复旦大学赵东元&李晓民，最新Nature子刊！

复旦大学赵东元院士和李晓民教授在Nature子刊发表最新研究成果复旦大学赵东元院士和李晓民教授（共同通讯作者）等人报道了一种创新的纳米液滴重构策略，并成功合成了具有可调腔室数量（从单腔室到三腔室）的分层多腔室介孔二氧化硅（SiO2）纳米颗粒。这一研究成果于近期发表在Nature子刊《Nature Communications》上。一、研究成果概述研究者们通过纳米液滴连续重构策略，制备了一组具有可调节腔室数量和分布的介孔纳米颗粒。这些纳米颗粒不仅具有高度的结构可调性，还能够在不同腔室中耦合多种功能，为拓展纳米颗粒在纳米反应器、催化、药物传递等领域的应用提供了新的可能性。二、纳米颗粒的结构特点多腔室结构：通过调节溶剂的添加数量（有一定的油水分布系数），研究者们能够在单液滴水平上操纵纳米液滴，从而合成出具有不同腔室数量的介孔SiO2纳米颗粒。这些纳米颗粒可以呈现出葫芦状等独特形态，且腔室之间的中心距离可调。高比表面积和孔径：介孔SiO2纳米颗粒具有相互连接的中空腔室和较高的比表面积（约469 m2 g-1），以及适中的孔径（2.64 nm），这些特性有利于反应物和中间体的有效扩散。内腔室状态可调：内腔室可以由封闭状态变为开放状态，这种可调性为功能单元的组装和反应过程的控制提供了更多可能性。三、功能单元的选择性组装研究者们还展示了这种纳米液滴重构策略在功能单元选择性组装方面的应用。通过精确控制，他们成功地将Au纳米晶和Pd纳米晶分别组装在双腔室纳米颗粒的第一腔室和第二腔室中，构建了一个双腔室纳米反应器。这种纳米反应器在级联反应合成2-苯基吲哚方面表现出良好的催化性能，选择性高达76.5%，是单腔室纳米反应器（约41.3%）的1.85倍。四、模拟与实验结果模拟结果表明，双腔室结构可以保证反应物和中间体的高效传质，从而有利于提高对目标产物的选择性。实验结果也验证了这种纳米反应器在级联反应中的优异性能。五、研究意义与应用前景这项研究不仅为合成具有复杂结构和多功能性的纳米颗粒提供了新的方法，还为拓展纳米颗粒在纳米反应器、催化、药物传递等领域的应用提供了重要的科学依据。具有不同功能的纳米颗粒可以携带在双腔室或多腔室介孔纳米结构的不同空间区域中，有效地防止了不同功能单元之间的过度相互干扰。这种多腔室纳米颗粒具有可调的腔室数量和分布以及选择性功能化特性，在多功能平台的构建方面具有巨大潜力。六、文献信息该研究成果已发表在《Nature Communications》上，文章标题为“Remodeling nanodroplets into hierarchical mesoporous silica nanoreactors with multiple chambers”，DOI号为10.1038/s41467-022-33856-y。以上图片展示了葫芦状介孔SiO2纳米颗粒的形态、具有可调腔室数的分层多腔室介孔SiO2纳米颗粒的结构、不同功能单元的原位选择性组装以及纳米液滴重构策略的示意图等关键信息。