科學(xue)家(jia)發(fa)現(xian)合(he)成復合(he)氧(yang)化(hua)物單(dan)晶納米(mi)材(cai)料的(de)新方(fang)法(fa)

科(ke)學家(jia)發(fa)現(xian)合(he)成復合(he)氧(yang)化(hua)物單(dan)晶納米(mi)材(cai)料的(de)新方(fang)法(fa)

山東(dong)大(da)學(xue)的(de)劉宏(hong)教授,　重(zhong)慶大(da)學(xue)的(de)胡(hu)陳果教授和中國(guo)國(guo)家(jia)納米(mi)科(ke)學中(zhong)心海外主任(ren)、北(bei)京大(da)學(xue)工(gong)學院(yuan)先(xian)進(jin)材料和(he)納米(mi)技術(shu)系(xi)主任(ren)王(wang)中林(lin)教授，在合(he)作(zuo)研(yan)究中共(gong)同(tong)發(fa)明(ming)了(le)壹(yi)種(zhong)合(he)成復合(he)氧(yang)化(hua)物單(dan)晶納米(mi)材(cai)料的(de)新方(fang)法(fa)：復合(he)氫(qing)氧(yang)化物溶劑(ji)法(fa)。該研(yan)究是他(ta)們共同合(he)作(zuo)在(zai)美(mei)國(guo)佐(zuo)治(zhi)亞(ya)理(li)工(gong)學院(yuan)王(wang)中林(lin)教授的(de)實驗(yan)室完成的(de)。他(ta)們的(de)方法(fa)以熔(rong)融(rong)的(de)混合(he)堿(jian)作為合(he)成介質(zhi)，以價(jia)格(ge)低(di)廉(lian)的(de)無機鹽(yan)和(he)氧化(hua)物為合(he)成原(yuan)料，在(zai)低(di)於200℃的(de)溫度下和(he)常(chang)壓下(xia)進(jin)行(xing)溶液反(fan)應(ying)，合(he)成了(le)多(duo)種(zhong)應(ying)用於鐵電、鐵磁、巨磁(ci)阻、壓電(dian)、燃(ran)料電(dian)池(chi)及半導(dao)體的(de)復合(he)氧(yang)化(hua)物壹(yi)維和零維單晶納米(mi)材(cai)料，為研究功能(neng)性氧化(hua)物的(de)納米(mi)級(ji)科學(xue)和技術(shu)開辟(pi)了壹(yi)個具(ju)有(you)重(zhong)大(da)商(shang)業(ye)應用(yong)前景的(de)新方(fang)向。他(ta)們的(de)研究成果(guo)將(jiang)發(fa)表(biao)在(zai)近(jin)期在納米(mi)通(tong)訊(xun)Nano　Letters和(he)物(wu)理化(hua)學J.　Physical　Chemistry　B上(shang)，並(bing)申請(qing)了發(fa)明(ming)。該(gai)研(yan)究得到(dao)了(le)國家(jia)留學基金、重(zhong)慶大(da)學(xue)留學(xue)基金和國家自(zi)然(ran)科(ke)學(xue)基(ji)金,　佐(zuo)治(zhi)亞(ya)理(li)工(gong)學院(yuan)以及(ji)美(mei)國(guo)科學基金會的(de)資(zi)助。

　　復合(he)氧(yang)化(hua)物因為具有單壹(yi)氧(yang)化物不具備的(de)壹(yi)些(xie)重(zhong)要特(te)性而受(shou)到廣(guang)泛關(guan)註。然(ran)而，由(you)於其結構(gou)和(he)成分(fen)的(de)復雜性，難以用壹(yi)般(ban)的(de)納米(mi)材(cai)料合(he)成方(fang)法(fa)來合(he)成。目(mu)前為止，有限的(de)幾(ji)種(zhong)復合(he)氧(yang)化(hua)物納米(mi)材(cai)料可(ke)以(yi)用水(shui)熱(re)法(fa)，有機金屬化(hua)合(he)物(wu)為原料的(de)化學(xue)合(he)成法(fa)及采用(yong)有(you)機高分子(zi)作為模板或表(biao)面(mian)活性劑來進行合(he)成。

　　劉(liu)宏(hong),　胡(hu)陳果和(he)王(wang)中林(lin)發(fa)明(ming)的(de)方法(fa)的(de)基本(ben)原理(li)是：將(jiang)固體氫(qing)氧(yang)化鈉、氫(qing)氧(yang)化鉀(jia)、氫(qing)氧(yang)化鋰(li)三種(zhong)中(zhong)的(de)兩(liang)種(zhong)或(huo)三種(zhong)按(an)照(zhao)壹(yi)定(ding)比例(li)配合(he)作(zuo)為合(he)成反(fan)應(ying)的(de)溶劑(ji)，以(yi)降(jiang)低(di)其熔融(rong)溫度。復合(he)氧(yang)化(hua)物AxByOz的(de)A位(wei)元(yuan)素(su)以(yi)無機鹽(yan)的(de)形式引入，B位(wei)元(yuan)素(su)采用(yong)氧(yang)化(hua)物(wu)的(de)形式引入。將(jiang)反(fan)應(ying)物(wu)加(jia)入(ru)混(hun)合(he)堿(jian)中，在(zai)大(da)氣(qi)常(chang)壓下(xia)，經加(jia)熱(re)融(rong)化及(ji)保(bao)溫反應後(hou)在(zai)熔(rong)液中(zhong)形(xing)成單(dan)晶納米(mi)材(cai)料。由(you)於不同材(cai)料的(de)結晶習(xi)性不同，單(dan)晶納米(mi)材(cai)料發(fa)育成納米(mi)帶或納米(mi)立(li)方體。在(zai)合(he)成過(guo)程(cheng)中，熔融(rong)的(de)混合(he)堿(jian)既(ji)起(qi)到溶劑(ji)的(de)作用(yong)，又參(can)與合(he)成反(fan)應(ying)，卻不zui後(hou)進(jin)入(ru)產(chan)物。這種(zhong)合(he)成方(fang)法(fa)為壹(yi)步(bu)合(he)成法(fa),　並(bing)具有(you)以下優點(dian)。因為避免了高溫和高壓，合(he)成過(guo)程(cheng)中控(kong)制參數較(jiao)少，更容易實(shi)現(xian)工(gong)業(ye)化控(kong)制和批(pi)量(liang)；所(suo)采用(yong)的(de)原料為廉價(jia)的(de)化學(xue)原料，合(he)成成本(ben)較(jiao)低；合(he)成過(guo)程(cheng)中，納米(mi)材(cai)料在(zai)熔(rong)液中(zhong)自(zi)由發(fa)育，所(suo)得到(dao)的(de)單晶納米(mi)材(cai)料壹(yi)般(ban)具(ju)有規則的(de)外形(xing)；在合(he)成過(guo)程(cheng)中沒(mei)有(you)引入表(biao)面(mian)活性劑或(huo)模板(ban)劑(ji)，納米(mi)材(cai)料的(de)表(biao)面(mian)潔(jie)凈，適合(he)對(dui)其進行(xing)本(ben)征性能(neng)的(de)研究，同時(shi)也(ye)容易進(jin)行表(biao)面(mian)改(gai)性。這壹(yi)合(he)成方(fang)法(fa)具有(you)壹(yi)定(ding)的(de)普適性，適合(he)多(duo)種(zhong)復合(he)氧(yang)化(hua)物單(dan)晶納米(mi)材(cai)料的(de)合(he)成。通(tong)過(guo)更(geng)改(gai)反(fan)應物，這種(zhong)方(fang)法(fa)也可(ke)以(yi)得到(dao)單(dan)壹(yi)氧(yang)化物和氫(qing)氧(yang)化物單(dan)晶納米(mi)材(cai)料。這壹(yi)研(yan)究成果(guo)創立(li)了壹(yi)種(zhong)全(quan)新的(de)納米(mi)材(cai)料的(de)合(he)成方(fang)法(fa)，將(jiang)對(dui)納米(mi)材(cai)料的(de)研究和應(ying)用(yong)起(qi)到重(zhong)要的(de)推動(dong)作(zuo)用(yong)。

　　王(wang)中林(lin)教授的(de)課題組多(duo)年來壹(yi)直(zhi)從事單(dan)壹(yi)氧(yang)化物納米(mi)帶的(de)研究特(te)別是氧(yang)化鋅(xin)納米(mi)結構(gou)和(he)器(qi)件,　例如(ru)納米(mi)帶,　單晶納米(mi)環(huan),　單晶納米(mi)彈(dan)簧,　超結構(gou)納米(mi)螺(luo)旋(xuan)和(he)納米(mi)發(fa)電機等(deng)。王(wang)教授認(ren)為該合(he)成方(fang)法(fa)的(de)發(fa)明(ming)，標(biao)誌著壹(yi)維納米(mi)材(cai)料（納米(mi)線,　納米(mi)帶,　納米(mi)棒）的(de)研究將(jiang)從簡單的(de)氧化(hua)物轉(zhuan)向(xiang)復雜的(de)多功能(neng)的(de)氧化(hua)物,　它開(kai)辟了(le)納米(mi)材(cai)料和(he)科(ke)學研究以及(ji)應(ying)用的(de)新篇(pian)章。

科(ke)學家發(fa)現(xian)合(he)成復合(he)氧(yang)化(hua)物單(dan)晶納米(mi)材(cai)料的(de)新方(fang)法(fa)