浙大最新Nature: 利用塑料加工的思路制造塊體無機材料

nanoCJ 4年前 (2019-10-17) 5713瀏覽

【引言】

無機材料如今在結構構建、光學器件、機械工程以及生物材料等領域均發揮了舉足輕重的作用。但是，無機材料的制備被經典的晶化方法所限制，通常只能生產粉體材料，而無法直接生產具有連續結構的塊體材料。盡管目前已經有一些類型的前驅體可以實現非經典晶化---如預成核團簇、密集液滴、聚合物誘導的液體前驅體相以及納米顆粒等等，這些前驅體用于大尺度塊體制備依然缺乏可靠性以及實踐檢驗。

【成果簡介】

浙江大學的唐睿康教授課題組（通訊作者）受到由交聯單體或低聚體形成的聚合物材料的啟發，報道了利用交聯離子低聚體構建具有連續構造的無機材料的方法。研究人員利用碳酸鈣作為模型材料，以三乙胺作為封端劑，得到了具有可控分子量的低聚體(CaCO₃)_n。接下來通過移除三乙胺可以引發這些低聚體的交聯，進而能夠快速構建碳酸鈣塊體甚至是具有連續內生結構的單晶材料。不僅如此，具有類液體行為的(CaCO₃)_n前驅體還能夠被加工或者塑造成形，從而制備具有復雜結構和可變形態的塊體材料。該研究認為，這一新型材料構建策略結合了無機化學和高分子化學的特點，利用交聯作用進行無機材料制備，為生產塊體材料提供了新的思路。2019年10月16日，相關成果以題為“Crosslinking ionic oligomers as conformable precursors to calcium carbonate”的文章在線發表在Nature上。

【圖文導讀】

圖1 (CaCO₃)_n低聚體的制備和表征