2004年2月上旬，中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所高性能陶瓷和超微結(jié)構(gòu)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱英杰研究員帶領(lǐng)的課題組在微波輻射液相法快速合成一維納米材料研究中取得重要進(jìn)展。本工作將微波輻射與室溫離子液體的優(yōu)點(diǎn)相互結(jié)合，發(fā)展出了微波輔助離子液體(MAIL)新方法成功應(yīng)用于一維納米材料的快速合成。此法的主要優(yōu)點(diǎn)是綠色環(huán)保、快速、簡(jiǎn)便、產(chǎn)率高，對(duì)一維納米材料的實(shí)際應(yīng)用具有重要的意義，具有良好的應(yīng)用前景。其論文之一(Microwave-Assisted Synthesis of Single-Crystalline Tellurium Nanorods and Nanowires in Ionic-Liquids)受到同行審稿專家的高度評(píng)價(jià)，即將發(fā)表在國際一流的核心化學(xué)期刊“應(yīng)用化學(xué)”(Angew. Chem. Int. Ed.)上(2002年影響因子為7.671)。
微波加熱與傳統(tǒng)加熱相比具有獨(dú)特的效應(yīng)和優(yōu)點(diǎn)，例如快速升溫、體加熱、加快反應(yīng)速率、縮短反應(yīng)時(shí)間、提高反應(yīng)選擇性和產(chǎn)率及節(jié)省能源等。自從1986年微波技術(shù)首次在化學(xué)合成中應(yīng)用以來，微波加熱技術(shù)在有機(jī)合成中的應(yīng)用迅速增加。但相比之下，微波在無機(jī)納米材料的合成中應(yīng)用卻較少，因此急待更多更深入的研究。室溫離子液體(簡(jiǎn)稱為離子液體)是由陽離子和陰離子組成，無蒸氣壓(不揮發(fā))，不燃燒，導(dǎo)電性好，熱穩(wěn)定性較高，在寬廣的溫度范圍內(nèi)處于液體狀態(tài)，是一種新型的優(yōu)良溶劑，可以溶解許多有機(jī)物和無機(jī)物，并可循環(huán)使用。已有許多一維納米材料制備方法往往需要使用大量的揮發(fā)性有機(jī)溶劑，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，對(duì)人體健康造成危害；而采用不揮發(fā)的離子液體，可以避免由于大量使用揮發(fā)性有機(jī)溶劑對(duì)環(huán)境造成的污染，離子液體還是吸收微波的優(yōu)良介質(zhì)，同微波技術(shù)相結(jié)合具有快速合成的優(yōu)點(diǎn)，微波反應(yīng)時(shí)間一般為10 分鐘，與傳統(tǒng)加熱法(幾小時(shí)甚至幾十小時(shí))相比大大縮短了合成一維納米材料所需時(shí)間，大大提高了制備產(chǎn)出效率。
德國“應(yīng)用化學(xué)”同行審稿專家的評(píng)價(jià)說：“在引言中作者對(duì)目前有關(guān)離子液體(RTILs)的科學(xué)文獻(xiàn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的綜述，很令人信服地在化學(xué)反應(yīng)的多功能性、效率和環(huán)境方面闡述了室溫離子液體的優(yōu)勢(shì)特征。這尤其對(duì)合成納米材料，甚至更特定地對(duì)納米棒、納米線即一維納米結(jié)構(gòu)的合成是如此。在本論文中這些優(yōu)勢(shì)與微波加熱的可能性相結(jié)合，由于RTILs中有機(jī)離子很大的電偶極矩使微波加熱很適用。微波化學(xué)與RTILs合成選擇的結(jié)合是本論文的顯著的創(chuàng)新特征……總之，所報(bào)道的結(jié)果是創(chuàng)新的，毫無疑問對(duì)Angew. Chem. 的讀者具有很大的影響。所以，我很高興地推薦論文發(fā)表”。另一審稿專家評(píng)論說：“朱等人的論文…對(duì)Angew. Chem. 的讀者群體是有影響的。所述制備方法無論是在所制備納米結(jié)構(gòu)的質(zhì)量還是在它的多功能性方面都是新穎的和有前途的。表征方法是先進(jìn)的……”。
朱英杰研究員是中國科學(xué)院“百人計(jì)劃” 2002年度入選者。以上研究工作是在中國科學(xué)院“百人計(jì)劃”項(xiàng)目和中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所前沿性創(chuàng)新項(xiàng)目基金資助下完成的。目前已用微波輔助液相法成功地合成出多種納米棒和納米線，包括Au、Ag等金屬、Te、Se等非金屬及ZnO氧化物半導(dǎo)體等，此外還觀察到Ag非晶納米管的形成。相關(guān)4篇論文已發(fā)表在Chem. Lett., Mater. Lett. 等國際期刊上，另有2篇論文已投稿。
微波加熱與傳統(tǒng)加熱相比具有獨(dú)特的效應(yīng)和優(yōu)點(diǎn)，例如快速升溫、體加熱、加快反應(yīng)速率、縮短反應(yīng)時(shí)間、提高反應(yīng)選擇性和產(chǎn)率及節(jié)省能源等。自從1986年微波技術(shù)首次在化學(xué)合成中應(yīng)用以來，微波加熱技術(shù)在有機(jī)合成中的應(yīng)用迅速增加。但相比之下，微波在無機(jī)納米材料的合成中應(yīng)用卻較少，因此急待更多更深入的研究。室溫離子液體(簡(jiǎn)稱為離子液體)是由陽離子和陰離子組成，無蒸氣壓(不揮發(fā))，不燃燒，導(dǎo)電性好，熱穩(wěn)定性較高，在寬廣的溫度范圍內(nèi)處于液體狀態(tài)，是一種新型的優(yōu)良溶劑，可以溶解許多有機(jī)物和無機(jī)物，并可循環(huán)使用。已有許多一維納米材料制備方法往往需要使用大量的揮發(fā)性有機(jī)溶劑，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，對(duì)人體健康造成危害；而采用不揮發(fā)的離子液體，可以避免由于大量使用揮發(fā)性有機(jī)溶劑對(duì)環(huán)境造成的污染，離子液體還是吸收微波的優(yōu)良介質(zhì)，同微波技術(shù)相結(jié)合具有快速合成的優(yōu)點(diǎn)，微波反應(yīng)時(shí)間一般為10 分鐘，與傳統(tǒng)加熱法(幾小時(shí)甚至幾十小時(shí))相比大大縮短了合成一維納米材料所需時(shí)間，大大提高了制備產(chǎn)出效率。
德國“應(yīng)用化學(xué)”同行審稿專家的評(píng)價(jià)說：“在引言中作者對(duì)目前有關(guān)離子液體(RTILs)的科學(xué)文獻(xiàn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的綜述，很令人信服地在化學(xué)反應(yīng)的多功能性、效率和環(huán)境方面闡述了室溫離子液體的優(yōu)勢(shì)特征。這尤其對(duì)合成納米材料，甚至更特定地對(duì)納米棒、納米線即一維納米結(jié)構(gòu)的合成是如此。在本論文中這些優(yōu)勢(shì)與微波加熱的可能性相結(jié)合，由于RTILs中有機(jī)離子很大的電偶極矩使微波加熱很適用。微波化學(xué)與RTILs合成選擇的結(jié)合是本論文的顯著的創(chuàng)新特征……總之，所報(bào)道的結(jié)果是創(chuàng)新的，毫無疑問對(duì)Angew. Chem. 的讀者具有很大的影響。所以，我很高興地推薦論文發(fā)表”。另一審稿專家評(píng)論說：“朱等人的論文…對(duì)Angew. Chem. 的讀者群體是有影響的。所述制備方法無論是在所制備納米結(jié)構(gòu)的質(zhì)量還是在它的多功能性方面都是新穎的和有前途的。表征方法是先進(jìn)的……”。
朱英杰研究員是中國科學(xué)院“百人計(jì)劃” 2002年度入選者。以上研究工作是在中國科學(xué)院“百人計(jì)劃”項(xiàng)目和中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所前沿性創(chuàng)新項(xiàng)目基金資助下完成的。目前已用微波輔助液相法成功地合成出多種納米棒和納米線，包括Au、Ag等金屬、Te、Se等非金屬及ZnO氧化物半導(dǎo)體等，此外還觀察到Ag非晶納米管的形成。相關(guān)4篇論文已發(fā)表在Chem. Lett., Mater. Lett. 等國際期刊上，另有2篇論文已投稿。
