【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及分子链与离子链网络的制备方法，尤其是极性分子与带电离子的限量限域通用方法制备分子链与离子链网络、二维、一维结构。
技术介绍
1、极性分子与带电离子能够一个一个连接起来形成单分子链或者网络结构并独立稳定存在吗？极性分子与离子有没有未被发现的新的物态结构呢？
2、苗中正课题组在带电溶液的理论研究、模拟计算、制备方法、仪器设计、实验验证、应用拓展过程中，基于上千个模型案例的结果分析，找到了开启水物态新世界大门的钥匙，令人炫目的神奇的水结构层出不穷，相应的电学、光学、热学、力学、声学、化学规律将会随着新结构的出现不断涌现并得到总结。与水密切相关的极性分子和带电离子在水的新物态中是否也具有不同于传统理解的表现呢？或者极性分子同样可以独立获得与水一样的特殊物态呢？极性分子与带电离子分子链与离子链网络概念的提出与可控制备可视为新型分子量子材料及原子级制造的一个典型案例，其科学意义难以估量。
技术实现思路
1、本专利技术提供极性分子与带电离子的限量限域通用方法制备分子链与离子链网络、二维、一维结构。
2、本专利技术基于以下基本原理：
3、(1)限域：带电离子与包含水分子、乙醇分子的极性分子与基底具备相互作用，金属与非金属材质的电学性能、亲疏水性、基底的形状、基底间的距离会影响到带电离子及极性分子的集聚体的结构，本专利技术利用平行的极板为离子与水分子提供基底与1nm-100nm的限域空间，利用空心圆桶结构提供1nm-200nm的限域空间，利用空心球体
4、(2)限量：在固定空间内带电离子与极性分子的数量会影响体系的压力等物理参数，同时带电离子与极性分子自身也是集聚体的搭建元素，本专利技术研究对象设置为低于自然状态时带电离子与极性分子的密度。
5、(3)控温：温度是极性分子相变、带电离子聚集分散的关键因素之一，升高温度能为集聚体提供改变状态的能量，降低温度有助于集聚体结构趋向于稳定或者转变成更加稳定的结构，本专利技术中快速淬火可取得与温度缓慢变化不同的集聚体结构。
6、(4)极性：极性分子负电荷与正电荷中心不一致，与带电离子可以具有静电相互作用，限域空间内重力相对小很多，可以忽略不计，水分子之间能够形成氢键，极性分子之间也具备的静电作用是本专利技术方法中带电离子与极性分子存在新物态的内在因素。
7、(5)水辅助与离子亲水性：极性分子的存在及带电离子链网络形成的关键因素，极性分子不存在或者不足时，带电离子较难形成离子链网络。
8、本专利技术采用如下技术方案：
9、极性分子与带电离子的限量限域通用方法制备分子链与离子链网络、二维、一维结构，包括如下步骤：
10、(1)配置平行极板为极性分子与带电离子提供基底与1nm-100nm的限域空间，配置空心圆桶结构提供1nm-200nm的限域空间，或者配置空心球体结构提供1nm-500nm的限域空间，将平行极板、空心圆桶或者空心球体内部填充满液态极性分子与带电离子溶液；
11、(2)将平行极板、空心圆桶或者空心球体周边密封，留有一端设置防水透气膜，置于可抽真空的仪器中，将温度升至极性分子沸点以上，极性分子相变由液态向气态转变，抽真空至限域空间内极性分子与带电离子的起始密度的1/10-3/4，或者将平行极板、空心圆桶或者空心球体填满真空仪器，无需周边密封，无需防水透气膜，将真空仪器作为其共有密封罩，将温度升至极性分子沸点以上，极性分子相变由液态向气态转变，抽真空至限域空间内极性分子与带电离子的起始密度的1/10-3/4；
12、(3)将周边密封且设置防水透气膜平行极板、空心圆桶或者空心球体完全密封，或者将装有无需周边密封，无需防水透气膜的平行极板、空心圆桶或者空心球体所在的真空仪器完全密封，快速淬火降温，限域空间内的极性分子与带电离子形成分子链与离子链网络、二维、或一维结构。
13、步骤(1)中的平行极板、空心圆桶、空心球体可以是单个也可以是多个，可由精密机械加工制备或者自然界存在的结构代替。
14、步骤(2)中的防水透气膜是高分子防水材料，俗称“呼吸纸”，气体分子可通过，液体分子不可通过，常见材料为聚四氟乙烯，工作温度在500k以上。
15、步骤(2)中的极性分子可单独存在形成分子链网络结构，带电离子需与极性分子一并存在才可形成分子与离子链网络结构，带电离子可以搭配形成整体电中性或带电性溶液，也可以单种电性离子单独与极性分子形成带电溶液去构筑分子与离子链网络结构。
16、步骤(3)中的完全密封可以采用填料密封、胀圈密封、机械密封、磁流体密封，完全密封的平行极板、空心圆桶或者空心球体在1k-200k条件下取出进行观察、检测、应用，聚集体结构保持不变。
17、步骤(3)中的分子链与离子链网络、二维、或一维结构不同于传统意义上的已知结构，具有自己独有的堆积结构、孔洞结构、连接结构。
18、本专利技术具有如下优势：
19、(1)本专利技术所述方法可制备分子链与离子链网络，获得新物态，在限量限域特定温度下稳定存在。
20、(2)本专利技术所述方法可以简洁、高效、可靠地制备二维、一维结构，这些结构具有自己独有的堆积结构、孔洞结构、连接结构。
21、(3)本专利技术所述方法形成二维结构后降温，结构更加趋于稳定，有利于取出后对二维结构进行观察与应用。
22、(4)本专利技术所述方法可以通过温度进行调节形成多种传统方法无法制备的结构，突破传统认知框架。
23、(5)本专利技术所述方法引入分子链与离子链网络概念，可视为新型分子量子材料及原子级制造的一个典型案例，其科学意义难以估量，此新物态及后续研究可以影响诸多领域，有机会摘取诺奖。
24、(6)本专利技术所述方法原理分明，步骤简洁，材料选择范围广，通用性强，制备结构具有广泛潜在应用。
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1.极性分子与带电离子的限量限域通用方法制备分子链与离子链网络、二维、一维结构，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的平行极板、空心圆桶、空心球体可以是单个也可以是多个，可由精密机械加工制备或者自然界存在的结构代替。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中的防水透气膜是高分子防水材料，俗称“呼吸纸”，气体分子可通过，液体分子不可通过，常见材料为聚四氟乙烯，工作温度在500K以上。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中的极性分子可单独存在形成分子链网络结构，带电离子需与极性分子一并存在才可形成分子与离子链网络结构，带电离子可以搭配形成整体电中性或带电性溶液，也可以单种电性离子单独与极性分子形成带电溶液去构筑分子与离子链网络结构。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中的完全密封可以采用填料密封、胀圈密封、机械密封、磁流体密封，完全密封的平行极板、空心圆桶或者空心球体在1K-200K条件下取出进行观察、检测、应用，聚集体结构保持不变。p>
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中的分子链与离子链网络、二维、或一维结构不同于传统意义上的已知结构，具有自己独有的堆积结构、孔洞结构、连接结构。
...【技术特征摘要】
1.极性分子与带电离子的限量限域通用方法制备分子链与离子链网络、二维、一维结构，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的平行极板、空心圆桶、空心球体可以是单个也可以是多个，可由精密机械加工制备或者自然界存在的结构代替。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中的防水透气膜是高分子防水材料，俗称“呼吸纸”，气体分子可通过，液体分子不可通过，常见材料为聚四氟乙烯，工作温度在500k以上。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中的极性分子可单独存在形成分子链网络结构，带电离子需...
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