Поверхностный плазмонный резонанс (ППР) является важным свойством металлических наноструктур, которые находят применение в качестве оптических сенсоров на биомолекулы, а также в области фототермической терапии, для улучшения спектрального сигнала, увеличения эффективности фотоэлектрических преобразований и проведения каталитических реакций.

Так, ультратонкие металлические пленки проявляют квантовые эффекты, которые способствуют возникновению уникальных физических и химических свойств. Недавно группа китайских ученых получила отдельные гексагональные палладиевые нанолисты толщиной меньше 10 атомных слоев (рис.1), используя монооксид углерода в качестве вещества, блокирующего рост грани (111).

Рис. 1. Микрофотография (ПЭМ) палладиевых нанолистов синтезированных в присутствии PVP и CTAB в DMF. Диаметр листов – около 30 нм.

Синтезированные таким образом наноструктуры имеют синий цвет и демонстрируют пик плазмонного резонанса в ближней инфракрасной области, положение которого контролируется размерами частиц, зависящими от условий синтеза (рис.2). При этом авторы статьи показали, что усиление поглощения палладиевых нанолистов из-за переноса заряда между палладием и СО исключается. Наблюдаемое свойство, а также фототермическая стабильность и биосовместимость образцов позволяют применять их для фототермической терапии, используя ИК лазеры. Фототермический эффект проявлялся в повышении температуры при поглощении образцом в ИК области. Также отмечается, что палладиевые нанолисты выявляют электрокаталитическую активность в процессе окисления муравьиной кислоты, которая в 2,5 раз выше коммерческого палладиевого катализатора.

Рис. 2. Оптическое поглощение и фототермические свойства палладиевых нанолистов. а) Спектры поглощения гексагональных палладиевых нанолистов со средними длинами края 21, 27, 41 и 51 нм. b) Фототермический эффект палладиевых нанолистов, взятых при различных концентрациях. с) Жизнеспособность здоровых клеток человека, помещенных на 48 часов в растворы с различными концентрациями палладиевых нанолистов. d) Жизнеспособность клеток гепатомы человека при облучении лазером 808 нм в течение различного времени. Перед облучением клетки помещались в раствор палладиевых нанолистов на 12 ч. e,f) Микрофотографии, соответствующие 2 мин. (e) и 5 мин. (f) облучения. Мертвые клетки окрашены синим.

Результаты исследований опубликованы в статье:

Xiaoqing Huang, Shaoheng Tang, XiaoliangMu, Yan Dai, Guangxu Chen, Zhiyou Zhou, Fangxiong Ruan, Zhilin Yang and Nanfeng Zheng Freestanding palladium nanosheets with plasmonic and catalytic properties – NATURE NANOTECHNOLOGY. – V.6. – JANUARY 2011.