散射技术在多酸溶液研究中的应用

多金属氧酸盐(即多酸)是一大类主要由金属-氧多面体连接构成、结构明确、大小在纳米级(尺寸从1-10 nm)的分子簇。多酸因为其丰富的组成与结构，在催化、光电材料、单分子磁体、质子导体、磁性材料、生物材料等领域有着非常广泛的应用。

图1 各种形貌结构不同的多酸分子簇。

应科学通报多酸专刊邀请，本课题组郑昭、赖钰姸等同学，对近年来散射技术在多酸领域的研究进行了总结。介绍了激光光散射技术(LLS)、小角X射线散射技术(SAXS)和小角中子散射技术(SANS)在多酸溶液研究中的应用。

                                                                                                                 图 3 溶液散射曲线以及核壳模型的拟合结果(a)以及胶束结构的图示(b)。

其中，通过光散射技术可以得到与粒子重均分子量、回转半径、平均流体力学半径以及粒子大小分布有关的信息，其主要用于表征多酸在溶液中的自组装行为。借助SAXS可以表征多酸在溶液中的形貌结构及行为。而小角中子散射技术可以精确区分原子序数紧邻的元素，利用此项技术，可以对多酸中受限氢原子的动力学行为进行深入研究。

散射技术为研究多酸在溶液中的自组装行为、自识别行为、形貌结构、形成机理、反离子分布、分子间相互作用、受限小分子动态行等提供强有力的技术支持。对于发展新型多酸的合成方法以及优化多酸的功能具有重要的指导意义。

《散射技术在多酸溶液研究中的应用》论文链接：http://engine.scichina.com/ doi/10.1360/N972018-00644