上海交通大学邱惠斌、陶佳伟《自然·通讯》：胶束刷导向限域冶炼：编程化构筑金属纳米阵列

高分子科学前沿 · 公众号 · 化学 · 2025-06-05 08:04

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P2VP 冠状链间隙（ ~3.5 nm ）引导 Ru 纳米粒子（ 3.3 nm ）渗透与致密化堆叠。动态配位作用使 Ru NPs 从初始松散分布（间距 5.1 ± 1.9 nm ）逐步迁移至冠状层内部，最终形成间距仅为 0.5 ± 0.08 nm 的紧密链状纳米线（图 1 ）。 XPS 证实 Ru NPs 与吡啶基团的配位增强，揭示了尺寸匹配与可逆键合是实现高密度纳米线阵列的关键。

图 1. 金属纳米粒子（ Ru NP ）在胶束刷中的动态组装机制

基于上述结果，研究人员将预植胶束刷种子的碳布浸入 Ru NPs 溶液中，通过循环吸附实现纳米粒子的竖直取向组装（图 2 ）。 SEM 显示碳布表面完全覆盖高度可控（ 0.5~1.6 μm ）的 Ru NPs 纳米阵列。电导测试表明：粒子间距（通过乙酸浓度调控）主导阵列导电性，最优条件下电导率达 2.9 S·m⁻¹ ，但仍受限于纳米粒子间隧穿电阻。