核殼納米材料

1、核殼材料的應(yīng)用核殼材料的應(yīng)用目錄目錄核殼結(jié)構(gòu)簡介核殼結(jié)構(gòu)簡介 核殼結(jié)構(gòu)的性質(zhì)核殼結(jié)構(gòu)的性質(zhì) 主要應(yīng)用概述主要應(yīng)用概述 結(jié)論與展望結(jié)論與展望 核殼結(jié)構(gòu)簡介核殼結(jié)構(gòu)簡介 l core/shell structured materials:l hollow structured materials:l yolk/shell structured materials:最常用的殼材料：最常用的殼材料：SiOSiO2 2SiO2優(yōu)點(diǎn)易于包覆易于包覆 價(jià)格便宜價(jià)格便宜 光學(xué)透明光學(xué)透明 化學(xué)穩(wěn)定化學(xué)穩(wěn)定 1. P Mulvaney, et al, J. Mater. Chem. , 2000, 10,.12

2、59.核殼結(jié)構(gòu)的性質(zhì)核殼結(jié)構(gòu)的性質(zhì)1.光學(xué)屬性光學(xué)屬性通過小幅調(diào)整殼的厚度，核殼顆粒的顏色可以在紅、粉紅、紫到藍(lán)色之間調(diào)節(jié)2。2.增強(qiáng)熒光增強(qiáng)熒光 包覆可以減少光漂白，包覆另一層半導(dǎo)體可以顯著增強(qiáng)熒光2。殼材料的選擇對電子空穴對的分布位置很重要3。2. Suchita Kalele, et al, Curr. Sci. , 2006. 91(8), 1038.3. Sungjee Kim, et al, J.A.C.S., 2003, 125, 11466. 3.增強(qiáng)熱穩(wěn)定性增強(qiáng)熱穩(wěn)定性 用二氧化硅封裝可以顯著增強(qiáng)納米顆粒的熱穩(wěn)定性。通過改變殼的厚度，熔點(diǎn)隨著殼的增厚而升高2。4.改善催化特性

3、改善催化特性 納米顆粒屬熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，傾向于團(tuán)聚而失活。包覆一層穩(wěn)定的氧化物例如二氧化硅，就可以大大改善 2 。5.磁性磁性 磁性材料易于凝聚，且反應(yīng)是各項(xiàng)異性的。包覆以后，可改善其表面特性2。超薄的殼對其磁性影響很小，并且可以通過殼厚度調(diào)節(jié)其對外界顯示的磁性4。2. Suchita Kalele, et al, Curr. Sci. , 2006. 91(8), 1038.4 Ming Zhang, et al, Nanotechnology, 2008, 19,. 1主要應(yīng)用概述：主要應(yīng)用概述：5. Xiongwen Lou, et al, Adv.Mater., 2008, 3987

4、.核殼材料核殼材料催化劑催化劑 充電電池充電電池 生物醫(yī)學(xué)生物醫(yī)學(xué) 污染治理污染治理 微反應(yīng)器微反應(yīng)器 光學(xué)限制器光學(xué)限制器 儲(chǔ)氫儲(chǔ)氫 其他其他 催化劑催化劑AuSiO2 包覆一層二氧化硅殼后，可避免聚集，保持活性。同時(shí)，包覆后的顆粒很容易通過分離和分散6。且具有熱穩(wěn)定抗燒結(jié)的優(yōu)點(diǎn)7。6. Joongoo Lee, et al, Adv.Mater. , 2008, 20, 1523.7. Pablo M Arnal, et al, Angew. Chem. Int. Ed., 2006, 45, 8224.光催化劑光催化劑8 Yuanzhi Li, et al, J. Phys. Chem.

5、 C , 2008 112 14973. 在YG表面包覆一層二氧化鈦膜，得到了有“含染料聚合物二氧化鈦”核殼結(jié)構(gòu)的二氧化鈦雜化光催化劑8。鋰離子電池鋰離子電池SnC 用碳包覆后，碳?xì)た梢宰柚瑰a金屬之間的聚集，內(nèi)部空隙可容納錫金屬在充放電過程中的體積變化，是一種理想的陽極材料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.生物醫(yī)學(xué)生物醫(yī)學(xué)( (藥物緩釋藥物緩釋) ) 多層包覆的核殼結(jié)構(gòu)可用于藥物緩釋11。11 Haolan Xu, et a

6、l, Angew. Chem. Int. Ed., 2007, 46, 1489.12 Yufang Zhu, et al, Angew. Chem. Int. Ed., 2005,44, 5083. pH值或者離子強(qiáng)度等條件產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性能的響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對介孔孔道的封堵與開放，起到開關(guān)作用12制氫及制氫及儲(chǔ)氫儲(chǔ)氫 PdPt 核殼納米結(jié)構(gòu)具較強(qiáng)的儲(chǔ)氫能力。氫原子絕大部分位于鈀核和鉑殼的交界處，說明核殼交界在形成氫化物方面起重要作用 13。13 Hirokazu Kobayashi, et al, J.A.C.S., 2008, 130, 1818.污染治理污染治理14 Jinbo Fei, et a

7、l, Adv.Mater. , 2008, 20, 452. 二氧化錳空心納米材料在除掉污水中的有機(jī)污染物方面有很好的效果14。微反應(yīng)器微反應(yīng)器 空心核殼材料可以作為高效微反應(yīng)器，發(fā)生磺酸苯乙烯聚合。在狹小空間內(nèi)得到的聚合物其分子量要大得多15。該微反應(yīng)器可允許對納米微粒形狀的調(diào)控16。15 Won San Choi, et al, Angew. Chem. Int. Ed. , 2005, 44,1096.16 Yadong Yin, et al, Science, 2004, 304, 711.光學(xué)限制器光學(xué)限制器-optical limiters-optical limiters AuA

8、gTiO2ZrO2，都是有著很高的激光損傷閾值的強(qiáng)光學(xué)限制器17。17 Renjis T Tom, et al, Langmuir, 2003, 19, 3439.其他應(yīng)用其他應(yīng)用18 Hongyou Fan, et al, Nat. Mater. , 2007, 6, 418.19 Suchita Kalele, et al, Curr. Sci. , 2006. 91(8), 1038.20 Yu Lu, et al, Nano Lett., 2002. 2(7), 785. 模仿骨頭氣泡結(jié)構(gòu)的硅土材料納米結(jié)構(gòu)在氣泡體積增加時(shí)可能會(huì)帶來更佳的性能，可滿足膜柵欄、分子識(shí)別傳感器、低介電常數(shù)膜柵欄、分子識(shí)別傳感器、低介電常數(shù)絕緣體絕緣體等下一代微電子設(shè)備需要的技術(shù)18。