化学研究所在分子纳米材料和纳米结构构筑和研究方面

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首次实现了在水溶液中将手性分子组装在固体表面。 他们以纳米结构阵列聚丙烯腈纤维膜为原料,通过典型的聚丙烯腈基碳纤维的制备过程,利用热解的方法 (包括预氧化及碳化过程),制备了一种在全pH值范围内具有超疏水性的纳米结构碳膜,研究表明,该碳膜具有类石墨结构,膜表面的纳米结构及类石墨结构碳纤维本身具有耐酸碱腐蚀的特性,是产生全pH范围内超疏水这一特殊性能的重要原因。以上研究结果不仅使超疏水表面的性能得到进一步的提高,也必将使它的应用范围更加广泛。该研究成果于2003年9月15日发表在国际著名期刊《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 4217)上,并得到了有关专家的高度评价。 wH>b
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超疏水性表面(指水在固体表面的接触角大于150°的表面)的研究发展至今,无论从制备方法、制备材料还是制备结构上都取得了重要的进展。江雷研究员所领导的研究小组曾经成功地报道了制备具有超疏水性表面的碳纳米管及聚合物纳米纤维,这些研究成果连续发表在Angew. Chem. Int. Ed. (2001, 40, 1743; 2002, 41, 1221; 2003, 42, 800) 及Adv. Mater. (2002, 14, 1857) 等著名期刊上,引起了国内外的广泛关注,但是,它们的应用仅限于在纯水范围内进行,在其它液体环境下,如不同pH值的腐蚀液体中,就会受到极大的限制。最近报道的纳米结构的碳膜在没有任何低表面能物质修饰时,不仅与纯水的接触角大于150o,而且与腐蚀性液体酸及碱的接触角也大于150o。即,纳米结构碳膜在全pH范围内都具有超疏水的性质。由于纳米结构碳膜这种特殊的性能,将使其在基因传输、无损失液体输送、微流体等方面具有更广阔的应用前景。 jI]4F~q]
在聚电解质纳米管的制备方面取得重要进展。他们使用压力-模板法,利用层层组装(layer-by-layer assembly,LbL)技术,在模板内制备了水溶性的聚电解质纳米管,研究发现此纳米管具有很好的柔韧性。这一重要进展对于研究其他聚电解质和复合组分的纳米管制备具有重要意义,该研究成果已经发表在近期出版的国际著名期刊《美国化学会会志》 (J.Am.Chem.Soc.2003, 125(37), 11140-11141) 上。 _Wf0k
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纳米管在材料、电子、医学及生物技术等方面有广阔的应用前景。而水溶性的多层聚电解质纳米管的制备在新材料开发、生物传感器设计以及化学催化等方面具有重大的意义;同时染料等功能分子的掺杂可以调控聚电解质纳米管光学和电学性质,可将其应用到光学和电学等领域。 H4B
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层层组装技术(LbL)是指利用阳离子和阴离子聚电解质通过分子间的静电相互作用形成超分子多层组装体,常用作制备平板上的多层膜,聚电解质的空心微胶囊和空心微球等,其原理也可用于在模板内制备聚电解质纳米管。 b
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模板法(template method)是制备各种纳米管常用的方法,以往用模板制备聚合物纳米管有多种方法,但这些常用的方法均不适用于聚电解质纳米管的制备,因为聚电解质所具有的电荷极易与模板表面的电荷相互作用在表面形成复合膜,使溶液不能进入模孔而形成稳定的管状结构。,CW
首次实现了在水溶液中将手性分子组装在固体表面。 他们以纳米结构阵列聚丙烯腈纤维膜为原料,通过典型的聚丙烯腈基碳纤维的制备过程,利用热解的方法 (包括预氧化及碳化过程),制备了一种在全pH值范围内具有超疏水性的纳米结构碳膜,研究表明,该碳膜具有类石墨结构,膜表面的纳米结构及类石墨结构碳纤维本身具有耐酸碱腐蚀的特性,是产生全pH范围内超疏水这一特殊性能的重要原因。以上研究结果不仅使超疏水表面的性能得到进一步的提高,也必将使它的应用范围更加广泛。该研究成果于2003年9月15日发表在国际著名期刊《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 4217)上,并得到了有关专家的高度评价。 wH>b
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超疏水性表面(指水在固体表面的接触角大于150°的表面)的研究发展至今,无论从制备方法、制备材料还是制备结构上都取得了重要的进展。江雷研究员所领导的研究小组曾经成功地报道了制备具有超疏水性表面的碳纳米管及聚合物纳米纤维,这些研究成果连续发表在Angew. Chem. Int. Ed. (2001, 40, 1743; 2002, 41, 1221; 2003, 42, 800) 及Adv. Mater. (2002, 14, 1857) 等著名期刊上,引起了国内外的广泛关注,但是,它们的应用仅限于在纯水范围内进行,在其它液体环境下,如不同pH值的腐蚀液体中,就会受到极大的限制。最近报道的纳米结构的碳膜在没有任何低表面能物质修饰时,不仅与纯水的接触角大于150o,而且与腐蚀性液体酸及碱的接触角也大于150o。即,纳米结构碳膜在全pH范围内都具有超疏水的性质。由于纳米结构碳膜这种特殊的性能,将使其在基因传输、无损失液体输送、微流体等方面具有更广阔的应用前景。 jI]4F~q]
在聚电解质纳米管的制备方面取得重要进展。他们使用压力-模板法,利用层层组装(layer-by-layer assembly,LbL)技术,在模板内制备了水溶性的聚电解质纳米管,研究发现此纳米管具有很好的柔韧性。这一重要进展对于研究其他聚电解质和复合组分的纳米管制备具有重要意义,该研究成果已经发表在近期出版的国际著名期刊《美国化学会会志》 (J.Am.Chem.Soc.2003, 125(37), 11140-11141) 上。 _Wf0k
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纳米管在材料、电子、医学及生物技术等方面有广阔的应用前景。而水溶性的多层聚电解质纳米管的制备在新材料开发、生物传感器设计以及化学催化等方面具有重大的意义;同时染料等功能分子的掺杂可以调控聚电解质纳米管光学和电学性质,可将其应用到光学和电学等领域。 H4B
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层层组装技术(LbL)是指利用阳离子和阴离子聚电解质通过分子间的静电相互作用形成超分子多层组装体,常用作制备平板上的多层膜,聚电解质的空心微胶囊和空心微球等,其原理也可用于在模板内制备聚电解质纳米管。 b
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模板法(template method)是制备各种纳米管常用的方法,以往用模板制备聚合物纳米管有多种方法,但这些常用的方法均不适用于聚电解质纳米管的制备,因为聚电解质所具有的电荷极易与模板表面的电荷相互作用在表面形成复合膜,使溶液不能进入模孔而形成稳定的管状结构。,CW
浪迹天涯!