寻址特征,还展现出显著增强的电催化活性(约为离散金纳米簇的3倍)。这一研究成果提出了一种新的“金属核酸框架”机制,不仅为基于核酸框架的纳米材料研究注入了新的活力,也为开发具有增强性能和多功能性的超薄二维非晶贵金属纳米材料开辟了新的路径。

 

我院研究生李乐为文章的第一作者,欧阳湘元副教授和南京理工大学的万莹副教授为通讯作者。这一成果近期发表在Angewandte Chemie International Edition期刊:

Le Li, Yawen Ding, Gang Xie, Shihua Luo, Xiaoguo Liu, Lihua Wang, Jiye Shi, Ying Wan,* Chunhai Fan, Xiangyuan Ouyang,* DNA Framework-Templated Fabrication of Ultrathin Electroactive Gold Nanosheets. Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202318646.

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.202318646