精准控制一维纳米晶体

　　科学家在日前出版的《科学》杂志网络版上报道了一种对一维纳米晶体直径、长度、长径比、组分、形貌以及结构进行精准控制的合成技术。此项研究主要由郑州大学材料科学与工程学院教授庞新厂完成。该杂志同期发表相关评论文章，介绍了庞新厂以纤维素基的瓶刷状嵌段共聚物为单分子纳米反应器，独创一种能制作任何类型纳米晶体的高度普适性单分子模板法。

　　一维纳米晶体因具有独特的尺寸和形貌效应，在光学、电子学、光电、传感器等领域有着广泛应用。如何按照人为意愿设计制备具有特定尺寸、形貌以及表面化学性质的纳米棒功能材料极为重要。

　　研究人员创新性地采用一种瓶刷状嵌段共聚物作为通用单分子模板，以此实现对一维纳米材料的制备与尺寸控制。该模板多腔体刷状共聚物，以密集接枝的线形功能嵌段共聚物为接枝侧链，以纤维素为骨架，利用单个的纤维素分子链骨架作为“瓶刷状”模板结构的“脊柱”，并以活性自由基聚合技术指导形成纳米尺度的单分子聚合物反应器，把作为模板的瓶刷状嵌段共聚物分散在二甲基甲酰胺极性溶剂中。分散在溶剂中的无机晶体的前驱体化合物，由于溶剂的极性作用以及与模板相官能团的络合作用，优先进入模板相聚合物的分子链所形成的反应舱室中，最终高浓度地聚集驱动了无机晶体材料的成核以及一维无机纳米晶体的生长。