[发明专利]一种纳米哑铃的自组装材料的制备方法

说明书

本发明公开一种纳米哑铃的自组装材料的制备方法，涉及自组装材料技术领域。其中，所述纳米哑铃的自组装材料的制备方法包括以下步骤：S10、将哑铃形纳米粒子的胶体溶液分散于有机溶剂中，得到分散溶液；S20、将所述分散溶液加入液体组装界面上，待所述分散溶液中的液体成分蒸发完成后，得到固态薄膜，即自组装材料。

技术领域

本发明涉及自组装材料技术领域，特别涉及一种纳米哑铃的自组装材料的制备方法。

背景技术

纳米材料具有体积效应、量子尺寸效应和量子隧道效应等特性，使得纳米材料表现出不同于块体材料的性质，在电子通信、显示成像、航天航空和催化剂等领域有广泛应用。随着社会的快速发展，对纳米材料的性能提出了更高要求，开发新型功能纳米材料已经成为材料领域的重要课题。

其中，纳米材料的自组装是制造功能材料和优化材料性能的一种有效方法。通常自组装材料的性质依赖于材料的结构，扩展自组装材料结构的丰富性和调控性是优化材料性能的重要手段。

而自组装材料的结构取决于制备自组装材料的纳米粒子的形状，球形纳米粒子是最简单的构建模块，常常组装为典型的面心立方堆积和六方密堆积结构，在这种组装结构内的球形纳米粒子具有平移有序性，但是缺乏取向有序性。由纳米立方体、纳米八面体这些简单的非球形纳米粒子自组装形成的超晶格，具有额外的取向有序性。基于不同形状的纳米粒子，可以制备一系列包括晶体、塑料晶体和液晶等丰富且复杂的超结构。

哑铃形纳米粒子，在原子层面可以简单的看作是两个连接的原子。从形貌上看，哑铃形是最简单的非凸形貌，与凹状中间部分相比，纳米哑铃相对较大的头部提供阻力，以限制纳米哑铃沿着特定的方向排列，从而使得纳米哑铃有望组装成结构丰富的组装材料。

目前，一般通过纳米光刻技术制备纳米哑铃的组装材料，步骤复杂、成本高，且由于分辨率有限，对于粒径小的纳米哑铃来说，应用有限。还可以通过在纳米哑铃表面修饰聚合物分子，控制组装材料内纳米哑铃的排列方式，然而此种方式操作复杂且耗时长，而且纳米哑铃表面修饰的聚合物分子的量不能确定，导致组装材料的过程中不确定实验因素增加，增加了制备纳米哑铃的组装材料的难度。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种纳米哑铃的自组装材料的制备方法，旨在提供一种操作简单、同时能保证制得的纳米哑铃自组装材料的质量的制备方法。

为实现上述目的，本发明提出一种纳米哑铃的自组装材料的制备方法，包括以下步骤：

S10、将哑铃形纳米粒子的胶体溶液分散于有机溶剂中，得到分散溶液；

S20、将所述分散溶液加入液体组装界面上，待所述分散溶液中的液体成分蒸发完成后，得到固态薄膜，即自组装材料。

可选地，所述哑铃形纳米粒子的胶体溶液的质量浓度为14～15mg/mL。

可选地，所述哑铃形纳米粒子的胶体溶液与所述有机溶剂的体积比为(1～2)：3。

可选地，所述有机溶剂包括甲苯。

可选地，所述哑铃形纳米粒子呈核壳结构，构成所述核壳结构中的核的材质为掺杂镱及铒的β-NaYF₄，构成所述壳核结构中的壳的材质为β-NaGdF₄。

可选地，所述核的材质为掺杂18％镱和2％铒的β-NaYF₄。

可选地，步骤S10之前还包括以下步骤：

A1、制备NaYF₄纳米粒子，将所述纳米粒子分散于己烷溶液中，得到溶液A；