Тубулярные наноструктуры могут обладать интересными свойствами и потому уже давно являются предметом пристального внимания исследователей. Одной из задач является разработка простых и доступных методов синтеза подобных материалов. Химики из Китая научились получать тубулярные частицы из Fe3O4 в больших количествах при помощи яичного альбумина – основного компонента яичного белка.
При большом желании этот синтез может проделать каждый. Берем сульфат железа (III), яичный альбумин и перемешиваем. Потом добавляем этиловый спирт и гидрат гидразина. Далее помещаем раствор в автоклав и подвергаем его гидротермальной обработке при 140 °С в течение 24 часов. В результате получается порошок, состоящий из нанотрубок оксида железа.
Ученые предлагают следующий механизм роста. Альбумин выступает в роли темплата, под действием которого формируются нанопластинки оксида железа. Эти пластинки оказываются нестабильными и скручиваются, формируя свитки и трубки. Если уменьшить концентрацию альбумина или время гидротермальной обработки, то можно получить порошок именно из таких пластинок. А в отсутствие альбумина образуются такие простые и милые сердцу каждого нанотехнолога сфероидальные наночастицы.
Нанотрубки Fe3O4 имеют внешний диаметр 50-60 нм, а толщина стенок составляет 15-20 нм. Порошок обладает отличными магнитными свойствами. Большое значение намагниченности говорит о высокой чистоте продукта. Коэрцитивная сила составляет 170 Э, что несколько выше, чем у обычного Fe3O4, и это связано с анизотропной формой частиц. У трубок открытые концы, так что из них выйдут отличные наноконтейнеры, а благодаря магнитным свойствам они могут найти применение в биомедицине.
Работа «Egg albumin as a nanoreactor for growing single-crystalline Fe3O4 nanotubes with high yields» опубликована в журнале Chemical Communications.
