层层组装的异质模块纳米复合材料

Layer-by-LayerAssemblyofHeterogeneousModularNanocomposites——层层组装的异质模块纳米复合材料目录一、文章概述二、实验步骤三、实验结果及讨论四、背景应用所谓LBL自组装（Layer-by-LayerSelf-Assembly）,即利用逐层交替沉积的方法，借助各层分子间的弱相互作用（如静电力、氢键、配位键等），使层与层自发地缔合形成结构完整、性能稳定、具有某种特定功能的分子聚集体或超分子结构的过程。LBL自组装法由于不需专门设备，驱动力选择范围广（静电引力、氢键、配位键、共价键、疏水作用等），制备的材料机械性能和化学稳定性等都很好，制备的薄膜组成和厚度可控。一、文章概述本文讨论的是纳米颗粒和聚电解质多层进入交替不重复模板的LBL自组装，使得纳米颗粒从随意或重复分布到了一个有序层次的模块设计。LBL自组装一些条件决定了每个模块的形态和组成，文中用TEM和XRD方法表征其横截面证明。二、实验步骤

原料：1.经过清洗和EDA的化学吸附修饰以后擦亮的二氧化硅片和单面擦亮的硅片作为LBL组装的基底，2.聚烯丙基胺氢氧化物（PAH）和PSS作为LBL组装的聚电解质。3.纳米金溶胶4.

LBL的浸涂溶液包括2mg/mLofPAH/PSS1MNaCl溶液

或者是总的离子强度为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组装：对于LBL自组装，有EDA修饰的基底被装载到玻璃旋转圆盘上，浸涂上PSS和PAA溶液和纳米金溶胶。浸涂时间是在在聚电解质溶液中25min在纳米金溶胶中是18.5h。浸涂循环中间应该冲洗样品和在N2氛围中烘干。标准的水冲洗包括三步在三个独立装有去离子水的玻璃烧杯中洗涤。盐洗法是第一次在于浸涂溶液相关的混合盐溶液中清洗，二次在1.0M的NaCl溶液洗涤，最后用去离子水洗。三、实验结果及讨论图一展示的是通过层层组装制备的异质模块纳米复合材料TEM图。a、底下的两层是在纳米金颗粒1M的NaCl浸渍液中组装，上面的三层是在MgSO4和NaCl的混合溶液中组装；b和c分别是1M的NaCl浸渍液中组装且经过水洗和在MgSO4和NaCl的混合溶液中组装且盐洗法得到的纳米复合材料图二是层层组装的异质模板纳米复合材料的紫外光谱图a和b是含有1MNaCl的PSS/PAH溶液b和d是含有0.8MNaCl和0.05M的硫酸镁PSS/PAH的溶液。b和d分别表示的是在225nm和500nm左右聚电解质和纳米组分的吸附值。图三是聚电解质在不同抗衡离子存在条件下的组装的XPS图图4是层层组装的异质纳米复合材料横截面的TEM图；图五是在不同抗衡离子存在的条件下组成和电荷平衡结论：XPS和TEM是为了证明样品包含着交替的NP和PEM纳米模板。通过TEM和XPS分析使我们能够直接观察，预测，证明氯化钠中有无硫酸镁时样品组分和形态的变化，同时知道了水洗和盐洗对结果的影响。我们发现在LBL组装中静电作用影响纳米复合材料的形态，包括上面提到的阳离子的排除，聚合物离子的富集，氯离子电荷平衡，溶液中反离子强的相互作用促进聚电解质之间的相互渗透。通过条件这些控制LBL组装使我们能够设计、制备出异质化模块复合材料。四、背景应用1、实现了纳米组分从随意或者重复分布到设计组装成异