Angew. Chem. :稀土氧化物超细纳米线的通用合成

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稀土元素具有相似的离子半径,其特殊的4f电子结构带来了镧系收缩效应与独特的光电磁性能,使它们成为一类理想的功能材料研究对象。南开大学杜亚平课题组长期以来一直从事稀土功能材料的研究,近日他们与天津师范大学邱頔课题组发展出一种在低温、常压下合成稀土氧化物超细纳米线的普适性方法,所得超细纳米线表现出类高分子的行为。



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合成超细纳米线的挑战之一在于完全限制其他两个维度的生长,作者利用低温下无法跨越相应的能垒,来限制二维与三维方向的生长;另一方面,通过加入团簇补充纳米线生长所需的有效单体,从而保证了一维生长的顺利进行,得到超细纳米线。


所合成的超细纳米线由于超高的长径比,表现出了类高分子行为,具体表现为:纳米线分散液具有高粘度,可以制备成凝胶和柔性薄膜,表现出类似高分子的流变行为,并且可以直接使用纳米线的分散液进行静电纺丝进行加工。

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作为扩展,作者使用相同的策略合成了共十五种稀土氧化物(RE=Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu)超细纳米线,这些超细纳米线的分散液可以形成有机凝胶,并且可以通过静电纺丝进行加工。


该方法具有良好的普适性,为超细纳米线的合成提供了新的思路,为稀土氧化物在超细尺度下的新奇性质研究提供了素材。

文信息

A Library of Rare Earth Oxide Ultrathin Nanowires with Polymer-Like Behaviors

Hao Fu,Yingzhuang Xu,Di Qiu, Tengfei Ma, Guanglu Yue, Zhichao Zeng, Lianpeng Song, Siyuan Wang, Shuai Zhang, Yaping Du


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202212251




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