黑色素是一种广泛存在于各种生物中的天然色素。异黑色素是真菌中常见的一类无氮黑色素。有鉴于此,美国伊利诺斯州西北大学的Nathan C. Gianneschi等研究人员,合成了一种新型黑色素,其为具有内在微孔的生物聚合物。
本文要点
1)研究人员发现人工异黑色素类似物具有高的固有微孔,并描述了进一步增加和调节该微孔的方法。值得注意的是,该合成方法涉及1,8-DHN在水中的氧化聚合,不需要多个复杂的模板步骤并避免昂贵或复杂的化学前体。
2)通过结合电子显微镜和散射方法阐明了这些纳米材料的良好形貌,并基于小角X射线散射(SAXS)结果进行了高分辨率三维重建。合成的异黑色素纳米粒表现出高BET面积,高达860m2/g,并且在1bar下能够捕获高达17.0 mmol/g的氨。
3)该纳米材料可以吸附溶液中的神经毒剂模拟物,并作为高透气性织物的涂层,防止突破。研究人员还证实,尽管孔隙率低于合成类似物,天然来源的真菌黑色素可以有效地吸附溶液中的神经毒气模拟物。
本文研究的方法激发了对这类尚未发现的生物材料的进一步分析,其中具有内在微孔的黑色素可能与相关生物体的进化优势有关,并可能反过来激发新的高比表面积材料的设计。
参考文献:
Naneki C. McCallum, et al. Allomelanin: A Biopolymer of Intrinsic Microporosity. JACS, 2021.
DOI:10.1021/jacs.1c00748
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c00748