層層組裝的異質(zhì)模塊納米復(fù)合材料

Layer-by-LayerAssemblyofHeterogeneousModularNanocomposites——層層組裝的異質(zhì)模塊納米復(fù)合材料目錄一、文章概述二、實驗步驟三、實驗結(jié)果及討論四、背景應(yīng)用所謂LBL自組裝（Layer-by-LayerSelf-Assembly）,即利用逐層交替沉積的方法，借助各層分子間的弱相互作用（如靜電力、氫鍵、配位鍵等），使層與層自發(fā)地締合形成結(jié)構(gòu)完整、性能穩(wěn)定、具有某種特定功能的分子聚集體或超分子結(jié)構(gòu)的過程。LBL自組裝法由于不需專門設(shè)備，驅(qū)動力選擇范圍廣（靜電引力、氫鍵、配位鍵、共價鍵、疏水作用等），制備的材料機械性能和化學(xué)穩(wěn)定性等都很好，制備的薄膜組成和厚度可控。一、文章概述本文討論的是納米顆粒和聚電解質(zhì)多層進入交替不重復(fù)模板的LBL自組裝，使得納米顆粒從隨意或重復(fù)分布到了一個有序?qū)哟蔚哪K設(shè)計。LBL自組裝一些條件決定了每個模塊的形態(tài)和組成，文中用TEM和XRD方法表征其橫截面證明。二、實驗步驟

原料：1.經(jīng)過清洗和EDA的化學(xué)吸附修飾以后擦亮的二氧化硅片和單面擦亮的硅片作為LBL組裝的基底，2.聚烯丙基胺氫氧化物（PAH）和PSS作為LBL組裝的聚電解質(zhì)。3.納米金溶膠4.

LBL的浸涂溶液包括2mg/mLofPAH/PSS1MNaCl溶液

或者是總的離子強度為1.00M的混合溶液包括0.05MMgSO4、+0.80MNaCl；0.05MMgCl2

+0.85MNaCl；

0.05MNa2

SO4+0.85MNaCl；0.05MNaH2PO4

+0.95MNaCl；0.05MNaF+0.95MNaCl.LBL組裝：對于LBL自組裝，有EDA修飾的基底被裝載到玻璃旋轉(zhuǎn)圓盤上，浸涂上PSS和PAA溶液和納米金溶膠。浸涂時間是在在聚電解質(zhì)溶液中25min在納米金溶膠中是18.5h。浸涂循環(huán)中間應(yīng)該沖洗樣品和在N2氛圍中烘干。標準的水沖洗包括三步在三個獨立裝有去離子水的玻璃燒杯中洗滌。鹽洗法是第一次在于浸涂溶液相關(guān)的混合鹽溶液中清洗，二次在1.0M的NaCl溶液洗滌，最后用去離子水洗。三、實驗結(jié)果及討論圖一展示的是通過層層組裝制備的異質(zhì)模塊納米復(fù)合材料TEM圖。a、底下的兩層是在納米金顆粒1M的NaCl浸漬液中組裝，上面的三層是在MgSO4和NaCl的混合溶液中組裝；b和c分別是1M的NaCl浸漬液中組裝且經(jīng)過水洗和在MgSO4和NaCl的混合溶液中組裝且鹽洗法得到的納米復(fù)合材料圖二是層層組裝的異質(zhì)模板納米復(fù)合材料的紫外光譜圖a和b是含有1MNaCl的PSS/PAH溶液b和d是含有0.8MNaCl和0.05M的硫酸鎂PSS/PAH的溶液。b和d分別表示的是在225nm和500nm左右聚電解質(zhì)和納米組分的吸附值。圖三是聚電解質(zhì)在不同抗衡離子存在條件下的組裝的XPS圖圖4是層層組裝的異質(zhì)納米復(fù)合材料橫截面的TEM圖；圖五是在不同抗衡離子存在的條件下組成和電荷平衡結(jié)論：XPS和TEM是為了證明樣品包含著交替的NP和PEM納米模板。通過TEM和XPS分析使我們能夠直接觀察，預(yù)測，證明氯化鈉中有無硫酸鎂時樣品組分和形態(tài)的變化，同時知道了水洗和鹽洗對結(jié)果的影響。我們發(fā)現(xiàn)在LBL組裝中靜電作用影響納米復(fù)合材料的形態(tài)，包括上面提到的陽離子的排除，聚合物離子的富集，氯離子電荷平衡，溶液中反離子強的相互作用促進聚電解質(zhì)之間的相互滲透。通過條件這些控制LBL組裝使我們能夠設(shè)計、制備出異質(zhì)化模塊復(fù)合材料。四、背景應(yīng)用1、實現(xiàn)了納米組分從隨意或者重復(fù)分布到設(shè)計組裝成異