[发明专利]一种制备纳米材料组装体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米技术领域，更具体地说，涉及一种制备纳米材料组装体的方法。

背景技术

纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1～100nm)或由它们作为基本单元构成的材料。一方面，纳米材料具有较高的表面-体积比，从而具有很高的化学活性；另一方面，以纳米线为例，其具有较高的长径比，在一个维度方向上粒子传输不存在约束，有利于技术上的应用。另外，英国《自然-材料》(Nature Materials，2007年第6期，841页)指出，材料的物理化学性质开发不仅取决于自身的形状和尺寸，也取决于组装体的协同。美国《纳米快报》(Nano Letters，2010年第10期，5103页)指出，利用界面组装技术可以有效降低体系熵值、从而使杂乱的超长柔性纳米线得到有序的排列组装体。因此，纳米材料的可控合成、有效组装，以及基于纳米材料的器件设计和性能研究成为相关材料走向实用化的前提和保障之一。

在纳米材料的组装的报道中，所采用的方法主要分为从下而上和从上而下两类。其中，从上而下的方法是指通过光刻手段对纳米材料进行组装，如专利JP2006311905。然而，这类方法步骤复杂，成本较大，而且由于分辨率有限，对粒径小和直径小的材料无能为力。另一类是采用从下而上的方法，主要通过界面等手段对纳米材料进行组装，如专利WO2204US24290和US20080326616用兰格穆尔(Langmuir)技术对纳米材料进行组装，避免了采用自上而下的方法带来的由于分辨率有限而对粒径小和直径小的材料无能为力的问题，但是，该方法需要对纳米材料进行疏水化处理，且制备时间较长，同时需要昂贵的仪器。

现有技术对界面组装纳米材料进行了广泛的研究，包括以下报道：《美国化学会会志》(J.Am.Chem.Soc.，2010年132卷，8945页)报道了利用改进的兰格谬尔技术(LB Technique)在气-液界面组装一维超长纳米线，得到有序的组装体，但是，该方法需要昂贵的仪器设备，长时间的调整过程。另外，《美国化学会会志》杂志(J.Am.Chem.Soc.2008年，130卷1043页.)报道了利用利用兰格谬尔技术(LB Technique)在气-液界面组装二维石墨烯纳米片，该方法需要昂贵的仪器设备，且需要长时间的调整过程。德国《先进功能材料》(Adv.Funct.Mater.2010年20卷958页)报道了利用气-液-油三相界面组装一维纳米线的方法，通过界面的有序化效应，在气液界面形成有序的纳米线组装体。但是，该方法步骤复杂，仅适用于纳米线的组装，不能实现对多种纳米材料成功组装。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种制备纳米材料组装体的方法，该方法步骤简单，适用于多种纳米材料组装体的制备。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种制备纳米材料组装体的方法，包括以下步骤：

将纳米材料水溶液与溶剂A混合，然后加入溶剂B，震荡后得到纳米材料组装体，所述溶剂A为氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、氯苯或溴代苯；所述溶剂B为丙酮、乙醇、四氢呋喃、二甲基甲酰胺或异丙醇。

优选的，所述纳米材料水溶液按照如下方法制备：

将纳米材料离心清洗后，分散在水中，得到纳米材料水溶液。

优选的，所述纳米材料为金纳米颗粒、银纳米块、银纳米线和石墨烯纳米片中的一种或几种。

优选的，所述纳米材料水溶液的浓度为0.1～5mg mL^-1。

优选的，所述纳米材料水溶液与所述溶剂A的体积比为(0.8～1.2)∶1。

优选的，所述纳米材料水溶液与所述溶剂A的体积比为1∶1。

优选的，所述纳米材料水溶液与溶剂B的体积比为(3～10)∶1。

优选的，所述纳米材料水溶液与溶剂B的体积比为5∶1。

优选的，所述步骤具体为：

将纳米材料水溶液与溶剂A混合；

向所述纳米材料水溶液中加入溶剂B，震荡后得到纳米材料组装体。