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以离子寡聚体为前体交联制备碳酸钙

       无机材料如今在结构构建、光学器件、机械工程以及生物材料等领域均发挥了举足轻重的作用。但是,无机材料的制备被经典的晶化方法所限制,通常只能生产粉体材料,而无法直接生产具有连续结构的块体材料。尽管目前已经有一些类型的前驱体可以实现非经典晶化---如预成核团簇、密集液滴、聚合物诱导的液体前驱体相以及纳米颗粒等等,这些前驱体用于大尺度块体制备依然缺乏可靠性以及实践检验。
       在近期一篇发表在《Nature》上的论文中,浙江大学化学系研究团队提出利用交联离子寡聚体构建具有连续构造的无机材料的方法。研究人员以碳酸钙为模型,在碳酸钙的乙醇溶液中加入易去除的三乙胺作为封端剂,得到了大量分子量可控的(CaCO3)n寡聚体,随后通过晾干移除三乙胺可以引发这些寡聚体的交联,进而能够快速构建碳酸钙块体甚至是具有连续内生结构的单晶材料,并且具有类流体行为的(CaCO3)n前驱体还能够被加工或者塑造成形,在复杂形状构建或材料修复方面会很有优势。因此研究团队还尝试用这一方法成功修复了碳酸钙单晶、海胆刺和人体牙釉质等无机材料。
       这种将无定形碳酸钙转变为单晶碳酸钙的能力,是以往传统方法难以实现的,而且展示单晶修复功能可以有很多的用途。这项研究创造了“无机离子聚合”这类新型的反应体系,跨越了无机化学与高分子化学的分界,预示着无机材料将以崭新的结构与性能走进人类生活。(来源:QYIM & AMSC YQ NIU编报)

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