用溶致液晶模板合成与组装纳米材料.pdf

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1、第15卷第6期化学进展Vol.15No.62003年11月PR0GRESSINCHEMISTRYNoV.2003用溶致液晶模板合成与组装纳米材料赵继宽陈晓隋震鸣朱宝林许丽梅杨春杰(山东大学胶体与界面化学教育部重点实验室济南250100)摘要总结了溶致液晶作模板合成与组装纳米材料的各种方法特别分析了近来兴起的以溶致液晶为构建支架以纳米粒子为构建单元制备无机/有机杂合体的特点并对未来发展趋势作了展望G关键词纳米材料溶致液晶模板合成组装中图分类号:0753;TB383文献标识码:A文章编号:1005281X(2003)06045105Fabricatio

2、nandAssemblingofNanomaterialsTemplatedbyLyotropicLiguidCrystalZhao]zk/anChenxzaoS/zZhenmzngZh/baoznx/lzmezYangCh/njze(KeyLabforColloidandInterfaceChemistryofStateEducationMinistryShandongUniVersityJinan250100China)AbstractThemethodsofpreparingnanomaterialstemplatedbylyotropicl

3、iguidcrystalarereVieWedinthispaper.ThegeneralaspectsofconstructinghybridsWiththetemplatesasscaffoldsandthenanoparticlesasbuildingblocksaredescribedindetail.Futureresearchdirectionsofthisfieldarealsoanticipated.KeyWordsnanomaterials;lyotropicliguidcrystals;templates;synthesis;a

4、ssemble材料如聚合物膜8]9]10]等它们~氧化铝膜~介孔硅一~引言通过纳米孔径来引导纳米材料的生长;软模板则包括LB膜1113]14]15]16]以及溶纳米材料因自身结构特点决定了它具有独特的~胶束~微乳液~囊泡致液晶(LLC)1718]等这些模板分别通过介观尺寸物理和化学性质在光学~电子~信息~化学以及生物学领域有着广泛的应用前景G纳米材料的研究正引的有序结构以及亲水~亲油区域来控制颗粒的形状~起人们越来越多的关注14]G当前该领域的研究重大小与取向G用作生物模板的物质如蛋白质~DNA点之一是制备大小在1100nm范围的纳米颗粒等生物大分

5、子由于它们具有特定的晶格结构以及并把纳米颗粒按一定结构方式进行组装而得到纳米分子识别功能因而也用于引导纳米材料的合材料其中模板法是制备和组装纳米材料的一种重成1920]GLLC模板结构多样模板的连续性~对称性要途径57]G以及微观区域的尺寸大小可以预先设计和调节;并所谓模板法即选用具有特定结构的物质来引且液晶相具有较大的粘度其中生成的粒子不易团导纳米材料的制备与组装从而把模板的结构复制聚;同时液晶模板在纳米材料合成过程中性能稳定到产物中去的过程G制备和组装纳米材料的模板包材料合成后在一定温度下通过灼烧~溶解等方法即括硬模板~软模板以及生物模板G硬模

6、板通常为介孔可除去模板G因此LLC模板对纳米材料的合成有收稿:2002年7月收修改稿:2002年9月国家自然科学基金(No.20073025)~山东省优秀中青年科学家奖励基金与教育部骨干教师基金资助项目通讯联系人email:xchen@sdu.edu.cn-452-化学进展第15卷着重要意义本文将对溶致液晶作模板制备与组装等技术来鉴别液晶相的结构类型[2223]另外通过冷纳米材料的最新进展加以综述冻蚀刻透射电镜技术[24]和低温透射电镜技术[2526]可以观测液晶结构由于溶致液晶的重复间距或者二溶致液晶的形成与结构特点亲水亲油微畴的尺寸均处于纳米范

7、围因而被越来越多地用作模板来制备和组装纳米材料LLC通常是由一定浓度的表面活性剂)与溶剂形成的二元或多元体系它同时具有液体可流动性和固体各向异性的特点双亲性的分三溶致液晶作模板合成与组装纳米材料子在溶液浓度很低的时候以单体形式存在或吸附合成和组装纳米材料采用的LLC模板主要包在界面上随溶液浓度增加分子可能经过二括两类一类是通过化学反应直接在模板中生成纳聚体阶段形成预胶束[21]当溶液浓度达到临界胶米材料这类模板可以作为反应器提供合成纳米材束浓度以上时分子通过自组织作用相互缔合料的空间还可以作为反应物直接参与反应它们的形成层状球形或圆柱形胶束胶束中分

8、子的极性头特点是与合成纳米材料的化学反应有关我们称这朝向极性介质非极性链相互缔合定向排列胶束的类模板为化学模板另一类模板的