核壳结构的合成方法汇编
核壳结构的制备及其自组装行为研究
核壳结构的制备及其自组装行为研究随着纳米科技的不断发展，制备高质量的纳米结构已经成为了研究的热点。
其中，核壳结构因其广泛的应用和丰富的性质被广泛研究。
本文将从核壳结构的制备方法和自组装行为两个方面进行探讨。
核壳结构的制备核壳结构的制备方法主要分为两类：表面修饰法和内部合成法。
表面修饰法是将一种核材料与一种壳材料相结合，通过控制核和壳之间的相互作用量来调控核壳结构的性质。
典型的表面修饰法包括乳酸聚糖包覆法和磁性核壳结构的制备法。
内部合成法是通过一系列逐步的化学反应，将核物质和壳物质逐渐包裹在一起。
典型的内部合成法包括微乳液体系法和水解反应法。
自组装行为研究核壳结构的自组装行为是核壳结构理解和应用的基础，因此，对于核壳结构的自组装行为进行深入研究显得尤为重要。
自组装行为研究的工作主要包括核壳结构的稳定性研究、核壳结构的形貌调控、核壳结构的材料性能的调控。
核壳结构的稳定性研究核壳结构的稳定性直接影响其应用性能。
因此，对核壳结构的稳定性进行研究，对于进一步的应用有着重要的意义。
核壳结构的稳定性主要受到以下因素的影响：核和壳之间的相互作用，核和壳的大小比例，核和壳之间的“过程性”匹配等。
通过对这些因素的研究，可以进一步提高核壳结构的稳定性。
核壳结构的形貌调控核壳结构的形貌对其性能有着重要的影响。
因此，通过调控核壳结构的形貌，可以进一步提高其应用性能。
目前，研究人员通过调控核壳结构的形貌来提高其结构的稳定性和性能。
通过对核壳结构的形貌进行调控，可以进一步提高其应用性能。
核壳结构的材料性能调控核壳结构的材料性能对其应用具有重要的影响。
因此，通过调控核壳结构的材料性能，可以进一步提高其应用性能。
目前，研究人员主要从以下三个方面研究核壳结构的材料性能：核和壳的组成，核和壳的尺寸，核和壳的形状。
通过对这些因素之间的调控，可以进一步提高核壳结构的材料性能。
总结核壳结构的制备和自组装行为研究是纳米科技中一个重要的方向。
核壳结构纳米复合材料的制备
核壳结构纳米复合材料的制备核壳结构纳米复合材料是一种由核部分和壳部分组成的材料，核部分指的是材料的中心部分，壳部分则包裹在核部分的外面。
核壳结构的设计可通过调控核心和壳层的材料选择、粒径控制和合成方法等方式实现。
本文将介绍基于不同制备方法的核壳结构纳米复合材料的制备。
1.纳米颗粒生长法纳米颗粒生长法是一种常用的制备核壳结构纳米复合材料的方法。
该方法主要包括溶胶-凝胶法、化学沉积法等。
这些方法是通过调节核心和壳材料的浓度和反应条件来实现的。
溶胶-凝胶法是一种通过将核心材料溶解在合适的溶液中，然后逐渐加入壳材料溶液而形成的方法。
在该过程中，核-壳界面通过溶胶-凝胶反应来实现。
例如，如果需要制备二氧化硅核壳结构纳米复合材料，可以先将二氧化硅纳米颗粒溶解在水中，然后逐渐加入硅烷溶液来形成核壳结构。
化学沉积法是一种通过在核材料表面沉积外壳材料而形成核壳结构的方法。
该方法通常包括还原法、沉淀法等。
例如，要制备银-二氧化硅核壳结构纳米复合材料，首先可以将银纳米颗粒还原添加到二氧化硅溶液中，然后通过加热或添加还原剂来沉积银颗粒在二氧化硅表面。
2.逆微乳液法逆微乳液法是另一种制备核壳结构纳米复合材料的方法。
该方法主要通过微乳液反应来实现。
微乳液是由表面活性剂和溶剂组成的稳定体系，其中油型微乳液是最常用的。
在这种方法中，核材料溶解在油型微乳液中，然后通过调节溶剂和表面活性剂的类型和浓度，以及反应条件来沉积壳材料。
例如，要制备金-聚合物核壳结构纳米复合材料，首先可以将金纳米颗粒溶解在油相微乳液中，然后通过控制聚合物的沉积条件来形成核壳结构。
3.水热法水热法是一种常用的制备核壳结构纳米复合材料的方法。
这种方法主要通过在高温和高压下进行反应来实现。
例如，要制备锌-氧化锌核壳结构纳米复合材料，可以将锌粉和氧化锌纳米颗粒溶解在水中，然后在高温和高压下进行反应。
在反应过程中，锌粉会作为核材料，而氧化锌纳米颗粒会沉积在锌粉的表面形成壳层。
核壳结构纳米材料的合成与应用
核壳结构纳米材料的合成与应用近年来，随着纳米科技的迅速发展，核壳结构纳米材料备受关注。
核壳结构纳米材料是一种核心由一个物质组成，并被外壳包覆的材料，具有独特的性质和潜在的广泛应用。
本文将探讨核壳结构纳米材料的合成方法以及其在不同领域的应用。
一、核壳结构纳米材料的合成方法1. 剥离法剥离法是一种常见的核壳结构纳米材料合成方法。
该方法通过将核心纳米粒子与外壳材料分开，然后再重新组装，形成具有核壳结构的纳米材料。
这种方法适用于各种类型的核壳结构，如金属核-金属外壳、金属核-非金属外壳等。
2. 合金法合金法是一种常用的合成核壳结构纳米材料的方法。
该方法通过合成金属合金纳米粒子作为核心，然后用外壳材料覆盖在纳米粒子表面。
这种方法可以实现不同金属之间的相互作用，从而调控纳米粒子的结构和性质。
3. 合成法合成法是一种直接在核心纳米粒子表面合成外壳材料的方法。
这种方法利用表面修饰剂或模板分子，将外壳材料原位生长在纳米粒子表面。
通过调控合成条件，可以实现不同厚度和组成的外壳层，从而获得具有不同性质的核壳结构纳米材料。
二、核壳结构纳米材料在材料科学领域的应用1. 催化剂核壳结构纳米材料在催化剂领域具有广泛应用。
通过调控核心和外壳的组成和结构，可以实现对催化剂活性和选择性的调节。
此外，核壳结构还可以提高催化剂的稳定性和抗中毒性能，延长催化剂的使用寿命。
2. 传感器核壳结构纳米材料在传感器领域也有重要应用。
通过改变核心和外壳的物理和化学性质，可以实现对传感器响应和灵敏度的调节。
核壳结构纳米材料还可以实现多重信号的检测，提高传感器的检测性能。
3. 药物传递核壳结构纳米材料在药物传递领域具有潜在应用。
通过将药物包裹在核壳结构纳米材料中，可以延长药物的血液循环时间，提高药物的生物利用度。
此外，核壳结构纳米材料还可以实现药物的靶向输送，减少副作用。
4. 光电器件核壳结构纳米材料在光电器件领域也有广泛应用。
通过调控核心和外壳的带隙和能级结构，可以实现对光电器件的光吸收和电传导性能的调节。
核壳结构的合成方法ppt课件
2020/4/13
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1.选择性腐蚀和溶解法制备球壳结构 ➢ Step 1 : 制备球核结构； ➢ Step 2 : 在球核材料表面通过沉积等方法制备单层或多层球壳； ➢ Step 3 :通过煅烧或溶剂溶解等方法，选择性去除内层球壳材 料或部分球核材料，形成球壳结构。
2020/4/13
（地学部）
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6.原始地球层状结构形成机理的材料学研究
这也体现了大世界万物的统一现 象！物理化学的合成也离不开自 然的启示！
2020/4/13
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谢谢!
2020/4/13
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Step1：合成Pt籽晶，如图A 。（5mL含0.15g乙酰丙酮
铂的邻二氯苯溶液注入10mL含0.3g1,2-十六烷二醇，0.1mL油 酸，0.1mL油胺和0.06mL三辛基的的邻二氯苯溶液的回流浴中， 加热120min后得到）
Step2： Co在Pt上沉积形成Pt@Co核壳结构。（将
6mL含1.08g的Co2(CO)8的邻二氯苯溶液注入Pt纳米晶溶液）
核壳结构的合成方法
第十组 郝艳霞 李淑慧 金凤 韩刘洋 陈永博
龙世伟 徐雷雷 陈飞飞 王帮润 主讲者：卜克军
2020/4/13
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核壳结构材料被广泛地应用于气体储存与 分离，药物运输和催化保护等许多方面
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目录
1.选择性腐蚀和溶解法制备球壳结构 2.软模板法合成Pt@SiO2介孔催化剂 3.双溶液法(DSM)&浓度控制还原法(CCR) 4.柯肯达尔效应 5.马拉哥尼效应
2020/4/13
S. H. Joo, J. Y. Park, C.-K. Tsung, Y. Yamada, P. Yang, G. A. Somorjai, Nature Materials 2009, 8, 1265-131.
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。
核壳结构纳米颗粒的合成及性质研究
核壳结构纳米颗粒的合成及性质研究今天，我们将探讨一种备受关注的新型材料——核壳结构纳米颗粒。
这种材料具有独特的结构和性质，对于各个领域的应用都有着巨大的潜力。
在本文中，我们将介绍核壳结构纳米颗粒的合成方法、物理性质以及在材料科学中的应用。
首先，我们来了解一下核壳结构纳米颗粒的合成方法。
目前，有许多种方法可以制备核壳结构纳米颗粒，如溶液法、气相法、热原子法等。
其中，溶液法是最常用的合成方法之一。
通过溶液法，可以在溶液中合成出核心和包覆层都有明确定义的核壳结构纳米颗粒。
通过调控合成条件，可以实现对核壳结构纳米颗粒形貌、尺寸和组分的精确控制。
接下来，让我们来看看核壳结构纳米颗粒的物理性质。
由于核壳结构的独特设计，这种材料具有多种优异的物理性质。
首先，核壳结构纳米颗粒的表面积很大，使其具有较高的比表面积。
其次，核壳结构纳米颗粒的核心和包覆层有不同的光学、电学和磁学性质，使其在光电学和磁学领域有着广泛的应用前景。
此外，由于核壳结构的特殊构造，这种纳米颗粒还具有优异的机械性能和化学稳定性。
最后，我们来谈谈核壳结构纳米颗粒在材料科学中的应用。
由于其独特的结构和性质，核壳结构纳米颗粒在多个领域都有着广泛的应用。
在催化领域，核壳结构纳米颗粒可用作高效的触媒，提高反应速率和选择性。
在生物医学领域，核壳结构纳米颗粒可用于药物传输、生物成像和癌症治疗。
此外，核壳结构纳米颗粒还可以应用于传感器、太阳能电池、纳米电子器件等领域。
综上所述，核壳结构纳米颗粒作为一种新型材料，具有独特的结构和性质，对于各个领域的应用都有着巨大的潜力。
通过合成方法的不断优化和物理性质的深入研究，我们有信心核壳结构纳米颗粒在未来会有更广泛更深入的应用。
希望本文对您对核壳结构纳米颗粒的了解有所帮助，谢谢阅读！。
双金属核壳结构.doc
双金属核壳结构的制备及催化性能研究摘要双金属核壳纳米结构由于具有大量的潜在应用价值，近年来已引起人们极大的关注。
本文综述了水相体系还原法、多元醇体系还原法、热分解—还原法、化学镀法、胶体粒子模板法、共沉积法、电化学法、表面取代反应和表面处理等双金属核壳纳米结构的制备方法，简述了各种方法的原理、优缺点和应用情况，另外，对双金属核壳纳米结构电催化氧化、有机物加氢、催化脱氯、环境催化方面的应用作了简述。
最后，对今后双金属核壳结构型的研究方向进行了展望。
关键词双金属核壳制备方法催化1 引言在对高性能新材料的探索过程中，纳米材料以其特殊的优异性能吸引了许多研究者的兴趣，掀起了纳米材料的研究热潮。
对应用纳米技术制备具有某种功能的特性的材料来说，有必要寻求可靠、可控的方法纳米材合成料的。
核壳结构纳米材料[1](core-shell nanomaterials)是指具有“核壳包裹”这种特殊原子排列方式的纳米复合材料，可看作是对原始纳米粒子的剪裁和改造，通常记作“核@壳”。
金属@金属(即核壳双金属)纳米材料因其巨大的催化应用潜力而受到催化学者的广泛关注。
2 双金属核壳结构制备方法2.1水相体系还原法在水相中，利用不同还原剂和保护剂，通过先后两次还原不同金属形成核壳结构的纳米合金，这是目前使用最多的一种合成方法。
Yang等[ 2 ]用NaBH4还原合成Ag溶胶,再利用柠檬酸钠溶液热回流使Pt还原并沉积在Ag表面,得到红棕色Ag@Pt溶胶。
Zhou等[3 ]在冰浴下,利用NaBH4还原HAuCl4制成Au 纳米溶胶,再逐滴加入H2PdC l4和抗坏血酸,得到深棕色Au @ Pd纳米溶胶。
一般地，水相中连续还原时，壳层金属通常采用较温和的还原剂(如抗坏血酸)以控制还原速率，使其更易更好地实现包覆效果，有时采用冰浴等降温手段效果更好[ 4 ]。
2.2 多元醇体系还原法多元醇还原法是合成单金属（尤其是贵金属）纳米粒子最简便有效的方法之一，该方法也被用于制备双金属核壳结构。
核壳结构微球的制备方法与展望
收稿日期:2003207229;修回日期:2003210230基金项目:教育部高等学校骨干教师资助项目(2000265)联系人简介:陈明清(19622),男,副教授,主要从事功能高分子的分子设计与合成研究。
E 2mail :mqingchen @.文章编号:100421656(2004)0320309205核壳结构微球的制备方法与展望朱雪燕,陈明清3,刘晓亚,杨 成(江南大学化学与材料工程学院,江苏无锡 214036)摘要:核壳结构微球作为一种功能性聚合材料已得到广泛的关注,本文介绍了国内外关于核壳结构微球制备方法的研究进展,包括种子聚合法、大分子单体法、自组装法、逐步异相凝聚法,并对各种方法的反应机理和影响因素进行了阐述;进而对该领域研究的热点工作进行了概述性的展望。
关键词:核壳结构;微球;合成;应用中图分类号:O63115 文献标识码:A 核壳结构高分子颗粒是一类具有双层或多层结构的聚合物粒子,核壳结构粒子形态独特表面结构可设计,应用广泛。
用作抗冲击改性剂、粘稠剂、膜助剂、生物医学领域中作载体和支持体。
选择聚合单体和聚合方式从分子水平上来设计合成,可以比较方便地控制粒径的大小和单分散性,使之具有特定功能。
制备核壳结构微球的方法有种子聚合法大分子单体法(Macrom onomer Method )、自组装法(Self 2assembling Method )、逐步异相凝聚法[1](Step 2wise Heterocoagulation )等。
1 种子聚合法核壳结构微球大多采用种子聚合法得到,包括种子乳液聚合法、种子分散聚合法和种子动态溶胀法。
在聚合单体中加入少量双官能团单体合成交联型聚合物颗粒作为种子,然后加入另一单体并在种子乳胶粒表面进行分散共聚,形成具有核壳结构的粒子[2],制得的粒子粒径较小;种子动态溶胀法制得粒子粒径在微米级[3]。
111 种子乳液聚合种子乳液聚合是合成特种结构乳胶粒和功能性胶乳的首选方法,也是提高固体含量的有效手段;近年来这一方法更多地是制备高交联度胶乳粒子[4],研究主要围绕以下几个方面:乳胶粒结构形态的研究与控制、新型乳化剂的研制与应用以及聚合方法的工艺创新。
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2018/11/22
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1.选择性腐蚀和溶解法制备球壳结构 Step 1 : 制备球核结构；
Step 2 : 在球核材料表面通过沉积等方法制备单层或多层球壳；
Step 3 :通过煅烧或溶剂溶解等方法，选择性去除内层球壳材 料或部分球核材料，形成球壳结构。
晶界处的高缺陷浓度和表面能有利于 空位的成核，空位向内扩散使ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ们更 集中在晶界处，导致了核和壳层之间 “物质桥”的形成，这些桥为Co原子 向外快速扩散提供了路径，孔洞生长 速率随Co核变小而大幅度降低，孔洞 的大部分体积在开始几分钟内形成， Co核大概需要30Min会完全消失，这可 能是因为反应过程中，“物质桥”的 消耗，变小的截面积不足以供固体物 质传输 0s
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2018/11/22
Figure 2 .TEM and XRD characterizations of TTAB-capped Pt and as-synthesized Pt@SiO2 core–shell nanoparticles.
2.软模板法合成Pt@SiO2介孔催化剂
(a)(b)在350℃煅烧制备的Pt@SiO2介 孔材料；(c)为550 ℃下制备；(d)为 在750 ℃制备。 可以看出，在350 ℃制备的样品具有 很好的核壳结构，随着煅烧温度的升 高，直到750 ℃，样品的核壳结构基 本保持稳定，说明此样品具有很好的 热稳定性。 实验参数：通过调节TEOS的浓度可 以改变样品的核壳结构。 当TEOS浓度↓，一个shell可包覆多 个core; 当TEOS浓度↑，存在shell没有包覆 core，非晶态SiO2单独存在。
金属纳米颗粒（MNPs） @金属有机化合物框架 （MOFs）
低浓度的 NaBH4
高浓度的 NaBH4
2018/11/22
DSM&CCR法制备AuNi纳米颗粒示意图
Q. L. Zhu, J. Li, Q. Xu, Journal of the American Chemical Society 2013, 135, 10210-10213.
2018/11/22 9
4.柯肯达尔效应
柯肯达尔效应：两种扩散速率不同的
固体在界面处相互扩散形成缺陷
e.g. Zn-Cu合金(黄铜)沿着扩散速率 更快的物质(Zn)方向生长
孔洞形成：未被填充的空位落在左边 压缩成大空
2018/11/22
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4.柯肯达尔效应
柯肯达尔效应首次被用于解释中空纳米晶的形成
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Figure 3 . Thermal stability of Pt@mSiO2 nanoparticles
2018/11/22
3.双溶剂法(DSM)&浓度控制还原法(CCR)
在金属有机化合物框架中制备纳米合金颗粒
DSM 金属前驱体溶于水中， 将金属有机化合物框架 置于有机溶剂中。 CCR 采用不同浓度的还原剂还 原金属前驱体，得到超细 的纳米合金颗粒
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2018/11/22
J. Liu, S. Z. Qiao, J. S. Chen, X. W. Lou, X. R. Xing, G. Q. Lu, Chemical Communications 2011, 47, 12578.
2.软模板法合成Pt@SiO2介孔催化剂
合成Pt纳米颗粒使用十四烷基三甲基溴化铵(TTAB)作为 包覆剂；(TTAB作用是防止铂颗粒团聚，也作为聚合 SiO2的模板) SiO2在Pt核周围使用凝胶溶胶法聚合，生成原位聚合态 Pt@SiO2介孔结构；(实验参数：PH:10-11；铂胶粒 /TEOS=1：4.5) 通过煅烧移除十四烷基三甲基溴化铵(TTAB)生成Pt@SiO2 核壳结构。(实验参数：在空气中350 ℃下煅烧2h)
2018/11/22
S. H. Joo, J. Y. Park, C.-K. Tsung, Y. Yamada, P. Yang, G. A. Somorjai, Nature Materials 2009, 8, 126-131.
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2.软模板法合成Pt@SiO2介孔催化剂
(a)为纳米铂颗粒，其中70%为 立方结构，26%为八面体结构， 4%为不规则结构，平均直径为 14.3nm。 (b)(c)为原位合成态下的样品的 TEM图像，(b)为放大倍数更高 的图像，其中壳层的平均厚度 为17nm，介孔孔径为2-3nm， 同时介孔提供了反应分子进入 和反应产物排除的通道。 (d)为纳米铂颗粒和原位合成态 下样品的XRD图像，可以看出， 在铂胶粒上聚合SiO2没有改变 纳米铂的面心立方结构。
核壳结构的合成方法
第十组 郝艳霞 李淑慧 金凤 韩刘洋 陈永博 龙世伟 徐雷雷 陈飞飞 王帮润 主讲者：卜克军
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核壳结构材料被广泛地应用于气体储存与 分离，药物运输和催化保护等许多方面
2018/11/22
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录
1.选择性腐蚀和溶解法制备球壳结构 2.软模板法合成Pt@SiO2介孔催化剂 3.双溶液法(DSM)&浓度控制还原法(CCR) 4.柯肯达尔效应 5.马拉哥尼效应
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3.双溶液法(DSM)&浓度控制还原法(CCR)
Step 1 : 含HAuCl4和NiCl4液滴扩散到MIL-101孔中 Step 2 : 过滤，在150℃下脱水、干燥 Step 3 : 用OWR方法抑制AuNi NPs在MIL-101外表面的团聚
(a) AuNi@MIL-101_a ，AuNi:1.6~2.0 nm (b)AuNi@MIL-101_a，TEM（HAADF-STEM） (c)AuNi@MIL-101_b，AuNi:2.0~5.0 nm (d)AuNi@MIL-101_c，AuNi:>5.0 nm (a)中由于所用的还原剂浓度是0.6M（临界浓度， 即还原剂的数量等于金属有机化合物框架的孔 体积，恰好可以完全还原金属前驱体的还原剂 量），颗粒沉积在金属有机化合物框架的孔内， 没有在框架表面团聚。 (c)和(d)中当还原剂NaBH4浓度低于0.6M时， 水溶液中的NaBH4的量不足以全部还原金属前 驱体，一部分未被还原的金属前驱体会再溶解 (a/b)AuNi@MIL-101_a，0.6M NaBH4 的还原剂的水溶液中，扩散到框架外表面还原 (c)AuNi@MIL-101_b，0.4M NaBH4 生成AuNi NPs，发生团聚。 (d)AuNi@MIL-101_c，0.2M NaBH4