近日,,我?;瘜W與化工學院(硅業(yè)學院)賽華征教授團隊在新型氣凝膠構筑領域取得新突破,相關成果“Sub-1 nm Nanowire Aerogels”發(fā)表于材料學科國際頂級期刊《Advanced Functional Materials》(DOI: 10.1002/adfm.202413651),。賽華征教授為論文的唯一通訊作者,,化學與化工學院(硅業(yè)學院)碩士研究生杜玉祥、劉丹為論文共同第一作者,,內蒙古科技大學為第一完成單位和唯一通訊單位,。

亞納米線(SNW)由于其極小的尺寸而具有許多令人著迷的性質,這些性質使它們近幾年被科研工作者們廣泛關注,。然而,,如何將SNWs構筑成能夠保持其結構特征和物理化學性質的宏觀功能材料(如氣凝膠)是一個巨大挑戰(zhàn)。因為目前已報道的SNWs的性質與傳統(tǒng)超臨界干燥或冷凍干燥制備氣凝膠的技術并不兼容,。針對這一挑戰(zhàn),,賽華征教授基于SNW的獨特分散性,,提出了一種采用高熔點非極性溶劑(即環(huán)己烷)為介質,經冷凍鑄造來制備亞納米線氣凝膠(SNWA)的方案(圖1),。所制備的SNWA不僅展現(xiàn)了SNW大量的物理和化學性質,,而且在光致發(fā)光領域具有很大的應用潛力。尤其是這里采用的亞納米線可以由稀土鹽為原料來合成,,為地方稀土資源的開發(fā)利用提供了新思路,。

圖1 SNWA的制備流程圖
盡管不同類型的SNW的顏色以及在環(huán)己烷中的分散狀態(tài)不同,但它們的微觀形態(tài)一致,。而且,,由它們構筑的SNWAs均顯示出高度多孔、無序且相互連接的蜂窩網絡結構,。SNWA側面的垂直排列通道清晰地顯示了環(huán)己烷固相生長的痕跡,。SNWA的掃描透射電鏡圖像證實了它的片層結構是由SNW的聚集體組成的(圖2)。

圖2 亞納米線及其氣凝膠的微觀形貌
以上工作得到了國家自然科學基金,、中央引導地方科技發(fā)展資金項目,、內蒙古自治區(qū)科技計劃項目、內蒙古科技大學基本科研業(yè)務費等資金支持,。