从纳米晶到三维超晶格结构

高等学校化学学报 ›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (3): 429-436.

从纳米晶到三维超晶格结构

孟令镕¹,彭卿^1,2,周和平¹,李亚栋^1,2

1. 清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,
2. 化学系, 北京 100084

收稿日期:2010-10-13 修回日期:2010-12-09 出版日期:2011-03-10 发布日期:2011-02-23
通讯作者: 李亚栋;彭卿 E-mail:ydli@mail.tsinghua.edu.cn;pengqing@mail.tsinghua.edu.cn
基金资助:
国家重大科学研究计划项目(批准号: 2011CB932401)和国家自然科学基金创新研究群体项目(批准号: 20921001)资助.

Self-assembly of 3D Nanocrystal-superlattices

MENG Ling-Rong¹, PENG Qing^1,2*, ZHOU He-Ping¹, LI Ya-Dong^1,2*

1. State Key Laboratory of New Ceramics and Fine Processing,
2. Department of Chemistry, Tsinghua University, Beijing 100084, China

Received:2010-10-13 Revised:2010-12-09 Online:2011-03-10 Published:2011-02-23
Contact: LI Ya-Dong;PENG Qing E-mail:ydli@mail.tsinghua.edu.cn;pengqing@mail.tsinghua.edu.cn
Supported by:
国家重大科学研究计划项目(批准号: 2011CB932401)和国家自然科学基金创新研究群体项目(批准号: 20921001)资助.

摘要/Abstract

摘要： 纳米晶的有序组装对未来纳米材料的应用拓展具有重要意义. 本综述介绍了纳米晶三维超晶格的研究价值以及制备方法，着重对“胶体溶液蒸发”、“不良溶剂扩散”、“胶束引导集聚”、“氢键连接”、“静电聚集”、“DNA导向”、“外场辅助”和“水－油界面辅助”的组装机制进行了总结与评述，同时也探讨了这一新兴领域中仍然存在的挑战.

关键词: 纳米晶, 自组装, 三维超晶格, 超晶体, 集合性能

Abstract: The assembly of nanocrystals into various ordered structures is key to their future applications. In this article, we describe the recent progresses in the assembly routes and mechanisms of the three-dimensional superlattices of nanocrystals. This review focuses on the techniques of nanocrystal assembly based on solvent evaporation of colloidal solutions, non-solvent diffusion, micelle-induced aggregation, hydrogen bonding linkage, electrostatic interactions, DNA base-pairing, external field-assistance, and oil-water interface templating. The existing challenges and future development of nanocrystals assembly are also discussed.

Key words: Nanocrystals, Self-assembly, 3D superlattice, Supercrystal, Collective properties

孟令镕彭卿周和平李亚栋. 从纳米晶到三维超晶格结构[J]. 高等学校化学学报, 2011, 32(3): 429-436.

MENG Ling-Rong, PENG Qing*, ZHOU He-Ping, LI Ya-Dong*. Self-assembly of 3D Nanocrystal-superlattices[J]. Chemical Journal of Chinese Universities, 2011, 32(3): 429-436.

[1]	赵国庆, 袁钊, 王连, 郭卓. 磷化镍/氮硫双掺杂石墨烯复合材料的制备及电催化析氢性能[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(7): 1575-1581.
[2]	孙强强, 曹宝月, 周春生, 张国春, 王增林. 镍铜合金立方体纳米晶的脉冲电沉积及电催化析氢性能[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(6): 1287-1296.
[3]	侯春喜, 李逸佳, 王婷婷, 刘盛达, 闫腾飞, 刘俊秋. 弹性肽在超分子组装中的应用[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(6): 1163-1173.
[4]	白若男, 李青, 乔山林, 张春焕, 赵永生. 1,4-二咔唑基苯微米结构的可控制备及光波导性质[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(5): 967-971.
[5]	王军, 王铁. 基于自组装技术的纳米功能材料研究进展[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(3): 377-387.
[6]	李东,孙迎辉,王中舜,黄晶,吕男,江林. 大面积多元化表面等离激元金纳米粒子结构的制备[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(2): 221-227.
[7]	彭与煜,王煜,于鑫垚,曾巨澜,肖忠良,曹忠. 基于单(6-巯基-6-去氧)-β-环糊精修饰金电极对L-半胱氨酸的快速灵敏检测[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(2): 268-276.
[8]	高苗苗, 王成龙, 窦红静, 许国雄. 卡铂@葡聚糖纳米载体的自组装/聚合一步法制备及生物应用[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(6): 1301-1309.
[9]	王艳辉, 邹庆智, 朱有亮, 付翠柳, 黄以能, 李占伟, 孙昭艳. 软三嵌段两面神胶体粒子自组装行为的模拟研究[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(5): 1037-1042.
[10]	王稳, 陶霞芳, 吴赟炎, 赵南, 程晓农, 杨娟, 周亚洲. 三明治结构纳米银/氧化石墨烯基底的制备及SERS性能[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(4): 667-675.
[11]	杨艳艳, 谭佳宁, 冯素洋, 祁岳, 王杨, 丁元生, 曲小姝, 连丽丽, 于晓洋. 钒钨酸盐-CdS纳米粒子复合膜的制备与电致变色性能[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(4): 659-666.
[12]	唐波, 黄浩, 吴兵, 李旭, 王晓工. 自组装光致形变功能偶氮分子玻璃微球[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(3): 548-554.
[13]	梁东磊, 宋秋生, 姚玉田, 刘贲. 上转换荧光响应性复合纳米凝胶的制备及荧光能量传递行为[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(3): 583-591.
[14]	贺洋洋, 李艺, 李宝宗, 杨永刚. 低浓度下的仿生矿化及其在对映体拆分中的应用[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(2): 393-402.
[15]	马玉聪, 樊保民, 郝华, 吕金玉, 冯云皓, 杨彪. 十八胺基分子组装体在碳钢表面的作用机理与模拟[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(1): 96-107.