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《Nature Communications》報道我校陳虹宇教授的科研突破：富勒烯納米陶藝-按需合成精致的中空納米結構
時間：2019-04-09
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作者：先進化學制造研究院
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陶藝是人類制造史上極為重要的技術，提供了通過極簡單的方法逐步設計、制造、組裝精致的空心結構的能力。然而，類似的合成概念在納米領域尚屬空白。空心納米結構在化學、材料、生物學和醫藥學等領域具有非常廣泛的應用，但目前常見的空心納米結構以簡單的中空球為主，復雜空心結構的合成是一個巨大的挑戰，更難以將空心結構組裝成更復雜的聯通體系。近日，我校陳虹宇教授課題組研究出了納米陶藝這一合成策略，將陶藝的概念引入納米合成中，提供了按需合成及連接空心納米結構的能力，相關工作以“On Demand Synthesis of Hollow Fullerene Nanostructures”為題發表在《自然·通訊》上。
此合成手段利用富勒烯（C60或其衍生物）作為殼材料，二甲苯液滴作為空心結構的軟模版，一步合成多種精致的空心納米結構，例如，碗、瓶及具有多個空腔的葫蘆的可控合成。更重要的是，通過將單個空心結構作為節點，此方法可實現空心結構之間的靈活對接，實現從合成獨立的空心單元至組裝復雜的聯通系統的跨越。
陳教授團隊詳細研究了此方法的反應機理：此方法的核心控制力來源于對液滴模版的準確操控。通過利用液滴可以任意進行形變的特點實現對空心結構形貌的精確控制；通過控制液滴之間的融合過程實現空心結構之間的組裝及聯通。同時，作為概念驗證，陳教授課題組利用此類結構創造了具有多個隔間的納米容器，實現了多種納米顆粒在此容器內的分段裝載。此方法極大地提高了空心納米結構合成的自由度，為納米尺度上空心系統的建立打下了必要的基礎。
該工作以新加坡南洋理工大學博士生韓飛為第一作者，先進化學制造研究院陳虹宇教授為唯一通訊作者，南京工業大學為第一單位發表。
原文鏈接: https://www.nature.com/articles/s41467-019-09545-8 (Nat. Communi., 2019, 10, 1548)
作者：先進化學制造研究院；審核：楊文忠
