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Synthesis of Chemically Asymmetric Silica Nanobottles and Their Application for Cargo Loading and as Nanoreactors and Nanomotors

Abstract

We report the synthesis of chemically asymmetric silica nanobottles (NBs) with a hydrophobic exterior surface (capped with 3‐chloropropyl groups) and a hydrophilic interior surface for spatially selective cargo loading, and for application as nanoreactors and nanomotors. The silica NBs, which have a “flask bottle” shape with an average diameter of 350 nm and an opening of ca. 100 nm, are prepared by anisotropic sol–gel growth in a water/n‐pentanol emulsion. Due to their chemically asymmetric properties, nanoparticles (NPs) with hydrophilic or hydrophobic surface properties can be selectively loaded inside the NBs or on the outside of the NBs, respectively. A high‐performance nanomotor is constructed by selectively loading catalytically active hydrophilic Pt NPs inside the NBs. It is also demonstrated that these NBs can be used as vessels for various reactions, such as the in situ synthesis of Au NPs, and using Au NP‐loaded NBs as nanoreactors for catalytic reactions.

Nanotriebwerk: Chemisch asymmetrische Silica‐Nanoflaschen (NBs) mit hydrophober Außen‐ und hydrophiler Innenseite wurden für die räumlich selektive Beladung mit Frachten und die Anwendung als Nanoreaktoren und Nanomotoren hergestellt. Durch Befüllen der NBs mit hydrophilen Pt‐Nanopartikeln wurde ein selbstangetriebener Nanomotor in H2O2‐Lösung konstruiert.

Autoren:   Deliang Yi, Qian Zhang, Yinghua Liu, Jiaying Song, Yi Tang, Frank Caruso, Yajun Wang
Journal:   Angewandte Chemie
Jahrgang:   2016
Seiten:   n/a
DOI:   10.1002/ange.201607330
Erscheinungsdatum:   20.10.2016
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