一維(1D)納米材料因其迷人的物理化學(xué)性質(zhì)而引起了廣泛的研究興趣,然而,一維多孔納米材料的直接自組裝和對(duì)其孔隙率的控制仍然面臨著巨大的挑戰(zhàn)。
在此,復(fù)旦大學(xué)趙東元院士,Wei Li,香港城市大學(xué)王鉆開(kāi)教授報(bào)道了一種單膠束定向自組裝方法,用于制造具有均勻直徑、高縱橫比和有序介孔結(jié)構(gòu)的一維介孔納米結(jié)構(gòu)。
文章要點(diǎn)
1)該策略的特點(diǎn)是引入六亞甲基四胺作為固化劑,可以巧妙地控制單膠束自組裝動(dòng)力學(xué),從而能夠形成高質(zhì)量的一維有序介觀結(jié)構(gòu)。同時(shí),可以通過(guò)改變反應(yīng)物化學(xué)計(jì)量比來(lái)精確控制膠束結(jié)構(gòu),從而產(chǎn)生從3D立方(Im-3m)到2D六方(p6mm)對(duì)稱(chēng)性的可定制中間相。
2)更有趣的是,所得介孔納米纖維可以大規(guī)模組裝成3D分層冷凍凝膠。介孔納米纖維的1D納米級(jí),結(jié)合小直徑(~65nm)、高縱橫比(~154)、大表面積(~452 m2 g?1)和3D開(kāi)放介孔(~6nm),賦予它們?cè)阝c離子存儲(chǔ)和水凈化方面具有優(yōu)異的性能。
研究方法開(kāi)辟了一種令人興奮的方式來(lái)開(kāi)發(fā)用于各種應(yīng)用的下一代有序介孔材料。
參考文獻(xiàn)
Peng, L., Peng, H., Wang, S. et al. One-dimensionally oriented self-assembly of ordered mesoporous nanofibers featuring tailorable mesophases via kinetic control. Nat Commun 14, 8148 (2023).
DOI:10.1038/s41467-023-43963-z
https://doi.org/10.1038/s41467-023-43963-z