纳米颗粒(尺寸在3-500纳米之间)和亚纳米簇(直径约1纳米)被用于许多领域，包括医学、机器人、材料科学和工程。它们的小尺寸和大表面积体积比赋予了它们独特的特性，使它们在从污染控制到化学合成的各种应用中都有价值。
近年来，准亚纳米材料引起了人们的关注，其尺寸约为1-3纳米，因为它们具有双重性质——既可视为纳米颗粒，也可视为无机分子。可以理解的是，控制准亚纳米材料中的原子数量可能会有很大的价值。然而，合成如此精确的分子结构在技术上是一项挑战——但东京工业大学的科学家们肯定准备迎接这一挑战!
树突——由碱性亚胺组成的高支化分子结构——被认为是精确合成具有所需原子数的准亚纳米材料的前体。树突中的亚胺起支架作用，可与某些酸性金属盐形成复合物，使金属在树突结构上聚集。反过来，这些原子可以被还原成具有所需原子数量的金属亚纳米簇。然而，利用高比例亚胺合成树枝状化合物是一种成本昂贵、收率低的工艺。
现在，在发表在《Angewandte Chemie》上的一项研究中，研究人员解释了他们如何结合多个树突分子结构，形成由60多种亚胺组成的超分子胶囊。参与这项研究的助理教授冢本高正解释说:“树突组装超分子的合成是通过连接内部核心单元和外部树突单元完成的，它们分别决定了中心结构和末端分支。”这个超分子的内部结构包含一个带有酸性三聚氰胺的六尖核，而每个外部单元都包含带有亚胺的树突。酸性内核和基本外层结构之间的相互作用形成了一个自组装的有机复合物。
此外，亚胺与铑盐共积累，最里面的亚胺与氚形成复合物，而最外面的亚胺与铑盐形成复合物。由此产生的超分子，其内部核心单元被6个外部树状单元包围(每个外部亚胺上包含14个铑盐)，成功地凝聚成包含84个铑原子的簇，大小为1.5纳米。
通过将含有树突的亚胺附着在酸性核上，研究人员构建了一个用于合成准亚纳米材料的超分子模板。此外，由于亚胺可以与广泛的阳离子单位形成复合物，该方法可以用于合成多种超分子结构。由于其通用性、简单性和成本效益，该方法可以成为开发新纳米材料的基石。冢本教授说:“这种获得原子定义准亚纳米材料的新方法不受传统方法的限制，有潜力在探索纳米材料的最后一个前沿领域中发挥重要作用。”的确，这可能是东京工业大学的一小步，但却是纳米科学的一大步!
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