對于做納米材料合成的人來說,如何用一套方法來控制一系列納米材料的尺寸、形貌和結構,無疑是最大的快樂和成就感!
前天報道了Chad A. Mirkin利用AFM針尖系統制備了Au、Ag、Cu、Co、Ni五種金屬全系列共31種合金納米顆粒,組成可控,不可謂之不深受啟發!然而,這種技術,目前而言還是在于啟發和藝術,設備和方法太高端,不適合我白!另外,重復性和批次穩定性目測也不可控,大量制備就不用提了。
因此,本文介紹一篇今年年初發表的關于稀土摻雜納米晶系統控制的制備方法,供大家參考!
稀土摻雜納米晶由于其獨特的光學,以及化學、磁等特性,在顯示器、光伏器件、防偽、生物傳感與成像以及診療等領域日見其興。堿金屬稀土氟化物(AREF4)納米晶無疑是其中的佼佼者,譬如六方相的β-NaYF4, β-NaGdF4, β-NaNdF4 or β-NaLuF4等。
有鑒于此,悉尼科技大學金大勇課題組和新加國立大學劉小鋼課題組合作開發了一種基于油酸的選擇性外延生長核殼結構的方法,實現β-AREF4納米晶形貌和組分的有效控制。
圖1. OA-和OAH對不同晶面的結合能區別
油酸是制備β-AREF4納米晶常用的一種表面活性劑,研究發現,油胺陰離子(OA-)和油胺分子(OAH)在對納米晶不同晶面的結合作用有所不同。
通過對OA-和OAH比例的調控可以定向抑制、促進或者刻蝕納米顆粒的特定晶面生長,從而在納米晶表面進行選擇性縱向生長、橫向生長和刻蝕生長。通過對這幾種生長策略的綜合,還可以進行遷移生長和三維程序化結構組裝,實現50 nm左右單分散納米晶的多樣化樣品庫。
總之,這些異質結構的稀土摻雜納米晶將有助于更好的理解和深入研究其在光學、磁學、生物、醫藥等領域的應用。
圖2. NaReF4納米晶的定向外延生長
圖3. NaGdF4的遷移生長
圖4. AREF4納米晶的程序化三維構筑
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