Core-shell nanoparticle microgel hybrids as smart carriers for catalysis

核壳纳米颗粒微凝胶混合物作为催化智能载体

基本信息

项目摘要

Hybrids made of nanoparticles, proteins and smart colloidal core-shell microgels as carrier particles have high potential for applications in catalysis and biocatalysis. Acrylamide based microgels exhibit a so-called volume phase transition at the lower critical solution temperature granting them the name smart microgels. Besides their applications, the target particles of this project are interesting model systems to study properties of such smart system. Moreover, they are interesting model systems for the study of fundamental problems in colloid science. The project presented here aims at the synthesis and study of new core-(multi-)shell materials belonging to this class with the major target to create multifunctional systems. In more detail, the project deals with hybrids made of carriers with a core-(multi-)shell structure comprising e.g. a magnetic core covered by one or two stimulus sensitive polymer network shells. In preliminary work, we were able to show that the catalytic activity of nanoparticles embeded in core-shell particles made of two responsive polymers can be switched of completely. In the present project the inner polymer-shell will be subsequently functionalized with catalytically active nanoparticles distributed statistically inside the responsive network. This concept will also be used to produce bio-nano-polymer hybrids. For this purpose it is necessary to develop synthetic approaches allowing to chemically couple nanoparticle or enzymes to the inner polymer polymer-shell of the hybrids.
由纳米颗粒,蛋白质和智能胶体核壳微凝胶制成的杂种作为载体颗粒具有很高的催化和生物催化应用潜力。基于丙烯酰胺的微凝胶在较低的临界溶液温度下表现出所谓的体积相变,赋予他们智能微凝胶的名称。除应用程序外,该项目的目标粒子是研究这种智能系统属性的有趣模型系统。此外,它们是研究胶体科学基本问题的有趣模型系统。此处介绍的项目旨在综合和研究该类别的新核心(多)壳材料,主要目标是创建多功能系统。详细介绍,该项目涉及由载体制成的混合动力车,该载体具有包括核心(多)外壳结构,包括例如一个或两个刺激敏感的聚合物网络壳覆盖的磁芯。在初步工作中,我们能够证明可以完全切换由两个反应性聚合物制成的核心壳颗粒中的纳米颗粒的催化活性。在本项目中,内部聚合物壳随后将用统计分布在响应网络中的催化活性纳米颗粒功能化。该概念还将用于生产生物纳米聚合物杂种。为此,有必要开发合成方法,以使纳米颗粒或酶与杂交的内部聚合物聚合物壳进行化学搭配。

项目成果

期刊论文数量(6)
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专利数量(0)
Improved Smart Microgel Carriers for Catalytic Silver Nanoparticles
  • DOI:
    10.1021/acsomega.8b03511
  • 发表时间:
    2019-03-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.1
  • 作者:
    Braendel, Timo;Sabadasch, Viktor;Hellweg, Thomas
  • 通讯作者:
    Hellweg, Thomas
Microphase separation of smart double-responsive copolymer microgels studied by local fluorescence probes
  • DOI:
    10.1016/j.polymer.2017.07.074
  • 发表时间:
    2017-09-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Braendel, Timo;Wiehemeier, Lars;Hellweg, Thomas
  • 通讯作者:
    Hellweg, Thomas
Synthesis of smart dual-responsive microgels: correlation between applied surfactants and obtained particle morphology.
智能双响应微凝胶的合成:应用的表面活性剂与获得的颗粒形态之间的相关性
  • DOI:
    10.1039/c9sm00690g
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    L. Wiehemeier;T. Brändel;Y. Hannappel;T. Kottke;T. Hellweg
  • 通讯作者:
    T. Hellweg
Core-shell microgels as thermoresponsive carriers for catalytic palladium nanoparticles.
  • DOI:
    10.1039/d0sm00433b
  • 发表时间:
    2020-06
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Viktor Sabadasch;Lars Wiehemeier;T. Kottke;T. Hellweg
  • 通讯作者:
    Viktor Sabadasch;Lars Wiehemeier;T. Kottke;T. Hellweg
Tuning the Swelling Properties of Smart Multiresponsive Core-Shell Microgels by Copolymerization
  • DOI:
    10.3390/polym11081269
  • 发表时间:
    2019-08-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5
  • 作者:
    Braendel, Timo;Dirksen, Maxim;Hellweg, Thomas
  • 通讯作者:
    Hellweg, Thomas
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