自组装制备纳米材料的研究现状

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1、自组装制备纳米材料的研究现状/王结良等67·自组装制备纳米材料的研究现状王结良朱光明梁国正赵雯吕生华(西北工业大学化学工程系，西安710072)摘要综述了纳米材抖的各种制备方法，提出了应用自组装技术制备纳米材料。评述了其在制备纳米材朴时的机理、优缺点，并对国内外应用自纽装技术制备纳米材朴(如纳米团簇、纳米管、纳米膜等)的研究现状进行了综述。关键词纳米材料自组装纳米团簇纳米膜ApplicationofSelf-AssemblyTechnologyinPreparingNanostructuredMaterialsWANGJielian

2、gZHUGuangmingLIANGGuozhengZHAOWenLUShenghua(DepartmentofChemicalEngineeringNorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi'an710072)AbstractInthisarticle,wereviewseveralmethodsforpreparingnanostructuredmaterials,andsuggestthattheself-assemblymethodbeusedforthispurposeanddiscuss

3、thecurrentstatusofresearchinthisarea.Basedonthisanalysiswepointoutthemethod'scharacteristicsandmechanisminpreparingnanostructuredmaterials.Keywordsnanostructuredmaterials,self-assembly,nanoclusters,nanofilms表1纳米材料的制备0引言-Tab1Thepreparationofnanostructuredmaterials1981年I

4、BM公司苏黎世研究所的G.Bining和H.Rohrer方法制备特点发明隧道显微镜后，便诞生了一门以。.1~100nm尺度为研究对超高真空、激光、电弧、高频蒸气冷凝纯度高、表面洁净、象的前沿学科—纳米科学技术(NanoscaleScienceandTech-感应加热，惰性气体中冷法粒度可调nology)。从此，全世界掀起了纳米材料和纳米技术的研究热潮。凝，收集粉料，或原位加热物理破碎纳米材料(NanostructuredMaterials)因其尺寸上的微观性，从物高能球磨或冲击波破碎操作简单、产物不纯法而表现出特殊的光、电、磁及界面

5、特性.这些特性使得纳米材料理非晶晶化熔融金属快冷成非晶，控制高密度、产量小，应广泛应用于各种领域:涂料[，]、催化剂[2.3]、电化学[‘〕、光化学[，〕方法晶化用范围有限及材料科学。一幻(如光电子器件).目前，制约着纳米材料发展的法激光、电弧、高频感应加热、最大问题在于纳米材料的制取与获得。按照途径的不同，比较成等离子体粒径可控、无钻结、产生等离子体反应，生产纳熟的纳米材料制备方法及其各自特点如表1[，1.沉积法粒度分布均匀米颗粒1978年，IUPAC在日本召开的仿生化学会议上，7"M.Lehn溅射法激光、电弧、高频感应加热宜于制

6、造颗粒膜教授首次系统地提出T超分子化学(supramolecularchemistry)溶胶一凝的概念。根据Lehn的定义，超分子化学是研究两种以上的化学由水溶液得到凝胶，经热处粒度小、可控，粒子胶(Sol-物种通过分子之间相互作用缔结形成复杂有序且具有特定功能Gel)法理得到纳米颗粒易团聚的超分子体系的科学。其中关于分子识别的理论是超分子功能在微乳液的微区内控制胶粒子分散性好、粒径化微乳液法的基础。随后，科学家们在超分子化学的基础上，于80年代后期粒成核和长大较大、不易控制学提出了自组装的概念。分子自组装(molecularsel

7、f-assembly)是介孔模板利用分子筛等介孔材料在纯度高、粒径分布方指分子与分子在平衡条件下，通过分子间非共价键力的作用自法孔内进行化学合成窄、结晶好法发地结合成稳定的分子聚集体的过程[to]。自组装是以分子水平金属醇盐控制金属醇盐的水解纯度高、粒径分布窄构筑功能材料的一种新方法。水解法化学沉淀利用沉淀剂在金属醇盐中有杂质、产物少，粒1自组装技术的原理及其特点法得到沉淀物度不可控利用分子自组装技禾制备纳米材料是近几年才发展起来的分子自组装技术的最根本基础是非共价键作用。其中心是新兴技术，由于分子自组装技术特殊的界面分子识别功能，

8、在制分子识别，只有通过分子识别朝分子体系才能表现出其特定功备纳米材料时具有其独特优点。能。在应用自组装技术制备纳米材料时，它利用弱的和较小方向梁国正:教授，通讯联系人电话:0298474080E-mail..lgzheng@rnwpu