美国科学家近日在美国化学学会全国会议上宣布，他们利用棉花中的纤维素制作出一种模板，并在其上成功获得了过去从未见过的金属晶体。这类金属晶体有望成为生物传感器、生物成像设备、药物定向输送纳米装置和催化器的组成部件。

该研究由美国能源部西北太平洋国家实验室（PNNL）科学家格里高利·爱克萨霍斯领导的小组完成。研究人员先用酸对棉花纤维素进行处理，获得自然模板，然后在模板上快速、均匀地生长金属晶体，包括金、银、钯、铂、铜、镍等金属及其氧化物的纳米晶体。这些晶体表现出其他较大尺寸金属晶体所不具备的光、电和催化特性。

酸的作用是将棉花纤维素在羟基团含量丰富的环境里转变成大且稳定的晶格化分子，分子间的距离可以预见，这构成了纤维素分子模板的骨架。研究人员将模板加入含金属的盐溶液，再置入加压的炉灶中，从70摄氏度加热到200摄氏度，或加热4到16个小时，最终在模板上形成均匀的金属晶体。

研究人员称该方法为“绿色处理”，因为它仅需加热、晶格化纤维素和金属盐，而其他获得均匀纳米金属晶体的方法则需要使用强腐蚀性化学物质作为还原剂和稳定剂。在钯和硒的有机分子耦合反应中，他们获得了金属晶体催化作用的初步结果。与普通商业催化剂相比，金属粒子更小（15至20纳米），具有更快和更高的催化转化率。