Mesoporous silica nanoparticles (MSNs) are experiencing rapid development in the biomedical field for imaging and for use in heterogeneous catalysis. Although the synthesis of MSNs with various morphologies and particle sizes has been reported, synthesis of a pore network with monodispersion control below 200 nm is still challenging. We achieved this goal using mild conditions. The reaction occurred at atmospheric pressure with a templating sol-gel technique using cetyltrimethylammonium (CTA(+)) as the templating surfactant and small organic amines (SOAs) as the mineralizing agent. Production of small pore sizes was performed for the first time, using pure and redispersible monodispersed porous nanophases with either stellate (ST) or raspberry-like (RB) channel morphologies. Tosylate (Tos(-)) counterions favored ST and bromide (Br(-)) RB morphologies at ultralow SOA concentrations. Both anions yielded a worm-like (WO) morphology at high SOA concentrations. A three-step formation mechanism based on self-assembly and ion competition at the electrical palisade of micelles is proposed. Facile recovery and redispersion using specific SOAs allowed a high yield production at the kilogram scale. This novel technique has practical applications in industry.

Methylene blue (MB) is a well-established and extensively studied photosensitizer for photodynamic therapy (PDT), since it can generate singlet oxygen with a high quantum yield upon irradiation within the phototherapeutic (600–950 nm) window. However, its activity can decrease due to the formation of dimers or higher aggregates, which can take place in an aqueous solution at relatively high concentrations. The incorporation of this molecule into a matrix can avoid this aggregation and increase its activity relative to PDT. Silica porous nanoparticles are chosen here as a matrix to host MB. The size and pore geometry are tuned in order to decrease MB leaching while maintaining good singlet oxygen generation and colloidal stability for further applications in nanomedicine. In addition, phenyl functions are grafted on the pores of the silica matrix in order to avoid MB aggregation, thereby increasing the activity of the photosensitizer in the singlet oxygen generation. DFT calculations give insight in the structure of the aggregation of the MB units, and the roles of water and organic environments are investigated through time-dependent calculations on UV-vis spectra.

The most important ionic precursor of gold, [AuCl