一维(1D)纳米材料因其迷人的物理化学性质而引起了广泛的研究兴趣,然而,一维多孔纳米材料的直接自组装和对其孔隙率的控制仍然面临着巨大的挑战。
在此,复旦大学赵东元院士,Wei Li,香港城市大学王钻开教授报道了一种单胶束定向自组装方法,用于制造具有均匀直径、高纵横比和有序介孔结构的一维介孔纳米结构。
文章要点
1)该策略的特点是引入六亚甲基四胺作为固化剂,可以巧妙地控制单胶束自组装动力学,从而能够形成高质量的一维有序介观结构。同时,可以通过改变反应物化学计量比来精确控制胶束结构,从而产生从3D立方(Im-3m)到2D六方(p6mm)对称性的可定制中间相。
2)更有趣的是,所得介孔纳米纤维可以大规模组装成3D分层冷冻凝胶。介孔纳米纤维的1D纳米级,结合小直径(~65nm)、高纵横比(~154)、大表面积(~452 m2 g−1)和3D开放介孔(~6nm),赋予它们在钠离子存储和水净化方面具有优异的性能。
研究方法开辟了一种令人兴奋的方式来开发用于各种应用的下一代有序介孔材料。
参考文献
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