Импульсная лазерная абляция в жидкости (PLAL) — надежный и универсальный метод получения наночастиц металлов (НЧ) в растворе. Его преимущества, в том числе отсутствие восстановителей, простота эксплуатации, высокая чистота без стадий очистки и условия обработки при окружающей среде, делают его предпочтительным выбором по сравнению с традиционными подходами к получению НЧ металлов, такими как метод химического восстановления.

Широкое распространение PLAL в научных и промышленных областях исследований подтверждает его полезность. Однако размер и стоимость обслуживания традиционных лазерных источников создают серьезные проблемы для лабораторий, особенно тех, которые не специализируются на лазерной науке.

Осознав эти препятствия, профессора Хидехиро Сакураи, Юми Якияма и их команда из Университета Осаки обратили свое внимание на систему микрочипового лазера (MCL). MCL, разработанная группой Taira в Институте молекулярных наук (IMS), представляет собой компактную гигантскую импульсную лазерную систему с низким энергопотреблением и короткой длиной резонатора менее 10 мм, что делает ее хорошо подходящей для стандартных лабораторий органического синтеза.

Несмотря на преимущество своего размера, применимость характеристик MCL — особенно его малой энергии импульса — к PLAL мишени из золота была неизвестна. Исследовательская группа стремилась понять, как различия в характеристиках инструментов влияют на результаты PLAL Au, с целью дальнейшего лабораторного синтеза и прямого применения НЧ в каталитических целях.

В своем расследовании, опубликованном в журнале Промышленная химия и материалыкоманда использовала MCL для PLAL Au, сосредоточив внимание на влиянии малой энергии лазерного импульса (0,5 мДж), короткой длительности импульса (0,9 нс) и низкой частоты повторения (10 Гц) на эффективность абляции. Результаты показали, что MCL продемонстрировал относительно высокую эффективность абляции, несмотря на гораздо меньшую энергию импульса по сравнению с обычными лазерами большей мощности (25 мДж/импульс, длительность 12 нс, 10 Гц).

«Наше исследование дает новое представление о получении НЧ Au с использованием компактной системы MCL. Важно отметить, что оно открывает возможности для прямого использования высокореактивных НЧ, полученных с помощью MCL, в разработке новых каталитических реакций в стандартных лабораториях синтетической химии», — сказал Сакураи. .

В исследовательскую группу входят Барана Сандакелум Хеттиараччи, Юсуке Такаока, Юта Уэтаке, Юми Якияма и Михоко Маруяма, Юсуке Мори, Хироши Ёсикава и Хидехиро Сакураи из Университета Осаки, а также Хван Хонг Лим и Такунори Тайра из Института молекулярных наук.