浙大最新Nature: 利用塑料加工的思路制造块体无机材料


【引言】

无机材料如今在结构构建、光学器件、机械工程以及生物材料等领域均发挥了举足轻重的作用。但是,无机材料的制备被经典的晶化方法所限制,通常只能生产粉体材料,而无法直接生产具有连续结构的块体材料。尽管目前已经有一些类型的前驱体可以实现非经典晶化---如预成核团簇、密集液滴、聚合物诱导的液体前驱体相以及纳米颗粒等等,这些前驱体用于大尺度块体制备依然缺乏可靠性以及实践检验。

成果简介

浙江大学的唐睿康教授课题组(通讯作者)受到由交联单体或低聚体形成的聚合物材料的启发,报道了利用交联离子低聚体构建具有连续构造的无机材料的方法。研究人员利用碳酸钙作为模型材料,以三乙胺作为封端剂,得到了具有可控分子量的低聚体(CaCO3)n。接下来通过移除三乙胺可以引发这些低聚体的交联,进而能够快速构建碳酸钙块体甚至是具有连续内生结构的单晶材料。不仅如此,具有类液体行为的(CaCO3)n前驱体还能够被加工或者塑造成形,从而制备具有复杂结构和可变形态的块体材料。该研究认为,这一新型材料构建策略结合了无机化学和高分子化学的特点,利用交联作用进行无机材料制备,为生产块体材料提供了新的思路。2019年10月16日,相关成果以题为“Crosslinking ionic oligomers as conformable precursors to calcium carbonate”的文章在线发表在Nature上。

图文导读

图1 (CaCO3)n低聚体的制备和表征

2 (CaCO3)n低聚体的可控交联

3非晶和类单晶块体碳酸钙的制备

图4 碳酸钙单晶的构建

文献链接:Crosslinking ionic oligomers as conformable precursors to calcium carbonate(Nature, 2018, DOI: 10.1038/s41586-019-1645-x)

本文由材料人学术组NanoCJ供稿。

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