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2019-08-03
??單向結(jié)構(gòu)材料在自然界中廣泛存在（如蜂窩和木材）。由于其獨特的優(yōu)點（質(zhì)輕、高機械強度和各向異性孔隙度），天然和仿生組裝的單向多空材料被廣泛應(yīng)用于超彈性，能源儲存，細胞生長指導(dǎo)，絕熱和水處理等領(lǐng)域。在這些應(yīng)用中，單向多空材料僅被用作為機械載體。因此，亟需充分發(fā)揮這類單向材料的優(yōu)勢以實現(xiàn)更為廣泛的應(yīng)用。
近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊利用蠶絲蛋白支架既作為載體，又作為微反應(yīng)器，通過界面介導(dǎo)原位生長法成功制備了單向蠶絲-Ag3PO4納米線復(fù)合支架。作者首先利用“冷凍鑄造”（freeze-casting）技術(shù)制備了含有銀源的單向支架，然后將其浸入磷酸溶液中，即可得到單向蠶絲-Ag3PO4復(fù)合支架（圖1）。通過對反應(yīng)時間和表面活性劑濃度以及種類的研究，Ag3PO4納米線在蠶絲支架形成機理得以闡釋。所制備的蠶絲-Ag3PO4納米線復(fù)合支架在水消毒方面非常有效。此外，蠶絲-Ag3PO4納米線復(fù)合支架可以被轉(zhuǎn)化為蠶絲-Ag2S納米線復(fù)合支架，且展現(xiàn)出優(yōu)異的太陽能驅(qū)動水蒸發(fā)能力。
圖1 （a）單向蠶絲Ag3PO4納米線復(fù)合支架制備示意圖；（b）所制備支架的尺寸和形狀；沿縱軸（c）和橫軸（d）的光穿透；沿縱軸（e）和橫軸（f）的掃描電鏡照片；（g）原位合成的Ag3PO4納米線掃描電鏡照片，插圖為高倍照片；（h）復(fù)合材料的X射線衍射圖，插圖為18-24°范圍的高分辨圖譜。標尺是100 μm（e-f）,1 μm（g）和100 nm (g)插圖。
該研究工作以《界面介導(dǎo)原位合成仿生單向蠶絲-銀化合物納米線復(fù)合支架》（Bioinspired Unidirectional Silk Fibroin-Silver Compound Nanowire Composite Scaffold via Interface-Mediated In Situ Synthesis）為題，在國際頂級期刊《德國應(yīng)用化學(xué)》（Angewandte Chemie International Edition）上發(fā)表。
全文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201907708
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