Nanoreaktory jsou nanotechnologie, jejichž účelem je vytvořit prostor a podmínky pro chemické reakce. Hrají roli reakčních nádob, které navzdory nepatrné velikosti umožňují přesnou manipulaci s reaktanty, katalyzátory a podmínkami chemických reakcí, které v nich probíhají.
Badatelé z Univerzity Vnitřního Mongolska, Univerzity Fudan a Univerzity Julin v Číně nedávno vyvinuli lopatkovitý mezoporézní křemenný nanoreaktor, který se sám míchá, když je vystaven rotujícímu magnetickému poli, a dokáže míchat chemické látky na úrovni molekul, což zvyšuje účinnost reakcí a usnadňuje syntézu rozmanitých sloučenin.
Nanoreaktor představuje houbovitou strukturu s póry, jimiž mohou procházet molekuly. Po spuštění rotujícího magnetického pole nanostruktura samovolně rotuje a tím vytváří pohyby potřebné pro míchání molekul látek. Struktura zahrnuje nanočástice oxidu železa, které zodpovídají za rotaci nanoreaktoru, a dále nanokrystaly zlata a palladia, které jsou umístěny v různých prostorech.
Čínský tým ověřil fungování nového lopatkovitého nanoreaktoru při syntéze organické sloučeniny 5,6-dimethylfenanthridinu. Tato látka se běžně využívá při výrobě průmyslových materiálů i v medicínském a farmaceutickém průmyslu. Badatelé tímto způsobem dosáhli výjimečné selektivity syntézy 96,4 %, což je výrazně více než při použití konvenčních makroskopických postupů. Podobné nanoreaktory by se mohly uplatnit i při syntéze řady dalších látek.
Syntéza lopatkovitého vícekomorového nanoreaktoru
Postup 1: schéma lopatkovitého vícekomorového nanoreaktoru s použitím strategie bobtnání nanokapiček a následného lepení;
Postup 2: bobtnání nanokapiček spojené s postupnou strategií funkčního ko-sestavování pro multifunkční architektury (NP — funkční komponenty [nanokrystal nebo nanočástice])
© Inner Mongolia University / Fudan University / Julin University in China