Xenocs小角X射线散射仪检测有机无机化合物构建全新物质“弹性陶瓷塑料”

2023/08/01   下载量： 0 次

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浙江大学化学系唐睿康、刘昭明团队经过研究突破，从分子尺度将有机化合物和无机离子化合物融合在一起，构建了分子尺度上互穿的共价-离子双连续网络，创造出一种“刚柔并济”的全新物质“弹性陶瓷塑料”，有着陶瓷般的硬度、橡胶般的弹性和塑料般的可塑性。这项研究从新分子的设计出发，发展了“自下而上”的有机‒无机杂化材料合成新方法，为有机-无机杂化结构的精细构建以及新型功能杂化材料的合成提供了新途径，有望应用在从基础化学到材料科学等诸多领域。其中，Xenocs的小角X射线散射仪发挥了重要作用。

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测试和结果

将碳酸钙寡聚体（简称CCO）滴入硫辛酸（简称TA）乙醇溶液中，通过酸碱反应，TA 的羧基将逐渐与 CCO 的 Ca2+结合（图 1a），即可制备出 TA-CCO 杂化分子。电喷雾离子化质谱（MS）表明 TA-CCO 杂化分子（图 1b）分别在 171、205 和 305 m/z出现负电荷峰。其中，m/z = 171 和 205 处的峰对应TA的特征碎片离子，m/z = 305 处的主峰则对应 (TA-CaCO3)22-碎片离子，这表明TA-CCO杂化分子电离前的分子式为 TA2Ca(CaCO3)2。电感耦合等离子体-光发射光谱（ICP-OES）表明Ca 与 TA 的平均摩尔比（≈1.5:1），符合质谱推算出的 TA2Ca(CaCO3)2 分子式。液态核磁共振（NMR）谱图显示出 159.82、181.18和 57.03 ppm 的典型化学位移，分别对应杂合分子中的碳酸根、羧酸根和TA五元环上的碳原子（图 1c），进一步证实了TA-CCO杂化分子中同时存在 CaCO3和 TA 分子片段。相比之下，CaCO3纳米粒子和 TA 并不能形成杂化分子，而是形成有机-无机纳米复合材料，这与通常的理解一致。


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赛诺普（苏州）科学仪器有限公司
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