纳米核壳结构简介

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壳核纳米二氧化钛简介

壳核纳米二氧化钛简介
利用纳米 TiO2 的透明性和紫外线吸收能力还可用作食品包装膜、油墨、 涂料、纺织制品和塑料填充剂,可以替代有机紫外线吸收剂,用于涂料中可 提高涂料耐老化能力
3、分解甲醛和有机物功能 纳米二 氧 化 钛 具有光催化消除室内装修的甲醛和有机物(VOC)的功能,纳 米二氧化钛添加量在 5%以上就有对甲醛和苯等有机物明显的分解作用,达到净 化空气的作用。添加在塑料薄膜内,起到保鲜作用。
以上为我们目前开发产品,后续产品将随着市场需求逐步开发出来。
苏州纳银生物科技有限公司
2.防紫外线功能 纳米 TiO2 既能吸收紫外线,又能反射、散射紫外线,还能透过可见光, 是性能优越、极有发展前途的物理屏蔽型的紫外线防护剂。 纳米二氧化钛的抗紫外线机理:
按照波长的不同,紫外线分为短波区 190~280 nm、中波区 280~320 nm、 长波区 320~400nm。短波区紫外线能量最高,但在经过离臭氧层时被阻挡, 因此,对人体伤害的一般是中波区和长波区紫外线。
R-50N 50-100 95~96 亲脂性 80-200 0.05 6~8
R-200W 200-300 >95 亲水性 80-200 0.05 6~8
பைடு நூலகம்
R-200W 200-300 >95 亲脂性 80-200 0.05 6~8
2.纳米二氧化钛乳膏 纳米二氧化钛乳膏的粒径比液体二氧化钛的稍大一些。粒径分布范围在
个地方的,单单靠空气中气体的分子热运动已经足以让它飘散到空气中。而且,
由于真正的纳米级颗粒表面势能巨大,一不小心巨大的表面势能累加起来一次释
放出来,就是剧烈的爆炸。真正以纳米形态存在的固体粉末,必须是存放在完全
真空的密封防爆铝罐中的,要取出还需要专门的提取设备。全球第一大纳米氧化

核壳纳米材料讲述

核壳纳米材料讲述

IV. 结论与展望
核壳材料在这么多领域都有
可预见的应用,还有更多的应用
等着我们去开发,相信随着科技
的进步,核壳材料必将进一步造
福于民!
3.增强热稳定性
用二氧化硅封装可以显著增强纳米颗粒的热稳定性。通 过改变壳的厚度,熔点随着壳的增厚而升高[2]。
4.改善催化特性
纳米颗粒属热力学不稳定体系,倾向于团聚而失活。包 覆一层稳定的氧化物例如二氧化硅,就可以大大改善 [2] 。
5.磁性
磁性材料易于凝聚,且反应是各项异性的。包覆以后,可 改善其表面特性[2]。超薄的壳对其磁性影响很小,并且可以通 过壳厚度调节其对外界显示的磁性[4]。
核壳材料的应用
目录
I. 核壳结构简介 II. 核壳结构的性质
III. 主要应用介
hollow structured materials:
core/shell structured materials:
yolk/shell structured materials:
.
1. 光催化剂
在YG表面包覆一层二氧化钛膜,得到了有“含染料聚 合物@二氧化钛”核壳结构的二氧化钛杂化光催化剂[8]。
[8] Yuanzhi Li, et al, J. Phys. Chem. C , 2008 112 14973.
2. 锂离子电池
Sn@C
用碳包覆后,碳壳可以阻止锡金属之间的聚集, 内部空隙可容纳锡金属在充放电过程中的体积变化, 是一种理想的阳极材料[10]。
[9]. Kyu T Lee, et al, J.A.C.S., 2003, 125, 5652.
[10] Wei-Ming Zhang, et al, Adv. Mater., 2008, 20 1160.

核壳结构纳米晶体

核壳结构纳米晶体

核壳结构纳米晶体
核壳结构纳米晶体是一种特殊的纳米结构,由一个核心颗粒和一层或多层外壳组成。

这种结构可以改变纳米材料的性质,使其具有更好的稳定性、化学反应性和功能性。

在材料科学、化学和物理学等领域中,核壳结构纳米晶体被广泛应用于各种领域,如催化、能源、生物医学和环境科学等。

核壳结构纳米晶体的制备方法有多种,包括化学气相沉积、溶胶-凝胶法、微乳液法、模板法等。

这些方法可以控制核壳结构纳米晶体的形貌、尺寸和组分等参数,从而获得具有优异性能的材料。

核壳结构纳米晶体的性质主要取决于其组成和结构。

通过改变核和壳的组分,可以调节纳米晶体的物理和化学性质,例如电导率、光学吸收和催化活性等。

此外,核壳结构纳米晶体的功能还可以通过掺杂、表面修饰和复合等手段进一步优化。

在应用方面,核壳结构纳米晶体具有广泛的应用前景。

例如,在能源领域,可以利用核壳结构纳米晶体制造高效电池和电容器;在催化领域,核壳结构纳米晶体可以作为催化剂载体,提高催化反应的效率和选择性;在生物医学领域,核壳结构纳米晶体可以用于药物传递、生物成像和癌症治疗等。

总之,核壳结构纳米晶体是一种具有广泛应用前景的纳米材料。

通过对其组成和结构的精确控制,可以获得具有优异性能的材料,为解决能源、环境、医疗和安全等领域的问题提供新的思路和方法。

一种新型具有磁性的核壳结构纳米材料的制备及其应用研究

一种新型具有磁性的核壳结构纳米材料的制备及其应用研究

一种新型具有磁性的核壳结构纳米材料的制备及其应用研究随着科技的发展,纳米材料的应用越来越广泛,特别是在生物医学领域。

其中一种新型具有磁性的核壳结构纳米材料备受关注。

这种纳米材料具有磁性,可在磁场下定向运动,并且具有核壳结构,能够承载多种功能分子,具有广泛的应用前景。

一、制备方法目前,制备磁性核壳结构纳米材料的方法比较多样。

其中一种常用的方法是沉淀法。

首先,需要制备磁性纳米球,可以采用化学共沉淀法、热分解法、溶剂热法等方法。

然后,通过沉淀法将磁性纳米球包裹上需要的外壳,使其具有磁性核壳结构。

另外,还可以采用有机相转移法制备磁性核壳结构纳米材料。

先制备磁性核心,再通过表面修饰和反应交叉偶联化学实现对磁性核心的封装。

这种方法在分散性和质量方面都有优点,并且适用于制备多元材料。

二、应用研究磁性核壳结构纳米材料具有多种应用前景。

其中,生物医学领域是其主要应用场景之一。

1. 医学成像磁性核壳结构纳米材料可通过对其外壳的修饰,将其用于生物医学成像。

例如,在磁性核壳结构纳米材料表面修饰荧光小分子(如荧光素),通过生物共价偶联修饰方法,制备出具有纳米材料大小的荧光标记探针,这些探针不仅可以明确显示癌细胞的形态、位置、数量等信息,还可以通过在肿瘤细胞的表面标记特有抗原,实现对肿瘤的早期诊断和个性化治疗。

2. 治疗利用磁性核壳结构纳米材料的磁性,可以将其引导到特定位置,实现“靶向”的药物传递。

例如,在颈动脉瘤等危及生命的疾病治疗中,通过将具有生物相容性和药物载体功能的磁性核壳结构纳米材料负载上天然或人工合成的神经营养因子和生长因子,使其得以携带药物到达需要治疗的部位,从而起到预防、治疗的效果。

3. 生物传感和检测将磁性核壳结构纳米材料修改后,可以将其作为生物传感器进行生物成分分离、活体检测等方面的应用。

例如,在肿瘤标志物检测中,通过改变外层壳的表面特性或将其与荷瘤因子等多种肿瘤标志物配比使用,能够定量检测肿瘤标志物含量,达到高敏感度、选择性和准确性的检测效果。

纳米核壳结构的制备与应用

纳米核壳结构的制备与应用

纳米核壳结构的制备与应用纳米核壳结构是一种特殊的纳米材料结构,其能够在表面包裹一层非常薄的壳,在实际应用中,其具有非常广泛的应用前景。

本文将探讨纳米核壳结构的制备过程以及其在材料科学、化学、生物医学等领域的应用。

一、纳米核壳结构的制备方法纳米核壳结构的制备方法主要有几种:化学还原法、冷浸法、高温溶剂法和自组装法等。

化学还原法在制备纳米核壳结构方面应用最广。

其基本原理是先合成一种“核”材料,然后将其表面修饰为一种带有反应基团的材料,最后再将这种反应基团与一种“壳”材料反应,从而得到具有纳米核壳结构的材料。

冷浸法是一种独特的制备纳米核壳结构的方法,其基本原理是利用华丽的配位作用使小分子到达一定的精度而形成核壳结构。

高温溶剂法则是在高温下使一些“核”材料表现出相应的性质,然后用这种性质涂抹在需要制备的纳米材料表面。

自组装法则是一种既定的制备纳米核壳结构方法,可以使用表面活性剂,热敏材料等处理纳米核壳结构。

总的来说,纳米核壳结构的制备方法是比较独特的,需要较高的技术水平和专业知识,但其实践应用是非常广泛的。

二、纳米核壳结构的应用1、材料科学领域纳米核壳结构具有优异的性能,例如较大的表面积、高比表面积、高孔隙率、低密度等,因此,在材料领域中具有广阔的应用前景。

纳米核壳结构可以用来制备高效的催化剂、高灵敏的传感器、高强度的材料等。

在催化剂制备方面,纳米材料的表面积大,能够提高反应速率,提高反应的选择性,并且能够在更加温和的反应条件下进行催化反应。

在传感器制备方面,由于其比表面积大,可以提高传感器的灵敏度和检测的准确性。

在材料制备方面,纳米核壳结构可以制备出更加轻便的高强度材料和高吸水性材料等。

2、化学领域纳米核壳结构的应用也非常广泛,可以用于药物传递、储能技术、化学传感器等方面。

在药物传递方面,纳米核壳结构可以把药物包裹在外壳中,形成稳定的药物纳米颗粒,可以使药物更为稳定,达到更好的治疗效果。

在储能技术方面,纳米核壳结构可以优化很多电池的性能,如锂离子电池,钠离子电池和锂空气电池。

基于核壳结构的纳米材料的制备与特性研究

基于核壳结构的纳米材料的制备与特性研究

基于核壳结构的纳米材料的制备与特性研究随着科技的不断发展,人类开始研究纳米技术这一全新的科技领域。

纳米技术具有许多优点,例如可以制备出具有特殊且优异性能的材料。

而核壳结构纳米材料则是其中一种重要的材料。

1. 核壳结构纳米材料的定义核壳结构纳米材料指的是具有核心-壳层结构的纳米颗粒。

它由一个核心和一层或多层壳层组成。

该类材料在吸收和发射电磁波,以及在催化和生物医学领域中表现出良好的应用前景。

2. 制备核壳结构纳米材料的方法(1)溶剂热法:将金属离子和还原剂混合在一起,高温高压的溶剂中,生成金属纳米粒子,然后在表面上形成金属氧化物壳层。

(2)沉淀法:以溶液的形式混合金属离子和还原剂,制备金属纳米粒子,然后通过一系列反应,使得金属离子在还原剂的作用下逐渐膨胀,形成核壳结构。

(3)微乳液法:将水、表面活性剂和有机溶液混合,形成一个小胶体中的水滴,添加还原剂,生成金属纳米粒子的同时形成壳层。

3. 核壳结构纳米材料的特性(1)热稳定性:核壳结构纳米材料具有良好的热稳定性,壳层保护了核心,使其不易被热分解。

(2)可控性:通过制备条件和工艺参数的控制,可以控制核壳结构纳米材料的形状、大小、组成和壳层厚度等方面的特性。

(3)表面增强拉曼光谱:核壳结构纳米材料表面具有许多局部电场增强区域,这些区域可以增强分子拉曼信号,使得其在分析表面化学反应、生物分子探测等方面具有重要的应用。

(4)催化性:由于核壳结构纳米材料的核心和壳层具有不同的活性和表面能,因此它可以充当催化剂,具有良好的催化活性。

4. 核壳结构纳米材料的应用(1)生物医学:核壳结构纳米材料可通过对常规的生物医学应用进行改进,实现多元接口传输,同时增加精准用药的效率。

(2)信息技术:核壳结构纳米材料与电子在同一频率上共存,它可以充当微电子部件,被应用于信息技术领域。

(3)材料科学:核壳结构纳米材料可被用于制备优异的电子材料,特别是在制造半导体材料方面令人兴奋。

半导体核壳纳米结构-清华纳米化学 [兼容模式]

半导体核壳纳米结构-清华纳米化学 [兼容模式]

Light-Matter Plasmon-Exciton
2. N.A. Kotov, Nat. Mater. 2007; W. Zhang, etc. Phys. Rev. Lett. 2006.
12
2012/11/30
Core/shell Nanostructures: Hetero-Epitaxial Growth
核壳纳米粒子(core/shell)?
• 在一个尺寸为纳米到微米级的颗粒为核,在其表 面包覆数层均匀的纳米薄膜而形成的一种复合多 相结构,核与壳之间通过物理或化学作用相互连 接。
2
2012/11/30
核壳纳米结构的特性:
• 可以控制核大小、壳的厚度等实现复 合性能的调控。可调控其磁学、光学、 电学、催化等性质。 • 设计、合成单分散、可控核壳型纳米 复合粒子成为纳米化学领域的研究热 点。
Small 1,2
Small lattice mismatch
Franck-van der Merwe
(FM)
Large 1,2
Large lattice mismatch
Volmer- Weber
(VW)
Binding of organic stabilizers or other solution species can change the surface energy.
• Bioimaging
• Light emitting diodes: LEDs • Flat-panel displays • Lasers • 。。。。。。
Type-II Qds Core/shell Nanostructures:
• 光电分离-光伏效应-量子点太阳能电池

核壳结构AgPt纳米粒子和Pt纳米空球的制备及催化C1有机小分子氧化性能

核壳结构AgPt纳米粒子和Pt纳米空球的制备及催化C1有机小分子氧化性能

硕士学位论文制备的银纳米粒子修饰玻碳(GC)电极(A∥GC)在0.5tool·L。

1H2S04溶液中的循环伏安扫描曲线。

从图3.4看到从图看到在0.3V附近有一对氧化还原峰,0.42Vz左右有一个较大的氧化峰1621,均对应于银的氧化峰,说明银在硫酸中是有一定活性的。

《妄O口or_、EfV(vs。

SCE)图3.4银溶胶修饰玻碳电极在H2S04溶液中的循环伏安曲线Fig.3-4CVsofAgnanosphoresassembledonaGCelectrodesurfaceinH2S04Solution:0.5mol·L~H2S04.Scanrate:50mV/s.3.2核壳结构铂包银实心纳米粒子(Ag@Pt)和铂纳米空球(Ptholl。

w)及其修饰玻碳(GC)gg极(Pthollow/GC)e1'0¥1]备与表征3.2.1核壳结构铂包银(Ag@Pt)实心纳米粒子及铂纳米空球的制备方法与本实验组以前用的硒纳米球为模板相比,银欠活泼,具有一定的稳定性,难以与Au、Pt、Pd、Ru等金属形成化合物,不仅可用以制备铂空球、金空球,而且还可以用于制备Pd、Ru、Pt.Pd、Pt.Ru、Au.Pt.Pd、Au.Pt.Ru等对Cl有机小分子氧化催化活性更高的两元和多元金属纳米空球。

另外货币金属银和金一样,具有很强的表面增强拉曼光谱(SERS)效应(增强因子分别高达107和105),是一种很好的SERS活性基底,以银为模板,制备Ag@Pt、Ag@Au-Pt、Ag@Au-Pd、Ag@Au.Ru、Ag@Au-Pt-Pd、Ag@Au-Pt-Ru等实心纳米粒子,不仅能大大降低贵金属铂的用量,而且利用银的电磁场增强的长程效应还有可能更好地观察它们催化Cl有机小分子氧化过程中的微观信息,从分子水平深入研究催化Cl有机小分子氧化的反应历程。

铂包银(Ag@Pt)实心纳米粒子的制备:以70nm或100nin的Ag溶胶为模板,’’。

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核壳结构微纳米材料应用技术摘要 (2)1核壳型纳米粒子的定义及分类 (2)1.1 核壳型纳米粒子定义 (2)1.2 核壳型纳米粒子分类 (2)2 核壳结构微纳米材料形成机理 (3)3有机—有机核壳结构微纳米材料制备 (3)3.1乳液聚合法 (3)3.2悬浮聚合法 (3)4有机—无机核壳结构微纳米材料制备 (4)4.1无皂聚合法 (4)4.2化学共沉淀法 (4)5无机—无机核壳结构微纳米材料制备 (4)5.1种子沉积法 (5)5.2水热法 (5)6 核壳结构微纳米材料的应用 (6)6.1 核壳结构微纳米材料的医学应用 (6)6.2 核壳结构微纳米材料作为催化剂 (6)参考文献 (7)摘要纳米科学被认为是21世纪头等重要的科学领域,它所研究的是人类过去从为涉及的非宏观、非围观的中间领域,使人们改造自然的能力延伸到分子、原子水平,标志这人类的科学技术进入了一个新的时代。

纳米结构由于既有纳米微粒的特性如量子效应、小尺寸效应、表面效应等优点,又存在由纳米结构组合引起的新效应,如量子耦合效应和协同效应等,而且纳米结构体系很容易通过外场(电、磁、光)实现对其性能的控制。

核壳型纳米微粒由于表面覆盖有与核物质不同性质纳米粒子,因此表面活性中心被适当的壳所改变,常表现出不同于模板核的性能,如不同的表面化学组成、稳定性的增加、较高的比表面积等,这些粒子被人为设计和可控制备以满足特定的要求。

关键词:纳米核壳纳米材料的应用1核壳型纳米粒子的定义及分类1.1 核壳型纳米粒子定义核壳型纳米粒子是以一个尺寸在微米至纳米级的球形颗粒为核,在其表面包覆数层均匀纳米薄膜而形成的一种复合多相结构,核与壳之间通过物理或化学作用相互连接。

广义的核壳材料不仅包括由相同或不同物质组成的具有核壳结构的复合材料,还包括空球、微胶囊等材料。

核壳型复合微球集无机、有机、纳米粒子的诸多特异性质与一体,并可通过控制核壳的厚度等实现复合性能的调控。

通过对核壳结构、尺寸剪裁,可调控它们的磁学、光学、电学、催化等性质,因而有诸多不同于单组分胶体粒子的性质。

他在材料学、化学组装、药物输送等领域具有极大的潜在应用价值。

1.2 核壳型纳米粒子分类(1)无机—无机核壳结构微纳米材料:核壳均为无机材料的复合微纳米材料。

(2)无机—有机核壳结构微纳米材料:核为有机材料,壳为无机材料的复合微纳米材料。

(3)有机—无机核壳结构微纳米材料:核为无机材料,壳为有机材料的复合微纳米材料。

(4)有机—有机核壳结构微纳米材料:核壳均为有机材料的复合微纳米材料。

(5)复杂核壳结构微纳米材料:具有多层核壳结构,核壳多分分分别为有机或者无机材料。

2 核壳结构微纳米材料形成机理目前核壳型复合微球的形成机理主要有化学键作用、库伦力静电引力作用、吸附层媒介作用机理、过度饱和机理等。

颗粒表面的包覆,无论是有机还是无机,一般均认为由以上4种机理形成,也可能几种机理同时存在。

3有机—有机核壳结构微纳米材料制备有机—有机核壳结构复合材料分为微球和微囊,微球和微囊因其特殊尺寸和特殊结构在许多重要领域起到了特殊而关键的作用。

微球的主要功能有以下几个方面:(1)微存储器。

(2)微反应器。

(3)微分离器。

(4)微结构单元。

3.1乳液聚合法3.1.1乳液聚合机理(1)胶束成核机理:引发剂分解,自由基进入胶束引发聚合反应,场所在胶束里进行。

胶束不断捕捉单体,从而进行胶束溶胀,最后成核完全,制备出微球。

此机理一般适用于疏水性的单体乳液聚合。

在加入引发剂前,聚合体系有单体液滴、单体溶胀胶束以及水相组成,水相中有自由乳化剂和极少量的单体。

在体系内加入引发剂后,引发剂在水相中分解成活性种,在引发单体成单体初级自由基。

初级自由基或立即被溶胀胶束捕捉,或在水相中与溶解与水的单体聚合成长为低聚物自由基后被溶胀胶束捕捉。

然后聚合反应将一直在溶胀胶束中进行,形成单体—聚合物微球。

(2)均相成核机理:假设核在水相中生成的。

引发剂在水中分解成活性种,再引发单体成单体初级自由基后,与溶解在水中的单体聚合,聚合到临界链长大后,低聚合自由基变从水相中沉淀出来而形成核。

3.1.2乳液法制备有机—有机核壳粒子李俊峰等人以戊二醇为交联剂,采用乳化交联的方法来制备CS/n-HA复合微球。

他们认为其形成的主要是基于CS和戊二醛的Schiff碱反应。

谢敏等以硫酸铵为引发剂,用种子乳液聚合方法,合成出以聚苯乙烯为核,聚甲基丙烯酸甲酯为壳的复合乳液。

3.2悬浮聚合法3.2.1浮聚合机理悬浮聚合系统由疏水性单体、水、稳定剂以及疏水性引发剂构成。

含有引发剂的单体油滴常由机械搅拌的方式来制备,分散剂吸附在油滴的表面而使其稳定。

3.2.2浮聚合制备有机—有机核壳材料Ma Guanghui等制备了尺寸均一的聚氨酯/聚丙烯酸酯、聚氨酯/聚苯乙烯复合微球。

具体方法是:将聚氨酯预聚物与苯乙烯或丙烯酸酯均匀混合制备成油相,将MST-1和SLS溶于水,用于水相,再用膜乳化法制备O/W型乳液后,加入增链剂(二胺)/乙酸乙酯溶液,边搅拌边反应1h后,将乳液移入聚合反应器,通入氮气1h后,升温到70℃,聚合搅拌速度为150r/min。

4有机—无机核壳结构微纳米材料制备有机—无机核壳材料中由于有机物和无机物的亲和性较差,其微球的制备并不容易,必须采用特殊的制备策略。

此外,将无机颗粒均匀地分散在高分子微球内也是一项较困难的工作。

有机—无机核壳微球可采用微球的制备方法包埋,但是往往包埋的结构会不理想。

因此,很多学者开发了一些特殊的包埋法,如:无皂聚合法、化学共沉淀法、表面接枝法等。

4.1无皂聚合法无皂乳液聚合是以无机纳米颗粒为核,油滴内的单体通过向水相扩散,在水中或胶束中进行聚合形成寡聚物或一次颗粒沉淀在无机颗粒表面,表面的聚合物进一步吸收单体并聚合,最后形成高分子膜包覆在无机颗粒的表面。

但是,由于无机颗粒和聚合物的亲和性不好,寡聚物或一次颗粒往往不沉淀在无机颗粒表面,而独自形成不含无机颗粒的高分子微球。

因此,包埋无机纳米颗粒的关键在于如何提高无机颗粒和聚合物的亲和性,如何使聚合在无机纳米微粒表面发生。

一般通过使引发剂在无机颗粒表面,从而限制聚合反应只能在无机纳米颗粒表面进行;或通过反应性乳化剂处理无机纳米颗粒表面,使聚合反应较容易进行。

周春华等人通过NaUA(十一烯酸钠)表面改性的四氧化三铁磁性胶体粒子为种子,采用无皂乳液聚合方法原位聚合出了四氧化三铁/P(NaUA-St-BA)核壳纳米磁性复合粒子。

制备过程是将适量的St和BA、2%的NaUA和去离子水,搅拌均匀后,升温至60℃,滴加规定量浓度的KPS溶液,控制反应温度在75℃~80℃,在氮气保护下聚合6小时停止反应,便得到P(NaUA-St-BA)乳液。

4.2化学共沉淀法化学共沉淀法的制备通常在聚合物胶体的存在的条件下,用无机粒子的有机盐溶液对聚合物胶体表面进行渗透,使之在有机物表面直接反应生成无机粒子,从而得到无机材料包裹聚合物的杂化微球。

Song等人在2004年报道的把St和丙烯酸共聚得到带有负电荷的胶体微球的乳液,加入硝酸银溶液及环六亚甲基四胺和乙烯吡咯烷酮溶液,带有负电的乳胶球吸附银离子,而随后加入还原剂使银离子直接在聚合物表面发生氧化还原反应生成银纳米粒子,得到PSA/Ag核壳材料。

随后进一步运用定向沉积法,在已形成的PSA/Ag核壳粒子表面包覆了一层二氧化钛,形成PSA/Ag/TiO2双层包覆结构,再煅烧后最终形成Ag/TiO2空球壳。

5无机—无机核壳结构微纳米材料制备无机-无机核壳纳米材料是核壳纳米材料中重要的一个分支。

由于其特殊的复合结构,无机-无机核壳结构的复合材料常表现出优于单组分纳米材料的光、电、磁和催化等性质,因而受到广泛关注。

无机-无机核壳纳米材料可以是氧化物/氧化物、金属/氧化物、金属/金属、氧化物/金属等,也可以是核壳中空结构、核壳中空可移动结构等。

不同的无机-无机核壳纳米材料在不同的领域有广泛应用如可以作为陶瓷、催化剂、药物载体、红外隐身材料等。

它的制备方法和无机纳米材料的制备一样可以分为液相法、固相法和气相法。

液相法包括水热法、种子沉积法、微乳液法等;气相法包括气溶胶高温分解法等。

通过沉积和表面反应以及纳米粒子表面的可控组装,来得到无机-无机核壳纳米材料。

5.1种子沉积法种子沉积法是以要包埋的核材料为种子或中心,处理或者不经过任何处理,将其分散到壳材料的溶液中,然后对壳材料溶液进行沉淀。

由于搅拌、吸附、表面活性、晶格缺陷等作用,沉淀在核表面进行沉积,然后生长,最后长大完成对核材料的包覆。

胡梦等利用化学水沉积法,在单分散的二氧化硅球表面包覆CdS,制备SiO2/CdS核壳结构。

实验中他们通过改变反应物质的量以及反应温度等条件,得到了具有不同核壳比的SiO2/CdS核壳结构。

反应机理是:SiO2小球表面带有负电荷,能吸引镉离子的柠檬酸三钠络合物中释放出的镉离子。

而镉离子沉积到SiO2表面出现了多余的正电荷。

这些正电荷则会吸引由硫脲水解生成的硫离子,使其也沉积到SiO2表面,从而与镉离子形成CdS。

采用沉积法进行核壳纳米材料的制备,简单、方便、成本低,但也有重大缺陷。

使用此方法若无严格的理论基础或形成机理,比如键合作用、凝聚作用、静电作用等,能不能制备出包覆完整、形貌较好的核壳纳米颗粒无法肯定。

因此,该方法并不成熟。

5.2水热法水热法制备无机纳米颗粒的机理,通常被认为是在密闭高压釜内高温、高压环境中,采用水作为反应介质,使通常难溶或不溶的前驱物溶解,从而使其反应和结晶。

水热法合成的产物有如下特点:粉体的晶粒发育完整,粒径小且分布均匀,团聚程度轻,易得到合适的化学计量比和晶粒的形态;可用较便宜的原料;省去了高温煅烧和球磨,避免了杂质的引入和结构缺陷等。

水热法设备简单、操作简便、产物产率高、结晶良好,在合成纳米材料方面表现了良好的多样性,得到了越来越多的应用。

苗成的我难过以氯化铜为铜源,六次甲基四胺(HMT)作还原剂和碳源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作表面活性剂,在水热条件下合成了一堆Cu/C核壳结构纳米复合材料。

制备方法是:称取氯化铜,六次甲基四胺(HMT),十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)放入烧杯中。

加入蒸馏水,充分搅拌后再加入氨水,搅拌。

所得混合液移入带有聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中进行水热反应。

所得沉淀用去离子水、无水乙醇离心洗涤数次后,除去杂质与有机物,干燥得最后产物。

6 核壳结构微纳米材料的应用目前,微纳米材料作为载药微球在医学与生物工程上有广阔的发展前景,因此成为国内外广泛研究的热点;此外,在催化剂、燃料电池以及其他方面,核壳结构微纳米材料都有重要的应用。

6.1 核壳结构微纳米材料的医学应用6.1.1核壳结构微纳米材料作为药物载体的目的药物载体是将药物包埋在微球微囊内或负载在微球表面。

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