通过纳米粒子的自组装可以制备新型的功能材料，调控胶体纳米粒子的zeta电位可以影响其自组装行为。而光诱导zeta电位的改变为调控其组装行为提供了时空分辨率，目前对光控 zeta 电位的研究主要基于紫外光。然而紫外光的穿透能力较弱，同时也会对有机和生物体造成损伤。相比于紫外光控制的体系，可见光控制的纳米粒子组装更适宜。

作者们设计了一种通过可见光调控纳米粒子组装的体系。可见光响应的金属钌（Ru）配合物被修饰到二氧化硅纳米粒子表面（Ru-SNPs）。由于Ru配合物带有正电荷，Ru-SNPs能很好的分散于水溶液中。当在可见光的照射下，Ru配合物发生光裂解，从纳米粒子表面释放，导致纳米粒子的zeta电位降低，从而使纳米粒子组装。

图1. 可见光照射后Ru配合物修饰的二氧化硅纳米粒子(Ru-SNPs)在溶液中发生组装的示意图。

另外，带负电的二氧化硅纳米粒子（SNPs）能够与带正电荷的Ru-SNPs发生静电相互吸引。在可见光照射下，Ru-SNPs表面的正电荷降低。正电荷的减少导致了Ru-SNPs与SNPs簇之间的静电吸引力降低，从而使Ru-SNPs独立聚集。可见光调控的纳米粒子组装体系在生物和废水处理等领域展现出了的应用前景。

图2.(a)光照射前的SNPs和Ru-SNPs混合物的示意图。SNPs带负电，而Ru-SNPs带正电。Ru-SNPs通过静电相互作用聚集在SNPs簇周围。(b)光照射前混合物的SEM图像。(c)光照射前混合物的放大SEM图像。(d)在可见光照射下，裸露的SNPs和Ru-SNPs混合物的示意图。SNPs簇带负电。光照射后，Ru-SNPs带正电。正电荷的减少导致Ru-SNPs和SNPs簇之间的静电吸引力降低，使得Ru-SNPs独立聚集。(e)照射后混合物的SEM图像。(f)辐照后混合物的放大SEM图像。比例尺：1 μm

通讯作者：中国科学技术大学吴思教授、张其锦教授

本工作得到了国家自然科学基金的资助

参考文献:

Light-induced assembly of colloidal nanoparticles based on photo-controlled metal–ligand coordination.

Xiaolong Zeng, Yannick Nyquist, Qijin Zhang, Hans-JürgenButt, Si Wu.

Supramol. Mater., 2021, doi:10.1016/j.supmat.2021.100004

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667240521000040

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