液液界面法共组装银纳米线和纳米颗粒

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1、目录目录第一章绪论(纳米材料组装研究进展)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11．1引言⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．．11．2纳米材料组装方法研究进展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21．2．1Langmuir—Blodgett组装法⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．21．2．2溶剂蒸发法．⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯．．．．．．．．31．2．3LBL组装法⋯⋯．．⋯⋯⋯．．．．⋯⋯．⋯⋯．⋯．．．⋯．．⋯．．．⋯．51．2．4旋涂法自组装⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯61．2．5外场诱导的自组装．．．．⋯．．．

2、．．⋯．．．⋯⋯⋯．⋯⋯．．．．．⋯．．．．．．．．71．2．6特殊衬底引导的自组装⋯．⋯．．．．．．．⋯．⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯．．．．．91．2．7液液界面组装法⋯．．．⋯⋯．．．⋯⋯⋯．⋯．。⋯．．．．⋯⋯．．．．．．．。101．3液液界面在组装和合成方面的应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1l1．3．1利用液液界面组装复杂结构⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯121．3．2利用液液界面组装成液滴或团簇结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯131．3．3利用液液界面得到复合物⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．151．3．4液液界面在合成上的应用⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．161．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．17参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．19第二章液液界面法共组装银纳米线和纳米颗粒⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．25摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．．252．1引言．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．．⋯⋯⋯⋯．．．．．．．．．⋯．262．2实验部分⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．272．2．1材料来源及前处理过程．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．272．2．2实验方法⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．⋯．．．⋯⋯⋯．．⋯．．．．．．

4、．⋯⋯⋯．272．2．3样品表征⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．292．3结果和讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯⋯⋯．．．⋯⋯⋯．⋯⋯．⋯．292．3．1Ag、Au、Fe。0。纳米材料的合成⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．．．．．⋯．．．⋯．30III目录2．3．2液液界面法组装单组分纳米材料．．⋯⋯⋯．⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯332．3．2Ag纳米线和Au纳米颗粒／Au纳米棒／Fe。04纳米颗粒在液液界面上的共组装．352．3．4液液界面组装机理的讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．412．4结论．．．⋯．⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯．．．．⋯⋯

5、．．．⋯⋯．．．．．．43参考文献⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．45致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．49攻读硕士学位期间取得的研究成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯51Ⅳ第一章绪论1．1引言第一章绪论(纳米材料组装研究进展)当K．EricDrexler在上世纪八十年代将“纳米技术”这个术语带到世界各地时，他同时谈到了在分子尺度上构建几纳米大小的机械一比细胞还小的发动机、机械手臂甚至整个电脑。在其后的十年内，Drexler一直热衷于设计和开发这些超乎想象的微小器械，同时面对着人们对他虚构科学的指责

6、。时至今日，人们研究的纳米技术已经不再是它最初的含义，而研究对象也划归为100纳米以下具有特殊性质的物质。无独有偶，物理诺贝尔奖获得者RichardFeynman在1959年也有句经典言论：“在我看来，物理的本质无非是实现原子尺度上的操控。这并不是企图违背什么规律，而是理论上可以完成的事情，但是在现实中因为我们太大了而仍未实现。”时隔50余年，当这个在原子尺度上操作化学组成的想法仍然处于起步阶段的时候，利用形状酷似原子的纳米材料来构建更为复杂的结构和性质可调的材料已然成为了材料学家和化学家们眼中的热土，这个领域被成为纳米材料的

7、自组装。自组装具体是指将纳米材料或功能分子自发地排列成宏观有序结构的过程，这个过程通常发生在液液界面、固液界面、气液界面，或者通过直接相互作用如颗粒间的作用力，亦或是间接的利用模板或外力场。当自组装过程发生时，体系的自由能倾向于变为最小，因为自组装与热力学平衡紧密相关。目前，纳米科学和纳米技术的一个重要研究领域就是推进纳米材料的自组装及其相关理论研究，纳米材料的自组装对于发展具有特殊功能和性质的新材料具有重要意义。同时，由于纳米颗粒和原子的外形相似，对纳米颗粒的自组装也常常用来作为研究原子性质的模型。基于这个目标，人们开展了许

8、多研究来调控纳米材料的尺寸、形状、表面性质及相互作用。纳米颗粒在水相分散的自组装可以用来阐明稀溶液结晶的初期阶段，而两种纳米颗粒组装成三维有序结构又可以为离子晶体的构建提供有价值的信息。从20世纪70年代以来，关于纳米材料合成及优化的研究已经日趋成熟，各种形貌尺寸可调且具有特