银纳米粒子为何能再次登上Science!
近日，银纳米粒子再次出现在《Science》期刊上，引发人们的关注。该项工作以题为“Modular terpene synthesis enabled by mild electrochemical couplings”报道了利用由银纳米粒子修饰的电极实现了镍催化的电化学sp2-sp3脱羧偶联反应，并通过使用简单的模块化构筑基元直观地组装成萜烯天然产物和复杂的多烯。
在该反应中，银纳米粒子的作用如下：1. 通过防止吸附来减缓催化剂分解；2. 使电极电位低于催化剂的分解电位；3. 减慢RAE扩散到电极而分解的速度；4. 提供较低的过电位防止催化剂连续还原。
作为金属纳米材料中的代表，Ag纳米粒子具有优良的导电性、导热性和光学性能，在抗菌、催化和表面增强拉曼散射（SERS）领域有着重要的应用。
1、抗菌性能
通过谷歌学术检索有关银纳米颗粒在生物领域的应用，60%以上的论文都是基于其抗菌性能的研究。Ag纳米粒子已被美国食品和药物管理局 (FDA) 批准用作抗菌敷料，目前已被证实可以作为抗菌剂和抗病毒药物。众多研究表明，Ag纳米粒子对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌中、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌四等细菌都有较强的抑制和致死作用。此外，Ag纳米粒子也可以作为溶血栓剂和抗肿瘤药物，在骨愈合、骨水泥、牙科应用和伤口愈合的等方面发挥着重要作用。
2、催化性能
在催化方面，由于Ag纳米粒子具有颗粒尺寸小、比表面积大，其表面的键态及电子态与颗粒内部不同，纳米粒子生成的电子、空穴在到达表面之前，大部分不会重新结合，能够到达表面电子、空穴数量多，从而化学反应活性高。Ag纳米粒子可以作为多种反应的催化剂，如催化过氧化氢还原、氧化偶联反应、催化乙烯转化为环氧乙烷等。
3、表面增强拉曼散射（SERS）基底
表面增强拉曼散射（SERS）被广泛应用于研究表面分子的排列和取向、痕量样品的检测、生物检测等领域。Ag纳米粒子表面吸附分子的拉曼信号是正常分子信号的106倍甚至更强，从而使其成为最好的SERS金属基底。研究人员通过将乙腈和钙离子引入银纳米粒子加固的基底系统，设计了一个基于表面增强拉曼光谱（SERS）的检测平台，实现了对新型冠状病毒的快速检测。
近年来，Ag纳米粒子的研究已经从单组分的银粒子的研究转向复合材料，复合材料可以兼具多种材料的优良特性，还可以进行结构设计而成为研究热点。如研究人员将Ag纳米颗粒负载到泡沫镍基底的MIL-100上，发现复合材料的OER电催化性能明显提升。将Ag/石墨烯复合材料制成电化学传感器可简单、快速、准确实现抗坏血酸的灵敏测定。
让我们期待Ag纳米粒子的下一篇《Science》！
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