《Advanced Functional Materials》：利用光子燒結高效固結介孔二氧化矽微結構（IF=19.059）

背景：

光(guang)子(zi)燒(shao)結(jie)具(ju)有(you)大(da)大(da)縮(suo)短(duan)材(cai)料(liao)處(chu)理(li)時(shi)間(jian)的(de)優(you)點(dian)，特(te)別(bie)是(shi)對(dui)於(yu)工(gong)業(ye)用(yong)途(tu)。目(mu)前(qian)的(de)工(gong)作(zuo)強(qiang)調(tiao)了(le)光(guang)子(zi)燒(shao)結(jie)對(dui)於(yu)噴(pen)墨(mo)印(yin)刷(shua)製(zhi)成(cheng)的(de)介(jie)孔(kong)二(er)氧(yang)化(hua)矽(gui)的(de)好(hao)處(chu)。這(zhe)項(xiang)研(yan)究(jiu)表(biao)明(ming)，適(shi)當(dang)的(de)固(gu)化(hua)處(chu)理(li)可(ke)以(yi)保(bao)留(liu)通(tong)過(guo)噴(pen)墨(mo)打(da)印(yin)獲(huo)得(de)的(de)介(jie)孔(kong)二(er)氧(yang)化(hua)矽(gui)微(wei)結(jie)構(gou)的(de)形(xing)狀(zhuang)和(he)孔(kong)隙(xi)率(lv)。此(ci)外(wai)，這(zhe)項(xiang)研(yan)究(jiu)首(shou)次(ci)表(biao)明(ming)，光(guang)子(zi)固(gu)化(hua)與(yu)非(fei)常(chang)脆(cui)弱(ruo)的(de)有(you)機(ji)官(guan)能(neng)團(tuan)（例如疊氮化物官能團）兼容，可以通過銅催化的疊氮化物-炔環加成（CuAAC）點擊反應實現多功能官能化。 

文獻介紹：

退(tui)火(huo)或(huo)燒(shao)結(jie)等(deng)熱(re)處(chu)理(li)是(shi)各(ge)種(zhong)工(gong)業(ye)領(ling)域(yu)中(zhong)經(jing)常(chang)使(shi)用(yong)的(de)後(hou)處(chu)理(li)方(fang)法(fa)。然(ran)而(er)，這(zhe)些(xie)治(zhi)療(liao)方(fang)法(fa)的(de)缺(que)點(dian)是(shi)耗(hao)時(shi)且(qie)浪(lang)費(fei)能(neng)量(liang)。相(xiang)比(bi)之(zhi)下(xia)，光(guang)子(zi)固(gu)化(hua)是(shi)一(yi)種(zhong)極(ji)其(qi)快(kuai)速(su)（幾分之一秒）且有效的熱處理方法。該技術廣泛應用於印刷電子
、太陽能電池以及醫療領域。最近
，脈衝紫外光形式的光子固化已用於食品和製藥領域的淨化領域或也用於消毒應用。 

甚至在此發現之前，紫外線照射似乎與固化二氧化矽雜化有機-wujibomodengcailiaoxiangguan，danxuyaoshiyongguangyinfaji。guangziguhuanenggoushaojiejiyujinshunamilizidebomohenamijingti。gaiguochengyekenengyujiyujiaotilizidebomo（幾十微米）的固化相關。多孔和透明材料也與光固化兼容，如透明介孔TiO2所suo證zheng明ming的de那na樣yang
，但dan需xu要yao存cun在zai光guang敏min層ceng。事shi實shi上shang
，最zui近jin的de工gong作zuo還hai表biao明ming，透tou明ming材cai料liao需xu要yao使shi用yong有you色se摻chan雜za劑ji進jin行xing光guang子zi燒shao結jie

，例li如ru用yong於yu氧yang化hua鋁lv樣yang品pin的de氧yang化hua鐵tie納na米mi粒li子zi。 

介孔二氧化矽由於其剛性和多功能多孔結構（可提供高比表麵積）而具有多種應用：催化膜；用於環境領域等分離和過濾
；在醫療領域用於藥物輸送或診斷傳感器；用於病毒滅活和消毒的表麵塗層。它允許各種功能化途徑，通過包括點擊化學，例如與疊氮化物（─N3）、炔烴（C=C）、硫醇（─SH）等deng的de反fan應ying，使shi功gong能neng化hua途tu徑jing變bian得de更geng加jia廣guang泛fan。目mu前qian
，文wen獻xian不bu包bao括kuo任ren何he涉she及ji使shi用yong介jie孔kong二er氧yang化hua矽gui進jin行xing光guang子zi固gu化hua的de文wen章zhang。然ran而er，據ju報bao道dao
，增zeng材cai製zhi造zao技ji術shu已yi經jing通tong過guo光guang子zi固gu化hua進jin行xing了le測ce試shi，包bao括kuo噴pen墨mo打da印yin（IJP），但不適用於多孔材料。 

zaimuqiandegongzuozhong
，womendemudeshiqiangtiaocaiyongguangziguhuachulipenmodayinchenjidetoumingjiekongeryanghuaguidehaochu。shishishang
，wenxianzhongshangweibaodaopenmoyinshuaduokongcailiaoyuguangziguhuadeouhe。tebieshi
，zhengmingleguangziguhuaduicailiaokongxilvhecuiruohuoyoujiguannengtuandebaocundeyingxiang。ciwai，womencongzhiliangshangguanzhucailiaowanzhengxing
，yiquebaogaijishuzaigongyeguimoshangdekezhongfuxing。

在目前的工作中
，我們證實毫秒光子固化與噴墨打印等增材製造技術相關。與需要60多duo個ge小xiao時shi的de標biao準zhun熱re退tui火huo工gong藝yi相xiang比bi，它ta的de使shi用yong可ke以yi在zai幾ji秒miao鍾zhong內nei固gu化hua多duo個ge樣yang品pin。除chu了le縮suo短duan固gu化hua時shi間jian外wai，光guang子zi固gu化hua還hai可ke以yi節jie省sheng能neng源yuan，並bing將jiang應ying用yong領ling域yu擴kuo展zhan到dao敏min感gan基ji材cai，與yu標biao準zhun熱re處chu理li相xiang比bi，促cu進jin快kuai速su散san熱re。從cong結jie構gou角jiao度du來lai看kan
，與yu標biao準zhun退tui火huo固gu化hua的de樣yang品pin相xiang比bi，介jie孔kong二er氧yang化hua矽gui在zai通tong過guo光guang子zi燒shao結jie時shi表biao現xian出chu較jiao低di的de收shou縮suo率lv，不bu會hui導dao致zhi微wei粒li破po裂lie。我wo們men已yi經jing證zheng明ming，脈mai衝chong數shu量liang不bu足zu會hui導dao致zhi多duo孔kong材cai料liao的de二er氧yang化hua矽gui壁bi不bu完wan全quan具ju有you抵di抗kang力li，這zhe可ke能neng會hui導dao致zhi後hou固gu化hua處chu理li中zhong的de破po損sun。另ling一yi方fang麵mian，增zeng加jia脈mai衝chong數shu量liang可ke顯xian著zhe提ti高gao這zhe種zhong多duo孔kong材cai料liao的de完wan整zheng性xing。這zhe一yi結jie果guo在zai工gong業ye規gui模mo上shang引yin起qi了le高gao度du關guan注zhu，因yin為wei光guang子zi固gu化hua可ke能neng與yu大da表biao麵mian塗tu層ceng的de固gu化hua相xiang關guan。此ci外wai，我wo們men還hai表biao明ming，聚ju合he物wu材cai料liao（例如表麵活性劑）在光子固化下保持不變，但在標準退火處理過程中可能會發生變化，即使它不影響從孔隙中去除該成分。疊氮化物(─N3)huofujituandengcuiruodeyoujiguannengtuantongchangbuhuibeiguangzishaojiechulisunhuai
，chufeishiyongdaliangmaichong。zhezhongduokongcailiaodegongnenghuazaiguangzishaojiehoushenzhidedaogaishan，yinweiyouyujiegoushousuojianshao，fanyingwuzaikongxineidekuosangengkuai。womenzaizaibopianheguipiandengjicaishangzhanshilezhexiejieguo，danduiyuyuguangziguhuajianrongdeqitajicaiyeshikenengde。zaigongyehuanjingzhongguangziguhuadeqianjingshiguangkuode，qizhongbaokuoshiyongyuguangfanyingyongdebomohetuceng。

引用：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202315973

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