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《核殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合材料.doc》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、核殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合材料的制備及應(yīng)用摘要:核殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合材料由于獨特的物理、化學(xué)特性和廣泛的應(yīng)用前景,近年來成為研究的熱點。本文系統(tǒng)地綜述了核殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合材料的類型,針對應(yīng)用方向總結(jié)了核殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀。系統(tǒng)地歸納了核殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合材料在光學(xué)、催化、醫(yī)藥與牛物、光子晶體、超疏水涂層等方而的應(yīng)用,評述了其特點和發(fā)展的方向,并對其應(yīng)用前景進行了展望。關(guān)鍵詞:核殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合材料超疏水涂層PreparationandApplicationsofCore-ShellStructuredNanocomposite
2、Materials:theState-of-theArtAbstract:Thecore-shellstructurednano-compositematerialsshowingnovelphysicalandchemicalpropertieshavereceivedmuchattentionbecauseoftheirpotentialapplication.Theporgressinthepreparationandapplicationofthecore-shellstructurednano-compo
3、sitesisreviewedwithrespecttotheirapplicationsinoptics,catalysis,pharmacyandbiology,photoniccrystal,andsuperhydrophobiccoating.Theproblemsandsolutionsareforfoturedevelopmentofcore-shellnonocompositematerials.Keywords:core-shellstructure;nanocomposite;superhydro
4、phobiccoating1.引言隨著納米技術(shù)的發(fā)展,核殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合材料成為復(fù)合材料、納米材料等領(lǐng)域研究的熱點。核殼結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合材料(CSNC)—般由屮心的核以及包覆在外部的芫組成,CSNC屮的內(nèi)核與外殼之間通過物理、化學(xué)作用相互連接。廣義的核殼結(jié)構(gòu)不僅包括由不同物質(zhì)組成的具有核殼結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合材料,還包插屮空微球、微膠囊等納米復(fù)合材料。由于CSNC具有許多獨特的物理和化學(xué)特性,在超疏水表面涂層、材料學(xué)、化學(xué)、磁學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、牛物醫(yī)學(xué)、催化等領(lǐng)域都具有潛在的應(yīng)用價值。本文依據(jù)材料性能對CSNC的研究進展進行了
5、總結(jié),本文的H的不在于將全部文獻進行回顧,而是針對應(yīng)用方向?qū)σ恍┪墨I進行評述。FI的在于指出應(yīng)用方向、研究進展和存在的問題,以期為研究CSNC提供一些研圖1核売結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)納米復(fù)合為求及屮控為求的結(jié)構(gòu)示意圖:(a)經(jīng)典核殼結(jié)構(gòu);(b)空心球;(c)海膽型結(jié)構(gòu);(d)膠囊型結(jié)構(gòu)⑴2.常見的核殼納米復(fù)合材料CSNC,根據(jù)其核殼材料的組分與組成的不同,通常具有內(nèi)核和殼層的性能以及核殼單一組分所不具有的新性能。核殼材料一般包括無機/有機,無機/無機,有機/有機,以及空心球、微膠囊等。通常只被方法包括溶膠凝膠,種子法,界面牛長法
6、等。核殼材料的殼層不僅可以調(diào)整納米粒子的表面特性,改變其表面電荷密度、表面活性、官能團、反應(yīng)性、牛物相容性、穩(wěn)定及分散性;同時還可以通過特殊梯度結(jié)構(gòu),將外殼例子特有的超疏水性能、催化活性、電學(xué)性能、牛物醫(yī)藥性能和光學(xué)性質(zhì)等賦予內(nèi)核微粒。在這里將根據(jù)應(yīng)用方向?qū)ζ溥M行分類。Au-CdalloysCdSnanowires2.1光學(xué)方面的應(yīng)用2.1.1光墩材料光敏材料通常指光敏半導(dǎo)體材料,又稱為光導(dǎo)材料。其特點為:在無光照狀態(tài)下呈絕緣性,在有光狀態(tài)下呈導(dǎo)電性。現(xiàn)已普遍應(yīng)用的感光材料硒、氧化鋅、硫化鎘、有機光導(dǎo)體等。由于納米
7、材料吸光能力大大超過體相材料和微米級材料,因而納米復(fù)合材料的光敏性、吸光強度方面大大高于體相材料,如海膽狀太陽能轉(zhuǎn)化Zn-ZnO復(fù)合粒子陽極材料以及光波導(dǎo)材料等。海膽狀Zn-ZnO復(fù)合粒子可采用熱蒸發(fā)法制備。與核殼同軸CSNC層不同,該CSNC層不同,該CSNC具有很強的光電感應(yīng)特性,可作為太陽能轉(zhuǎn)換裝置的陽極材料。?Zno0圖2合成核売結(jié)構(gòu)納米Zn?ZnO復(fù)合粒了的示意圖⑵2.2.2熒光材料熒光材料在照明、牛物醫(yī)藥、印刷防偽等方面具有重要的應(yīng)用價值。熒光CSNC基本上以包覆熒光納米粒子如CdS、ZnS和CdSe等
8、為主。除無機/有機復(fù)合材料外,無機物基復(fù)合材料也可用于制備熒光材料。熒光CSNC基本上以包覆熒光納米粒子如CdS、ZnS和CdSe等為主。如CdS-(Cd-Sn)^T-ZnO-SnO2棒雜化復(fù)合材料、CdSe-ZnS等。特別是納米復(fù)合CdSe-ZnS粒子以熒光量子點形式分散在聚乙烯醇薄膜屮所制得的復(fù)合薄膜在牛物醫(yī)學(xué)屮有很好的應(yīng)用前景。Cd-Snalloys圖