Les nanocapsules polymères creuses (PN) faites de cucurbit-[6]uril (CB) servent de plate-forme polyvalente puisque diverses nanoparticules métalliques (NP) peuvent être introduites à la surface. Ils permettent une synthèse contrôlée, empêcher l'auto-agrégation, et offrent une stabilité et une dispersibilité élevées. Les Pd@CB-PN présentent des propriétés exceptionnelles en tant que catalyseurs hétérogènes dans les réactions de formation de liaisons C-C et C-N dans l'eau.
L'Institute for Basic Science (IBS) a annoncé que le Center for Self-assembly and Complexity a réussi à développer une nouvelle technologie qui introduit des nanoparticules métalliques à la surface de nanocapsules polymères en cucurbit[6]uril.
Les chercheurs ont découvert que l'utilisation de nanocapsules polymères constituées de cucurbit[6]uril et de sels métalliques peut servir de plate-forme polyvalente où des nanoparticules métalliques de taille égale peuvent être réparties uniformément sur la surface des nanocapsules polymères. La cucurbitacée[6]urile a des propriétés qui reconnaissent fortement et sélectivement les espèces chimiques organiques et inorganiques. Cela permet de l'utiliser comme agent protecteur qui peut stabiliser les nanoparticules métalliques en les empêchant de se regrouper. Les nanocapsules polymères décorées de nanoparticules métalliques présentent les propriétés suivantes dans l'eau :stabilité élevée jusqu'à 6 mois; haute dispersibilité; excellente activité catalytique; et la réutilisation dans les réactions de formation de liaisons carbone-carbone et carbone-azote avec une efficacité de conversion de 100 %.
Même si les nanoparticules métalliques sont diversement utilisées dans l'industrie, applications pharmaceutiques et agricoles (engrais) en tant que catalyseur, des liquides toxiques tels que le toluène et l'hexane sont généralement utilisés comme solvants dans les réactions de formation de liaisons carbone-carbone et carbone-azote. Ces solvants liquides toxiques soulèvent de nombreux problèmes, notamment la pollution de l'environnement, coût élevé de l'élimination, problèmes de santé et d'empoisonnement pendant le processus d'élimination.
Cependant, cette nouvelle technologie est capable de remplacer ces liquides toxiques car elle permet la formation de liaisons carbone-carbone et carbone-azote avec l'utilisation de nanoparticules métalliques comme catalyseur, qui a une stabilité élevée dans les solvants préférables pour l'environnement tels que l'eau.
"Les résultats de la recherche ont démontré que cette nouvelle technologie présente une grande stabilité, dispersibilité, activité catalytique, et la réutilisabilité dans l'eau, ce que les autres nanoparticules métalliques existantes sur supports solides n'ont pas pu faire, " dit Kimoon Kim, directeur du Centre d'auto-assemblage et de complexité à l'IBS. "C'est important car il présente de nouvelles applications possibles dans les solvants verts ou dans les domaines de la bio-imagerie et de la nanomédecine."
