無(wú)機(jī)納米粒子的可控自組裝是實(shí)現(xiàn)其在宏觀尺度實(shí)際應(yīng)用的最有效途徑,。國(guó)家納米科學(xué)中心納米材料研究室唐智勇研究組近兩年圍繞無(wú)機(jī)納米粒子組裝的可控制備和功能調(diào)控開(kāi)展了系列研究工作,。
背景為單分散CdSe超級(jí)納米粒子的掃描電子顯微鏡圖；彩色為超級(jí)納米粒子的理論模擬圖
在前期研究工作（J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 2886-2888; J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6006-6013; J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 8202-8206; Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 1593-1596; Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 5860-5864; Nano Lett. 2011, 11, 3174-3183; J. Am. Chem. Soc. DOI: 10.1021/ja205712a; Angew. Chem. Int. Ed. anie.201103762）的基礎(chǔ)上,，和美國(guó)密歇根大學(xué)的Kotov及Glotzer教授組合作,，成功實(shí)現(xiàn)了多分散（20-30%）無(wú)機(jī)納米粒子在溶液中的可控自組裝。
實(shí)驗(yàn)和理論模擬發(fā)現(xiàn),，納米粒子能利用自身的庫(kù)侖排斥與范德華吸引力的平衡,，通過(guò)自限制組裝過(guò)程,，自發(fā)形成具有獨(dú)特的內(nèi)松外緊類“核-殼”結(jié)構(gòu)且具有高單分散性（7-9%）的超級(jí)納米粒子。這一自限制組裝策略適用于多種半導(dǎo)體材料（如硒化鎘,、硫化鎘,、硒化鋅和硫化鉛等）在溶液中的可控組裝，且可用于構(gòu)筑各向同性或各向異性的金/半導(dǎo)體核/殼結(jié)構(gòu),。此外,，該研究結(jié)果對(duì)于理解單分散性的病毒等生物體系和聚合物等有機(jī)大分子超結(jié)構(gòu)的形成具有指導(dǎo)意義。
相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表于《自然—納米技術(shù)》（Nature Nanotechnology）上,。
本工作的第一作者為國(guó)家納米科學(xué)中心博士研究生夏云生（現(xiàn)為安徽師范大學(xué)副教授）,。研究課題得到了國(guó)家杰出青年科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院“百人計(jì)劃”,、國(guó)家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃培育項(xiàng)目,、科技部納米重大研究計(jì)劃項(xiàng)目的資助
