[发明专利]排列棒状MOF晶粒的方法

说明书

本发明提供了一种排列棒状MOF晶粒的方法，主要包括以下步骤：S1、选择或构建棒状MOF晶粒，并放置于有机溶剂中；S2、根据所述棒状MOF晶粒的形状选取容器，所述容器包括两个相对设置的侧壁，两个所述侧壁之间形成狭缝；S3、将所述棒状MOF晶粒从有机溶剂中取出，并让棒状MOF晶粒沿所述侧壁在重力作用下落至所述容器的底部；S4、将所述容器沿垂直于所述狭缝的方向倾斜，使所述棒状MOF晶粒沿其长轴方向与所述侧壁相贴合，此时，所述棒状MOF晶粒的排列方向与狭缝方向一致。本发明利用重力将棒状MOF晶粒沿其长轴方向排列在狭缝型容器内，使得棒状MOF晶粒能够有序排列，为制备有序晶体材料提供技术支持。

技术领域

本发明涉及一种排列棒状MOF晶粒的方法，具体涉及一种将棒状MOF晶粒沿其长轴方向排列的方法。

背景技术

棒状晶粒是具有较大的晶粒长度与直径之比即长径比的、有着长棒状形貌的晶粒。棒状晶粒在物理学、材料学等领域都具有广泛的应用，其材料制备和机理研究已引起人们的关注。已报道的材料主要有Si₃N₄、Al₂O₃、SnO₂等，这些材料除了其外观形貌结构是棒状外，也有非常有趣的微观结构。例如，Al₂O₃的微结构是形状细长的纳米圆管。这种奇妙的微结构可以用来制备功能性元件，从而表现某些独特的功能与性能，实际上目前也广泛用来作为制备纳米线的模板。

其中，棒状有机晶粒还表现良好的分散性能，即将棒状有机晶粒分散于水或乙醇等溶剂中时，晶粒与晶粒之间是分离的，没有堆积成块，不发生硬团聚现象。在众多棒状有机晶粒材料中，棒状MOF晶粒因具有稳定的结构，良好的填充性，沿棒状方向发生择优取向等特点，在纳米增强材料与功能材料领域有重要应用价值。而且，棒状的MOF单晶材料可呈现一定的各向异性。进一步，如果能将众多的棒状MOF晶粒有序地排列，那么所形成的有序晶体阵列可在宏观上呈现相当优越的各向异性。例如，如果在这个有序排列的晶体阵列中填充可发光的客体材料，那么这个有序排列的晶体阵列可呈现优越的光学各向异性。因此，棒状MOF晶粒的有序排列是形成各向异性有序晶体阵列的关键步骤。

但是，由于棒状MOF晶粒的尺寸小，其晶粒横截面尺寸通常在1微米以下，而其沿长轴方向的长度在10微米以上，因此一直缺乏将其沿长轴方向排列的有效方式，这限制了棒状MOF晶粒在相关领域更好地被应用。

为解决上述问题，有必要设计一种排列棒状MOF晶粒的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种排列棒状MOF晶粒的方法，以使得棒状MOF晶粒能够沿其长轴方向有序排列。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种排列棒状MOF晶粒的方法，主要包括以下步骤：

S1：选择或构建棒状MOF晶粒，并放置于有机溶剂中；

S2：根据所述棒状MOF晶粒的形状选取容器，所述容器包括两个相对设置的侧壁，两个所述侧壁之间形成狭缝；

S3：将所述棒状MOF晶粒从有机溶剂中取出，并让棒状MOF晶粒沿所述侧壁在重力作用下落至所述容器的底部；

S4：将所述容器沿垂直于所述狭缝的方向倾斜，使所述棒状MOF晶粒沿其长轴方向与所述侧壁相贴合，此时，所述棒状MOF晶粒的排列方向与所述狭缝方向一致。

作为本发明进一步改进的技术方案，步骤S1中，所述有机溶剂为二甲基甲酰胺。

作为本发明进一步改进的技术方案，步骤S2中，所述狭缝的宽度l_g-w、所述棒状MOF晶粒的长轴长度l_c-l及所述棒状MOF晶粒的宽度l_c-w满足关系：l_c-w＜l_g-w＜l_c-l。