TiO2纳米螺旋(NHs)由于其高纵横比、优异的柔韧性、弹性和光学特性而引起了广泛的关注,这些特性在光学、电子和微/纳米器件等广泛的重要领域具有广阔的应用前景。然而,将刚性TiO2纳米线(TiO2 NWs)制备成空间各向异性的螺旋结构仍然是一个挑战。近日,北京科技大学Ge Wang,Wenjun Dong,苏州科技大学Ang Li等设计了一种压力诱导水热策略,将聚四氟乙烯块放在高压釜内衬中以调节系统压力,实现了将逐个TiO2 NWs组装成类似DNA的螺旋结构。
本文要点:
1)合成的直径为50 nm、长度约为5-7 mm的TiO2 NHs缠绕成直径为20 μm的纳米螺旋束(TiO2 NHBs),然后组装成垂直的TiO2纳米螺旋阵列(NHAs)。
2)理论计算进一步证实,直的TiO2 NWs更喜欢转化为具有最小熵(S)和自由能(F)的螺旋构象,以便在有限空间内连续生长。
3)获得的TiO2纳米螺旋阵列具有优异的弹性性能,在柔性器件或缓冲材料中具有巨大的应用潜力。
Yueqi Chang, et al. Fabrication and Elastic Properties of TiO2 Nanohelix Arrays through a Pressure-Induced Hydrothermal Method. ACS Nano, 2021
DOI: 10.1021/acsnano.0c10901