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当物质的尺寸进入纳米范畴内时,材料就会表现出与宏观物质不同的性质,这也是纳米材料研究热潮的一个原因。近年来,组装的纳米材料也同样显现出与无序的纳米材料及其宏观材料不同的性质,基于此,人们对纳米科技领域的关注正从单纯合成纳米材料逐渐转移到利用这些小单元组装成更大的有序结构上来。因此,针对目前各种纳米材料组装途径的制约性,如需要特定仪器,适当的表面基团修饰,组装面积有限,操作时间长等,寻求一种更快速,更廉价,更普遍适用,更便捷的自组装途径显得尤为重要。而液液界面法作为一种快速有效的自组装途径正逐渐吸引人们的目光,利用液液界面实现组装的纳米材料种类繁多。由于液液界面组装具有操作简单,应用范围广泛的优势,它为多种纳米材料的有序组装提供了条件。诱导组装的步骤大都是对纳米材料进行表面处理、加入某种表面活性剂、试剂或者引入外力,但目前少有在液液界面上用某一种通用的诱导方法组装多种纳米材料的工作。此外,利用液液界面进行共组装的工作也鲜有报道,特别是不同维度的纳米材料,如纳米颗粒和纳米线,因此,利用液液界面进行共组装的领域依然有很多方面的工作等待人们探索和挖掘。
本论文具体内容为发展了一种在水/三氯甲烷界面上的共组装银纳米线和多种纳米颗粒的方法,该方法可以用于室温下迅速组装的纳米材料的膜,组装后的膜可以被转移到基底上且不改变其有序性。其中适合的纳米颗粒包括Au纳米颗粒、Au纳米棒和Fe3O4纳米颗粒。该共组装方法对纳米颗粒的表面活性剂无选择性,Ag线为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)所稳定,而柠檬酸钠稳定的Au纳米颗粒,十六烷基三甲基溴化铵稳定的Au纳米棒和PVP稳定的Fe3O4纳米颗粒都可以与之共组。两种纳米材料的共组可以使共组膜综合两种材料的性质,即可得到复合功能的组装膜。如Ag纳米线和Au纳米颗粒的共组膜的拉曼增强性质就优于这两种材料单独组装成的膜,而Ag纳米线和Fe3O4纳米颗粒的共组膜则在Ag纳米线组装膜的基础上增加了磁性响应这一性质。
通过上述研究,液液界面自组装被证实是一种普适有效的共组银纳米线和纳米颗粒的组装方法,它为不同维度纳米材料的共组装排列提供了一种有效的方法,具有广泛的应用性。