Последней тенденцией в обработке аккумуляторных материалов является использование процесса биоминерализации для создания контролируемых наноструктурированных соединений в условиях окружающей среды [Ryu, J. et al.
(2010)]. Биомиметическая химия предполагает использование реальных биомолекулярных объектов, таких как белки, бактерии и вирусы, которые действуют либо в качестве питательной среды, либо в качестве пространственно-ограниченного наноразмерного реактора для генерации наночастиц. Биосистемам присущи способности молекулярного распознавания и самосборки, и поэтому они являются привлекательным шаблоном для конструирования и организации наноструктур. Рю и др. синтезировали наноструктурированный фосфат переходных металлов посредством биомиметической минерализации пептидных нановолокон (рисунок 11).
Пептиды самоорганизуются в нановолокна, имеющие на поверхности многочисленные кислотные и полярные фрагменты и легко минерализуются фосфатами переходных металлов при последовательной обработке водными растворами, содержащими катионы переходных металлов и фосфат-анионы.
Пептидные нановолокна, минерализованные FePO4, были термически обработаны при 350°C для изготовления нанотрубок FePO4 с внутренними стенками, покрытыми тонким слоем проводящего углерода путем карбонизации пептидного ядра. Образовавшиеся нанотрубки FePO4 с углеродным покрытием показали высокую обратимую емкость (150 мАч·г-1 при C/17) и хорошее сохранение емкости во время циклирования.
Схема синтеза нанотрубок FePO4 путем термообработки гибридных нановолокон пептид/FePO4; и б) трансмиссионная микрофотография трубчатых структур. [Воспроизведено из Ryu et al. (2010)].
Бактерия Bacillus Pasteurii широко используется для провоцирования осаждения кальцита и может генерировать основную среду в результате гидролиза мочевины, которая способствует выращиванию нанофиламентов LiFePO4 при 65°C. Также сообщалось о пивных дрожжах как о биомиметической матрице, которая использовалась для получения LiFePO4 с улучшенными площадь поверхности и проводимость [Li, P. et al. (2009)].
Сообщалось также, что сконструированные вирусы служат матрицами для синтеза различных электродных материалов [Mao, Y. et al. (2007)], такие как нанопроволоки из оксида золота и кобальта, которые состоят из нанокристаллов диаметром 2-3 нм, приготовленных из модифицированного бактериального вируса M13, с повышенным сохранением емкости [Tam, KT et al. (2006)]. Вирус табачной мозаики также использовался в качестве матрицы для синтеза поверхностей никеля и кобальта. Этот вирус был генетически сконструирован для экспрессии нового остатка цистеина в белке оболочки и для вертикального формирования рисунка вирусных частиц на золотых поверхностях посредством взаимодействий золота и тиола. Вертикально ориентированные частицы вириона на золотом носителе служили вертикальными матрицами для восстановительного осаждения Ni и Co при комнатной температуре посредством химического осаждения и, таким образом, создавали электроды с большой площадью поверхности [Royston, E. et al. (2008)].
IPv6 поддерживается сетью
русский 
English
français
Deutsch
русский
italiano
español
日本語
Polski
svenska
中文
