[發明專利]環狀納米孔道及其制備和測試方法

有效

• 申請號: 202110214005.4
• 申請日: 2021-02-25
• 公開（公告）號: CN113042119B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 侯旭;孫潤卿;詹侃;張儉;王苗;侯雅琦;王鑫
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;G01N27/26
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;秦彥蘇

1.一種環狀納米孔道，其特征在于：在納米孔道基底的孔道內填充有電解質溶液冰晶體，對所述納米孔道基底進行升溫，升溫同時檢測孔道內部電流變化，升溫至電流激增點時，所述電解質溶液冰晶體在與所述納米孔道基底的接觸面形成準液體層，所述準液體層構成所述環狀納米孔道；所述電解質溶液冰晶體是電解質溶液在其結冰點以下完全冷凍形成的。

2.根據權利要求1所述的環狀納米孔道，其特征在于：所述的納米孔道基底設有單個納米孔道或多個納米孔道。

3.根據權利要求1所述的環狀納米孔道，其特征在于：所述的納米孔道基底的材料包括無機材料或有機高分子材料；所述無機材料包括玻璃、硅材料、氧化鋁或石墨烯中的至少一種；所述有機高分子材料包括聚酰亞胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚吡咯或聚苯胺中的至少一種。

4.根據權利要求1所述的環狀納米孔道，其特征在于：所述的納米孔道基底的孔道內表面具有親水性。

5.根據權利要求1所述的環狀納米孔道，其特征在于：所述的納米孔道基底的孔道形狀包括錐形、柱形、子彈形、沙漏形、漏斗形或多分枝形。

6.根據權利要求1所述的環狀納米孔道，其特征在于：所述的電解質溶液的濃度范圍為0.1 mM～1 M。

7.根據權利要求1所述的環狀納米孔道，其特征在于：所述的電解質溶液包括一價金屬鹽溶液、二價金屬鹽溶液或三價金屬鹽溶液中的至少一種。

8.一種權利要求1至7中任一項所述的環狀納米孔道的制備方法，包括：

1）向納米孔道基底的孔道內部注入電解質溶液，并將所述納米孔道基底置于相同的電解質溶液中，將溫度調節至所述電解質溶液的結冰點以下并靜置一定時間，使得所述納米孔道基底處于完全冷凍狀態，以在納米孔道基底的孔道內填充電解質溶液冰晶體；

2）對步驟1）得到的處于完全冷凍狀態的所述納米孔道基底進行升溫，升溫同時檢測孔道內部電流變化，升溫至電流激增點時，即得所述環狀納米孔道。

9.一種環狀納米孔道的測試方法，其特征在于：采用的測試裝置包括低溫恒溫槽、實驗容器、工作電極、參比電極和電流電壓檢測器；所述實驗容器設有充滿冷凍液的夾層，所述冷凍液通過所述低溫恒溫槽帶動循環流動以保持實驗容器內部溫度穩定；所述工作電極為設有Ag/AgCl電極的納米孔道基底；所述參比電極為Ag/AgCl電極；所述實驗容器內部設有電解質溶液，所述工作電極與所述參比電極插入所述實驗容器內部的電解質溶液中，形成兩電極體系；通過所述電流電壓檢測器檢測獲得所述兩電極體系的電信號變化；將所述實驗容器置于低于所述電解質溶液結冰點的溫度下并靜置一定時間，使得所述納米孔道基底處于完全冷凍狀態，以在納米孔道基底的孔道內填充電解質溶液冰晶體；隨后升溫，升溫同時檢測孔道內部電流變化，升溫至電流激增點時，形成環狀納米孔道；通過所述電流電壓檢測器檢測獲得所述環狀納米孔道的I-V曲線。