核壳纳米材料

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.主要应用概述IV.结论与展望I.核壳结构简介core/shellstructuredmaterials:hollowstructuredmaterials:yolk/shellstructuredmaterials:最常用的壳材料：SiO2SiO2优点易于包覆价格便宜光学透明化学稳定[1].PMulvaney,etal,J.Mater.Chem.,2000,10,.1259.II.核壳结构的性质1.光学属性通过小幅调整壳的厚度，核壳颗粒的颜色可以在红、粉红、紫到蓝色之间调节[2]。2.增强荧光包覆可以减少光漂白，包覆另一层半导体可以显著增强荧光[2]。壳材料的选择对电子空穴对的分布位置很重要[3]。[2].SuchitaKalele,etal,Curr.Sci.,2006.91(8),1038.[3].SungjeeKim,etal,J.A.C.S.,2003,125,11466.3.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]。[2].SuchitaKalele,etal,Curr.Sci.,2006.91(8),1038.[4]MingZhang,etal,Nanotechnology,2008,19,.1III.主要应用概述：[5].XiongwenLou,etal,Adv.Mater.,2008,3987.核壳材料催化剂充电电池生物医学污染治理微反应器光学限制器储氢其他1.催化剂Au@SiO2包覆一层二氧化硅壳后，可避免聚集，保持活性。同时，包覆后的颗粒很容易通过分离和分散[6]。且具有热稳定抗烧结的优点[7]。[6].JoongooLee,etal,Adv.Mater.,2008,20,1523.[7].PabloMArnal,etal,Angew.Chem.Int.Ed.,2006,45,8224..1.光催化剂[8]YuanzhiLi,etal,J.Phys.Chem.C,200811214973.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]。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].KyuTLee,etal,J.A.C.S.,2003,125,5652.[10]Wei-MingZhang,etal,Adv.Mater.,2008,201160.3.生物医学(药物缓释)多层包覆的核壳结构可用于药物缓释[11]。[11]HaolanXu,etal,Angew.Chem.Int.Ed.,2007,46,1489.[12]YufangZhu,etal,Angew.Chem.Int.Ed.,2005,44,5083.pH值或者离子强度等条件产生结构性能的响应，实现对介孔孔道的封堵与开放，起到开关作用[12]4.制氢及储氢Pd@Pt核壳纳米结构具较强的储氢能力。氢原子绝大部分位于钯核和铂壳的交界处，说明核壳交界在形成氢化物方面起重要作用[13]。[13]HirokazuKobayashi,etal,J.A.C.S.,2008,130,1818.5.污染治理[14]JinboFei,etal,Adv.Mater.,2008,20,452.二氧化锰空心纳米材料在除掉污水中的有机污染物方面有很好的效果[14]。6.微反应器空心核壳材料可以作为高效微反应器，发生磺酸苯乙烯聚合。在狭小空间内得到的聚合物其分子量要大得多[15]。该微反应器可允许对纳米微粒形状的调控[16]。[15]WonSanChoi,etal,Angew.Chem.Int.Ed.,2005,44,1096.[16]YadongYin,etal,Science,2004,304,711.7.光学限制器-opticallimitersAu\Ag@TiO2\ZrO2，都是有着很高的激光损伤阈值的强光学限制器[17]。[17]RenjisTTom,etal,Langmuir,2003,19,3439.8.其他应用[18]HongyouFan,etal,Nat.Mater.,2007,6,418.[19]SuchitaKalele,etal,Curr.Sci.,2006.91(8),1038.[20]YuLu,etal,NanoLett.,2002.2(7),785.模仿骨头气泡结构的硅土材料纳米结构在气泡体积增加时可能会带来更佳的性能，可满足膜栅栏、分子识别传感器、低介电常数绝缘体等下一代微电子设备需要的技术[18]。在稳定胶体、光子能带间隙[19]、光子晶体和等离子体波导[20]方面也有应用。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！