[发明专利]一种用于制备具有微观层状结构的材料的冷冻方法

摘要

本发明公开了一种用于制备具有微观层状结构的材料的冷冻方法，其特征在于首先将所要制备的层状材料的前驱体组分分散到水溶液中制备前驱体溶液，然后将前驱体溶液加入到冷冻模具中，通过调控冷冻面的温度梯度来促使溶液结冰过程中冰晶呈平行的层片状取向生长，取向生长的平行层片状冰晶会将溶液中的前驱体组分挤压到相邻冰晶之间，从而实现前驱体组分最终被组装成的相应的平行层状结构，然后再通过冷冻干燥即获得所需具有微观层状结构的材料。本发明的方法不仅适用于制备具有微观层状结构的有机高分子支架材料或其复合材料，尤其适用于制备具有微观层状结构的纳米材料宏观功能组装体，因此在新型材料领域将具有重要的应用价值。

主权项

一种用于制备具有微观层状结构的材料的冷冻方法，其特征在于按如下步骤进行：(1)将水溶性高分子溶于水中制备成浓度为10‑50mg/mL高分子溶液；或将纳米材料基元分散在水中制备成浓度为1‑200mg/mL纳米材料溶液；或将水溶性高分子和纳米材料基元同时分散到水中制备成混合溶液，在所述混合溶液中水溶性高分子浓度为10‑50mg/mL，所述纳米材料基元浓度为1‑200mg/mL；(2)将冷冻模具安装在冷冻装置的冷冻面上，然后将步骤(1)制备成的溶液倒入冷冻模具中；(3)将冷冻面的一端进行降温，使冷冻模具中的溶液开始从一端向另一端结冰，直到全部溶液结冰完成，获得冰块；(4)将所述冰块置于真空冷冻干燥机中进行脱冰干燥处理24～48h，即得具有微观层状结构的材料。