[发明专利]金属离子介导的手性纳米材料、含碳纳米材料及制备方法

权利要求书

1.一种金属离子介导的手性纳米材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1，按预定比例，将手性小分子自组装体和金属离子源溶解在有机溶剂中得到混合溶液；然后，在室温条件下向所述混合溶液中加入预定量的单体和水，搅拌10～30min，所述金属离子源中的金属离子与所述手性小分子自组装体发生配位作用，得到介导组装反应体系；再向所述介导组装反应体系中加入预定量的过硫酸铵，进行聚合反应1～60min；

S2，步骤S1反应结束后，将反应产物进行过滤、萃取处理后，除去所述手性小分子自组装体，得到萃取产物；

S3，将步骤S2得到的所述萃取产物进行真空干燥处理，得到所述金属离子介导的手性纳米材料；

所述金属离子为Mn ²⁺、Co ²⁺、Ni ²⁺、Zn ²⁺、Al ³⁺、Na ⁺、Ag ⁺、Pb ²⁺、Bi ³⁺、Cu ²⁺、Eu ³⁺、Sn ⁴⁺、Fe ²⁺、Mg ²⁺、Fe ³⁺中的一种或多种；

所述单体与所述过硫酸铵的摩尔比例为(1～3)：(1～3)；

所述单体为对苯二胺、吡咯、间苯二胺中的一种或多种；

所述手性小分子自组装体为L-16PhgCOOH、D-16PhgCOOH、L-16Val6PyBr、D-16Val6PyBr、L-16Phe(NEt) ₃、D-16Phe(NEt) ₃、L-16PhePy6Br、D-16PhePy6Br、L-14Ala2BrN(Et) ₃、D-14Ala2BrN(Et) ₃、L-16Ala6BrN(Et) ₃、D-16Ala6BrN(Et) ₃、L-16IlePy6Br、D-16IlePy6Br、L-16Leu6Br N(Et) ₃ 、D-16Leu6BrN(Et) ₃中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的金属离子介导的手性纳米材料的制备方法，其特征在于：所述手性小分子自组装体与所述金属离子源的摩尔比为1：(0.1～10)。

3.一种根据权利要求1至2中任一项权利要求所述的金属离子介导的手性纳米材料的制备方法制备得到的金属离子介导的手性纳米材料，其特征在于：所述金属离子介导的手性纳米材料通过采用超分子模板法，以手性小分子自组装体为模板剂，对苯二胺、吡咯或者间苯二胺为单体，过硫酸铵为氧化剂，在金属离子配位作用的介导下，依次进行共组装反应和聚合反应，再通过热固化和萃取处理制备而成；

所述金属离子通过配位作用的介导来调控所述金属离子介导的手性纳米材料的手性结构，所述金属离子介导的手性纳米材料的结构为左手螺旋结构、右手螺旋结构、非螺旋结构中的一种。

4.根据权利要求3所述的金属离子介导的手性纳米材料，其特征在于：所述金属离子介导的手性纳米材料为纳米管、纳米棒、纳米带、纳米线、纳米纤维、纳米颗粒、纳米膜、纳米片中的一种。

5.一种含碳纳米材料，其特征在于：所述含碳纳米材料以权利要求1-2中任一项权利要求所述的金属离子介导的手性纳米材料的制备方法制备得到的金属离子介导的手性纳米材料或者权利要求3或4所述的金属离子介导的手性纳米材料为基体，将所述基体在600～1400℃下进行碳化反应1～6h制备而成；

所述含碳纳米材料为左手螺旋含碳纳米材料、右手螺旋含碳纳米材料、非螺旋含碳纳米材料中的一种；所述含碳纳米材料为碳纳米材料、碳氮纳米材料中的一种；所述含碳纳米材料为含碳纳米管、含碳纳米棒、含碳纳米带、含碳纳米线、含碳纳米纤维、含碳纳米颗粒中、含碳纳米片和含碳纳米膜的一种。