當前位置:首頁?>>?基金要聞?>>?資助成果

 

    我國學者在無機材料合成領域取得重要研究進展

    日期 2019-10-29   來源:化學科學部   作者:付雪峰 張國俊 張艷 陳擁軍  【 】   【打印】   【關閉

      在國家自然科學基金項目(批準號:21625105,21805241)的資助下,浙江大學化學系唐睿康教授團隊在無機材料合成方法方面取得重要突破,提出了無機離子聚合反應的新概念,利用無機離子寡聚體的聚合與交聯實現復雜形貌材料的連續結構制備。相關成果以“Crosslinking Ionic Oligomers as Conformable Precursors to Calcium Carbonate”(以離子寡聚體為前體交聯制備碳酸鈣)為題,于2019年10月17日在Nature(《自然》)上在線發表。論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41586-019-1645-x。

      無機材料合成一般遵循“成核與晶體生長理論”,往往得到微米尺度粉末顆粒。高分子合成則通過聚合與交聯獲得便于加工的材料。該團隊借鑒高分子聚合的概念指導無機材料制備,即制備無機離子寡聚體,并通過控制其聚合交聯,實現“像制造塑料一樣制造無機材料”。

      該團隊以三乙胺為封端劑,與碳酸根形成氫鍵,在乙醇溶液中制備了尺寸(n)可調的呈線狀結構的碳酸鈣寡聚體((CaCO3)n)。移除封端劑三乙胺后,碳酸鈣寡聚體發生聚合與交聯反應,生成結構連續的大塊碳酸鈣材料;隨后,在適當結晶條件下進一步聚合,最后演變為方解石單晶。碳酸鈣寡聚體具有流動性,可實現單晶材料的修復,生物海膽刺和牙釉質的再生等,有望用于復雜結構無機材料的可塑制備,為無機材料的3D打印提供了新的思路。該項研究促進了無機化學與高分子化學的融合,為材料制備提供了一條新途徑。

     

    圖 a.碳酸鈣寡聚體;b.同步輻射光源X射線小角散射數據模擬得到的一種寡聚體形貌;c.碳酸鈣寡聚體的聚合過程;d.無機離子寡聚體用于晶體材料的可塑制備與修復;e.通過無機離子聚合實現晶體材料內部結構的連續性與完整性




版權所有:國家自然科學基金委員會 京ICP備05002826號

地址:北京市海淀區雙清路83號 郵編:100085    

京公網安備 11040202500068號

江西快3走势图今天