「異なる官能基を持つナノポアにおける前駆体イオンの局所濃度を知ることは、重要な触媒反応の理解を深めることができます」と、ヤング・シン・ジュン教授は最近の発見の重要性を強調しています。
米国では、セントルイスのワシントン大学の研究チームが、ナノポア内の汚染物質を正確に制御する方法を開発しました。この2024年に達成されたブレークスルーは、淡水化、二酸化炭素貯留、および触媒プロセスに重要な影響を与えます。
ヤング・シン・ジュンとスリカンツ・シンガマネニが率いる研究者たちは、プラズモニックナノセンサーを使用して、プロトンとイオン汚染物質の濃度を測定しました。彼らの発見は、化学官能基がナノポア内のイオン濃度とpHにどのように影響するかを明らかにしています。
チームは、純粋なナノポアがアニオン濃度を高め、カチオン濃度を抑制する一方、親水性ナノポアではpHが化学官能基の酸性度に依存することを発見しました。重金属濃度も化学的相互作用によって強く影響を受けます。
「この発見は、より大規模に使用できる材料をどのように作るかを決定するのに役立ちます」とジュンは説明します。ナノポア化学を制御する能力は、さまざまな用途のためのより優れた材料を設計するための扉を開きます。
シンガマネニは、「官能基化された多孔質材料とプラズモニックナノセンサーの統合は、ナノ多孔質材料の異常な物理的、化学的、生物学的特性を理解するための普遍的で強力なアプローチです」と付け加えています。この新しい洞察は、水処理および他の分野に革命をもたらすことを約束します。