Un chimiste de RUDN propose une technologie simple pour produire des nanoparticules polymères à partir de seulement deux substances organiques. En changeant la température de la réaction et le rapport des substances initiales, les scientifiques peuvent obtenir des particules de n'importe quelle taille donnée. La nouvelle méthode a été décrite dans Macromolécules .

Pour créer des nanoparticules de taille et de forme identiques, des laboratoires du monde entier utilisent la synthèse de polymères du groupe benzonaxine à partir de différents monomères. D'habitude, la polymérisation et la formation de nanoparticules homogènes nécessitent des gabarits spéciaux, catalyseurs et additifs. Rafaël Luque, chercheur invité à RUDN, avec ses collègues de Chine et du Pakistan, a suggéré une méthode simple pour obtenir des nanoparticules.

La réaction développée par les chimistes de RUDN contient deux monomères :le 3-aminophénol et le formaldéhyde. Le 3-aminophénol est une amine aromatique et aussi un alcool aromatique, car il possède à la fois un groupe phénol et un groupe amino. Compte tenu de cette double structure, les chercheurs ont effectué la polymérisation sans composants supplémentaires.

Du formaldéhyde a été ajouté à une solution de 3-aminophénol dans de l'eau et de l'alcool éthylique. Ensuite, le mélange a été agité à température modérée (jusqu'à 75°C). Après ça, la séparation centrifuge a été utilisée pour extraire des nanosphères polymères de forme et de taille identiques. Ces nanoparticules peuvent devenir la base de nanoparticules de carbone qui sont plus demandées. Les chimistes les ont obtenus en cuisant les nanoparticules sous courant d'azote. Les particules ont montré une stabilité thermique élevée et ont conservé leur forme sphérique.

La nouvelle technologie est intéressante car elle permet aux chercheurs de gérer facilement la taille des structures synthétisées. Plus la concentration de 3-aminophénol dans la solution est élevée, plus les nanosphères sont grosses. Après avoir répété l'expérience plusieurs fois, les scientifiques ont réussi à synthétiser les particules avec des diamètres allant de 372 à 1, 030 nm.

« La méthode développée en collaboration avec nos collègues chinois peut être potentiellement évolutive pour une utilisation industrielle, " dit Rafael Luque, directeur du Center for Molecular Design and Synthesis of Innovative Compounds for Medicine, et chercheur invité à RUDN. "Nous avons développé une procédure simple et relativement bon marché pour obtenir des nanosphères polymères à basse température sans catalyseurs, tensioactifs et/ou modèles. Il peut être appliqué dans différents domaines. Des nanosphères polymères et des nanoparticules de carbone azotées à base de celles-ci peuvent être utilisées pour la catalyse, conversion et stockage d'énergie, purification d'autres substances, etc."