新聞：我國科學家實現納米立方塊定向自組裝

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中國科學院網2006年7月10日報道：

最近，中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員高濂領導的課題組在納米結構可控制備和組裝領域取得重要進展。他們通過調節表面活性劑的形狀和尺寸可控制備了不同尺寸的六個外表面均為{100}晶面的氧化鈰納米立方塊，并且實現了這些納米立方塊的定向自組裝。這一研究成果將發表在7月26日出版的國際著名期刊《美國化學會會志》上。

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該文報道了一種有趣的氧化鈰納米立方塊的定向自組裝結構”，“這種定向納米結構對于理解納米材料的結晶學特點和探索納米晶在催化、磁學、納電子學領域的應用都非常重要”。氧化鈰(CeO2)作為一種重要的稀土材料，在催化制氫，汽車尾氣處理，燃料電池，拋光劑等領域有重要應用。由于塊體氧化鈰的(100)面是一種極化的表面，因而不穩定，在實驗上很難存在，除非通過表面重構。而這些特點又使得氧化鈰的(100)面具有比(110)、(111)面更高的活性。該課題組在實驗中獲得的這些納米立方塊卻具有六個{100}表面，并且很容易通過表面偶極作用而自組裝成有序結構。

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    這種(100)定向自組裝單層的成功獲得為氧化鈰的(100)表面的獲得提供了一條嶄新的途徑。他們在實驗中發現，“定向聚集”的晶體生長機理存在于納米顆粒的合成體系中，通過控制實驗條件，一次顆粒定向聚集生長的結果既可以形成均勻的大尺寸納米立方塊，也可以形成高度各向異性的一維納米棒，甚至“介晶”(mesocrystal)結構。這種納米晶的形成機理為納米晶的摻雜和異質納米結構的制備開辟了一種新的方法和理論支持。