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赵东元院士&赵再望JACS最新研究成果！！

来源：时间：2023-12-19 15:59:33 浏览：1153次

第一作者：Hanxing Chen

通讯作者：赵东元院士、赵再望研究员

通讯单位：复旦大学、内蒙古大学

DOI: https://doi.org/10.1021/jacs.3c09927

研究背景

二维（2D）纳米材料因其在光学、电学和力学方面的优异性能而受到广泛关注。介孔纳米片作为典型的2D纳米材料，已被广泛应用于吸收、生物医药、催化、电池等领域，因为2D介孔纳米片具有丰富的介孔结构、高度可达的表面积、短的质量/电子传输路径等优点，特别是具有典型表面不对称、新的孔结构和超薄单层结构的介孔2D纳米片。然而，构建具有新型孔结构、可调单层结构、特别是各向异性表面的非对称2D介孔纳米材料还是材料科学的一大挑战。基于此，复旦大学赵东元院士和内蒙古大学赵再望研究员等人报道了一种双乳液定向胶束组装策略，首次精确合成了具有独特半开放准球形介孔的超薄单层、新型的不对称单层介孔有机SiO₂纳米片（AMONs）。

在这种不对称的2D结构中，许多准球形半开放的介孔（直径约20 nm，开口尺寸为24 nm）被规则地排列在一个平面上，赋予多孔纳米片(尺寸为几微米)典型的表面各向异性。同时，在每三个半开放的介孔之间也可以发现大量的三角形间隙(尺寸为4.0-5.0 nm)，使纳米片能够相互连接。重要的是，这种相互连接的各向异性多孔纳米片具有超高的可达表面积(~ 714 m² g^-1)和良好的亲脂性，这是由于其丰富的半开放介孔。此外，除了纳米片，通过简单的超声处理控制乳化尺寸，也可以将非对称多孔结构的构型转化为微胶囊。作为证明，我们发现不对称微胶囊具有高破乳效率(>98%)和循环稳定性(>6次循环)。本设计为开发用于各种应用的下一代不对称介孔材料开辟了新的途径。

文章要点

1、该策略的主要特点是引入1, 3, 5-三甲基苯（TMB）双乳，同时驱动胶束收缩方向，并在液-液界面分别稳定十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）胶束。在这些非对称介孔2D纳米片中，许多准球形半开放介孔（直径约20 nm，开口尺寸为25 nm）被规则地排列在一个平面上，赋予多孔纳米片（尺寸为几微米）典型的表面各向异性。

2、在每三个半开放的介孔之间也可以观察到大量的三角形间隙（尺寸为4.0-5.0 nm），使纳米片能够相互连接。因此，这些相互连接的各向异性多孔纳米片表现出超高的可达表面积（~714 m² g^-1）和由于丰富的半开放介孔而具有良好的亲脂性。

3、此外，还可以通过精确调整装配界面的大小，即简单的超声处理来控制乳化尺寸，从而操纵微胶囊的结构。作者证明了这种不对称微胶囊具有高破乳效率（>98%）和循环稳定性（>6次循环）。这种简单高效的策略为合成前所未有的非对称单层2D介孔纳米材料提供了一种新的方法。

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