【手性材料  5.】

（5. 手性无机纳米材料）

       以手性分子和无机纳米粒子(如半导体和贵金属纳米粒子)为基元组装而成的杂化超结构，构成了手性无机纳米结构材料。这种新型材料既保持了纳米材料的尺度效应，又将分子手性拓展到纳米尺度的手性。这可以是来自两种途径：一是单个纳米粒子的手性; 二是有序三维纳米粒子组装体的集合效应。

       手性无机纳米材料包容了纳米粒子的手性，又延展了手性纳米材料的光学性能。目前国内多家研究院所和高校开展了一系列的研究工作, 重点探究了纳米粒子手性起源及生物分子诱导的圆二色效应, 为研究宏观尺度的手性概念提供了理论和实验依据。内容包括几个方面: (1) 手性表面稳定剂诱导的半导体纳米粒子的手性; (2) 手性生物分子诱导的半导体纳米粒子的光学性质; (3) 生物分子诱导的金纳米棒自组装体的构建及其光学性质; (4) 手性纳米粒子的生物效应。

       目前对手性纳米粒子更深入的了解以及对其潜在应用价值的挖掘还需要更加系统的实验和理论支持。首先, 对于纳米粒子的手性产生需要普适的理论解释. 对于手性纳米粒子(团簇)的手性来源已经有很多模型, 但是这些模型都是基于某些具体的实验条件, 并不具有普适性。同时, 一些纳米粒子手性的新现象无法被现有的模型解释。因此, 无机纳米粒子手性来源需要更加深入的研究。其次, 手性纳米结构具有新颖的光学性质和潜在的应用价值. 研究发现, 手性半导体纳米粒子及金纳米粒子组装体可以将手性分子的 CD 信号从紫外区“放大”到可见光甚至近红外区, 实现手性信号从分子尺度到纳米尺度的跨越, 为负折射率和二级非线性材料的产生奠定了基础。然而, 目前用于手性信号放大和调控的体系不多, 而且纳米结构的大范围制备方面存在一定困难, 因此, 将其真正应用于光学器件还需要更多努力。再者, 手性纳米粒子的生物效应该受到大家更多的关注. 手性分子已经被广泛用于疾病治疗, 如顺铂化合物被用做抗癌药物. 在医学诊断和癌症治疗方面, 纳米粒子也显示出潜在的应用价值, 因此, 将分子的手性传递到纳米尺度并挖掘其生物应用具有非常重要的意义, 当然随之而来的手性纳米粒子的生物安全效应问题也变得尤为重要.

      总之, 手性纳米结构是一类具有独特性质和潜在应用价值的材料, 在不远的将来, 它将会在生物传感、分子检测、非线性光学、负折射率材料、手性催化等诸多领域具有广泛的应用前景。

                                                        丰都智愚河畔环境技术工作室