凝胶网络嵌入对凝胶-单晶复合物性质的调控

摘要

自然界中,生物矿物单晶在结晶过程中可以吸收大量的生物大分子,从而形成力学性能增强的单晶复合物.与生物矿化现象相类似,在凝胶介质中生长的单晶被证明能在结晶过程中吸收周围的凝胶网络,从而形成两相三维互穿的凝胶网络-单晶复合物.在单晶基质中嵌入凝胶网络可以改变晶体生长习性从而调控其形貌,并且可以提高或调控晶体本征性质.同时,凝胶网络也可以作为载体使多种功能性纳米材料嵌入单晶,从而赋予单晶非本征的性质,这些发现都为拓展单晶未来潜在应用提供了重要参考.综述了通过凝胶网络嵌入以调控单晶性质和功能化单晶的研究进展,从凝胶网络嵌入影响晶体形貌、提升单晶力学性能、调控半导体单晶禁带宽度和引入功能纳米材料功能化单晶等4个方面进行了介绍和讨论,并对今后的研究方向和应用前景进行了展望.