[發明專利]一種制備納米材料組裝體的方法

有效

• 申請號: 201210103411.4
• 申請日: 2012-04-10
• 公開（公告）號: CN102616736A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 俞書宏;劉建偉;黃巍然
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: B82B3/00
• 分類號: B82B3/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及納米技術領域，更具體地說，涉及一種制備納米材料組裝體的方法。

背景技術

納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍(1～100nm)或由它們作為基本單元構成的材料。一方面，納米材料具有較高的表面-體積比，從而具有很高的化學活性；另一方面，以納米線為例，其具有較高的長徑比，在一個維度方向上粒子傳輸不存在約束，有利于技術上的應用。另外，英國《自然-材料》(Nature?Materials，2007年第6期，841頁)指出，材料的物理化學性質開發不僅取決于自身的形狀和尺寸，也取決于組裝體的協同。美國《納米快報》(Nano?Letters，2010年第10期，5103頁)指出，利用界面組裝技術可以有效降低體系熵值、從而使雜亂的超長柔性納米線得到有序的排列組裝體。因此，納米材料的可控合成、有效組裝，以及基于納米材料的器件設計和性能研究成為相關材料走向實用化的前提和保障之一。

在納米材料的組裝的報道中，所采用的方法主要分為從下而上和從上而下兩類。其中，從上而下的方法是指通過光刻手段對納米材料進行組裝，如專利JP2006311905。然而，這類方法步驟復雜，成本較大，而且由于分辨率有限，對粒徑小和直徑小的材料無能為力。另一類是采用從下而上的方法，主要通過界面等手段對納米材料進行組裝，如專利WO2204US24290和US20080326616用蘭格穆爾(Langmuir)技術對納米材料進行組裝，避免了采用自上而下的方法帶來的由于分辨率有限而對粒徑小和直徑小的材料無能為力的問題，但是，該方法需要對納米材料進行疏水化處理，且制備時間較長，同時需要昂貴的儀器。

現有技術對界面組裝納米材料進行了廣泛的研究，包括以下報道：《美國化學會會志》(J.Am.Chem.Soc.，2010年132卷，8945頁)報道了利用改進的蘭格謬爾技術(LB?Technique)在氣-液界面組裝一維超長納米線，得到有序的組裝體，但是，該方法需要昂貴的儀器設備，長時間的調整過程。另外，《美國化學會會志》雜志(J.Am.Chem.Soc.2008年，130卷1043頁.)報道了利用利用蘭格謬爾技術(LB?Technique)在氣-液界面組裝二維石墨烯納米片，該方法需要昂貴的儀器設備，且需要長時間的調整過程。德國《先進功能材料》(Adv.Funct.Mater.2010年20卷958頁)報道了利用氣-液-油三相界面組裝一維納米線的方法，通過界面的有序化效應，在氣液界面形成有序的納米線組裝體。但是，該方法步驟復雜，僅適用于納米線的組裝，不能實現對多種納米材料成功組裝。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種制備納米材料組裝體的方法，該方法步驟簡單，適用于多種納米材料組裝體的制備。

為了解決以上技術問題，本發明提供一種制備納米材料組裝體的方法，包括以下步驟：

將納米材料水溶液與溶劑A混合，然后加入溶劑B，震蕩后得到納米材料組裝體，所述溶劑A為氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、氯苯或溴代苯；所述溶劑B為丙酮、乙醇、四氫呋喃、二甲基甲酰胺或異丙醇。

優選的，所述納米材料水溶液按照如下方法制備：

將納米材料離心清洗后，分散在水中，得到納米材料水溶液。

優選的，所述納米材料為金納米顆粒、銀納米塊、銀納米線和石墨烯納米片中的一種或幾種。

優選的，所述納米材料水溶液的濃度為0.1～5mg?mL^-1。

優選的，所述納米材料水溶液與所述溶劑A的體積比為(0.8～1.2)∶1。

優選的，所述納米材料水溶液與所述溶劑A的體積比為1∶1。

優選的，所述納米材料水溶液與溶劑B的體積比為(3～10)∶1。

優選的，所述納米材料水溶液與溶劑B的體積比為5∶1。

優選的，所述步驟具體為：

將納米材料水溶液與溶劑A混合；

向所述納米材料水溶液中加入溶劑B，震蕩后得到納米材料組裝體。