以碳球为模板核壳型结构制备和表征.pdf

第 42卷 第8期 化 工 技 术 与 开 发 V01．42 No．8 2013年 8月 TechnologyDevelopmentofChemicalIndustry Aug．2013 以碳球为模板的核壳型结构的制备与表征 姜 昭 矿鲁南化工有限公司，山东 滕州 277527) 摘 要：利用表面具有羟基和羧基等活性机团的碳球和铜—碳核壳微球(Cu@c)作为模板，通过—个简单的过程合成 各种 的中空结构咆括氧化铜一氧化锌铃铛型中空结构)。该方法在合成氧化铜中空球时具有明显优势。 关键词：胶体碳球；核壳；水热反应；模板 中图分类号：TB33 文献标识码：A 文章编号：1671-9905(2013)08-002．44)3 1核壳结构复合物概述 1．2 核壳结构复合物的制备方法 核壳型 l【粒子是以一个尺寸在微米至纳米级 目前，核壳结构复合物的制备方法主要有溶 的球形颗粒为核，在其表面包覆数层均匀纳米薄膜 胶 一凝胶法 (sol—ge1)、反相微乳液法、LBL(1ayer—by— 而形成的一种复合多相结构，核与壳之间通过物理 layer)法、沉积和表面反应法。其中沉积和表面反应 或化学作用相互连接。广义的核壳材料不仅包括由 法是本研究的制备方法。 相同或不同物质组成的具有核壳结构的复合材料， 研究表明，分散在水中的无机物粒子可以被包 还包括空球、微胶囊等材料。人们通过在微米或纳 裹上数层无机材料，从而形成核壳结构复合纳米材 米尺寸的内核表面包覆具有不同化学组成的壳层， 料。将壳层直接沉淀到核颗粒上，或通过核壳上的 形成具有核壳结构的复合材料。 特殊官能团的表面反应来引发包裹。下面主要介绍 近年来 2【】，具有核壳结构的复合材料 由于其独 用胶体碳球为模板，通过沉积和表面反应法制备空 特的物理与化学性质及其技术应用而越来越受到人 心球状材料和核壳型材料。 们的关注。这些核壳结构复合材料常常呈现出不同 Sun等报道了一种新型的绿色模板——胶体碳 于内核的性质。例如，与内核相比，核壳结构复合材 球，是以葡萄糖或蔗糖为前驱物，经水热合成而得。 料具有不同的表面化学组成、更高的稳定性、更大的 所得胶体碳球表面与多糖类似，分布有大量的羟基 表面积、以及不同的磁性质和光性质。因此，无论是 和羰基，具有 良好的亲水性。与传统的方法相比， 从基础理论研究，还是从实际技术应用的角度看，核 胶体碳球合成过程中无需任何有机溶剂、引发剂和 壳结构复合材料都是非常令人感兴趣的研究对象。 表面活性剂，是一种绿色合成方法，具有较为广阔的 应用前景。到 目前为止，已有人用带有羟基和羰基 1．1核壳复合材料分类 等功能团的胶状碳球作模板成功地制备了GaO、 一 般讲，核壳结构复合物的组成包括4种形式， SiO2、TiO2、SnO2、A12O3、ZnO空心球。其基本原理是： (1)无机 @无机；(2)无机 @有机；(3)有机@无机； 金属离子可以与胶状碳球表面中的羟基形成化学 (4)有机@有机。其中以无机 @无机形式的核壳结 键，而不是简单地吸附在表面。然后把所形成的碳 构相关的研究报道最多。无机的壳或核可以是无定 核