新聞：我國科學家實現(xiàn)納米立方塊定向自組裝

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中國科學院網(wǎng)2006年7月10日報道：

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最近，中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員高濂領(lǐng)導的課題組在納米結(jié)構(gòu)可控制備和組裝領(lǐng)域取得重要進展,。他們通過調(diào)節(jié)表面活性劑的形狀和尺寸可控制備了不同尺寸的六個外表面均為{100}晶面的氧化鈰納米立方塊,，并且實現(xiàn)了這些納米立方塊的定向自組裝,。這一研究成果將發(fā)表在7月26日出版的國際著名期刊《美國化學會會志》上。

該文報道了一種有趣的氧化鈰納米立方塊的定向自組裝結(jié)構(gòu)”,，“這種定向納米結(jié)構(gòu)對于理解納米材料的結(jié)晶學特點和探索納米晶在催化,、磁學、納電子學領(lǐng)域的應用都非常重要”,。氧化鈰(CeO2)作為一種重要的稀土材料,，在催化制氫，汽車尾氣處理,，燃料電池,，拋光劑等領(lǐng)域有重要應用。由于塊體氧化鈰的(100)面是一種極化的表面,，因而不穩(wěn)定,，在實驗上很難存在，除非通過表面重構(gòu),。而這些特點又使得氧化鈰的(100)面具有比(110),、(111)面更高的活性。該課題組在實驗中獲得的這些納米立方塊卻具有六個{100}表面,，并且很容易通過表面偶極作用而自組裝成有序結(jié)構(gòu)。

    這種(100)定向自組裝單層的成功獲得為氧化鈰的(100)表面的獲得提供了一條嶄新的途徑,。他們在實驗中發(fā)現(xiàn),，“定向聚集”的晶體生長機理存在于納米顆粒的合成體系中，通過控制實驗條件，一次顆粒定向聚集生長的結(jié)果既可以形成均勻的大尺寸納米立方塊,，也可以形成高度各向異性的一維納米棒,，甚至“介晶”(mesocrystal)結(jié)構(gòu)。這種納米晶的形成機理為納米晶的摻雜和異質(zhì)納米結(jié)構(gòu)的制備開辟了一種新的方法和理論支持,。