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

图2(CaCO₃)_n低聚体的可控交联

图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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