核壳结构纳米复合材料的研究进展

核壳结构纳米铁氧体复合材料的制备及其光催化活性的研究进展黄智博;郑航博;高朋召;程磊;袁铮;李冬云【期刊名称】《中国陶瓷工业》【年(卷),期】2017(024)005【摘要】综述了近十年来,核壳结构纳米铁氧体复合材料的制备及其光催化性能影响因素方面的研究成果,主要阐述了几种常见的核壳结构纳米铁氧体材料及其制备方法,探讨了壳层结构、厚度和热处理温度等因素对纳米铁氧体复合材料光催化性能的影响及相关机理,并对下一步的研究工作进行了展望.【总页数】8页(P14-21)【作者】黄智博;郑航博;高朋召;程磊;袁铮;李冬云【作者单位】湖南大学材料科学与工程学院,湖南长沙 410082;湖南大学材料科学与工程学院,湖南长沙 410082;湖南大学材料科学与工程学院,湖南长沙 410082;湖南大学喷射沉积技术及应用湖南省重点实验室,湖南长沙 410082;湖南大学材料科学与工程学院,湖南长沙 410082;湖南大学材料科学与工程学院,湖南长沙410082;中国计量大学材料科学与工程学院,浙江杭州 310018【正文语种】中文【中图分类】TQ174.75【相关文献】1.上转换/半导体核壳结构纳米复合材料光催化研究进展 [J], 冯朋朋;潘育松;张泽灵2.核壳结构纳米TiO2/PU/PMMA复合材料制备及其光催化性能研究 [J], 沈高扬;杨磊;杨燕凤;黄宝玲;林媛3.碳化钨/碳化二钨核壳结构纳米复合材料的制备及电催化活性 [J], 李国华;陈丹;郑翔;谢伟淼;程媛4.核壳结构CdS/CuS纳米复合材料的制备及光催化性能 [J], 张克杰;李宇;夏源;韩烁;曹静;王瀚漾;罗文韬;周志萍5.纳米铁氧体基核壳结构复合吸波材料的制备方法及研究进展 [J], 赵栋梁;金奕含;罗曦;张敬霖;于一鹏;张建福;高克玮因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

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。

Ag@Cu 2O 核壳纳米晶体结构光催化性能的研究卜军燕刘欣覃超李艳(西南大学物理科学与技术学院，重庆400715)随着当今社会的快速发展，环境污染和能源消耗已成为人类面临的主要难题，特别是有机染料造成的水污染，已经限制了工业的可持续发展，危及人类的健康和生命[1]。

众所周知，光催化是解决当前环境问题的一种有效方法，与其它常规方法相比，在有机染料引起的环境问题中尤其有用[2-3]。

让我们值得庆幸的是，人们发现了一种高效的光催化剂可以解决当前紧迫的环境问题,半导体光催化剂具有优异的催化活性，在光辐射下可以产生光电子和自由基[4-8]。

近年来，Cu 2O-CdS 、Cu 2O-ZnO 、Cu 2O-ZnS 、BiVO 4/Ag/Cu 2O 、Cu 2O/TiO 2[9-13]等一系列光催化剂已被报道用于环境修复。

然而，这些光催化剂的光反应速率低和光利用率低，限制了它们的商业潜力和实际应用[12-14]。

为了提高光生电子和空穴的分离效率及光催化活性，人们做了很多努力。

其中通过合成Cu 2O 纳米粒子(NPs)或纳米线(NWs)来增加材料的比表面积这种方法尤为突出，但是人们发现带隙较窄的纯Cu 2O 由于光生电子-空穴对的快速复合，稳定性较差，量子效率较低，为了解决这一难题，通过大量研究发现金属-Cu 2O 核-壳纳米结构的催化性能比较好，因此金属-Cu 2O 核-壳纳米结构的制备受到了越来越多的关注,银具有高导电性、低成本、可调谐的局部表面等离子体共振(LSPR)频率以及与Cu 2O 的晶格失配小于4%等优点，因此被认为是一种提高Cu 2O 光催化性能的高效敏化剂[2]。

通过多种方法制备的Ag@Cu 2O 纳米复合材料，与纯相的Cu 2O 材料相比[15],Ag/Cu 2O 复合材料在降解废水中有机污染物方面表现出良好的光催化性能，已得到广泛的研究。

本文通过简单的一步法制备的催化剂Ag@Cu 2O ，对可持续能源、公共卫生和水安全具有重要意义。

第52卷第12期 辽 宁 化 工 Vol.52，No.12 2023年12月 Liaoning Chemical Industry December，2023纳米二氧化硅改性丙烯酸酯涂料的研究进展李 伟（安徽师范大学化学与材料科学学院，安徽 芜湖 241002）摘 要：纳米SiO2改性丙烯酸酯涂料可以改进涂层的光学性能、防腐蚀性能、机械性能等。

纳米SiO2与丙烯酸酯乳液有不同的聚合方法，所得产品性能也不同。

综述了共混法、溶胶-凝胶法、原位聚合法在制备纳米SiO2/丙烯酸酯乳液中的应用，以及三种复合乳液制备方法对涂料性能的影响。

关键词：纳米SiO2；丙烯酸酯；改性；复合方法中图分类号：TQ630.4文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2023）12-1826-04丙烯酸酯单体中的双键经聚合反应生成丙烯酸酯树脂，由丙烯酸酯树脂制得的涂料具有良好的耐候性、耐酸碱等性能，在汽车、家具、机械、建筑等领域得到广泛应用[1-2]。

由于丙烯酸酯单体的多变性，多种酯基在不同介质中的溶解性，以及与其它涂料用树脂的混溶性等特点，丙烯酸酯树脂已成为涂料工业中全能的通用树脂[3]。

丙烯酸酯涂料也有一些缺点，如热稳定性较差，涂膜易返黏，机械加工性能差等。

为改善涂料性能，有机-无机复合技术为涂料改性开辟了新途径，复合改性技术可以将有机聚合物的优异性能与无机材料杰出的刚性，对热、化学、大气的稳定性结合起来，显著提高涂料性能。

纳米科技的发展使得有机-无机复合改性涂料进入了新阶段，纳米材料在分子水平上实现了有机-无机材料的复合。

纳米SiO2呈三维网状结构，表面存在不饱和键以及不同键态的羟基，具有很高的反应活性，而且表面吸附能力强，对紫外光、可见光以及近红外线有较高的反射率，而且纳米SiO2可深入到高分子化合物的π键附近，形成空间网状结构。

纳米SiO2有着广泛的商业应用，如填料、催化、传感、光子晶体和药物递送等[4-5]。

科教论坛ScienceandEducationForum核壳纳米粒子的合成方法及性质研究综述文/江健林 刘松 吴昱均 王铭樟 田雪梅 王晓芳摘要：基于核壳纳米粒子优越的性能，其可控的制备以及相应的性质是现代材料科学的研究热点，本课题主要综述了机械混合反应法、新型溶胶-凝胶法、微乳液聚方式、氧化还原-重金属化法、沉淀法等核壳纳米粒子合成方法，并以核壳TiO2纳米颗粒为例，综述了对其光电催化性能的研究成果。

关键词：核壳纳米粒子；氧化还原；TiO2。

1 前言在20世纪初，美国国家纳米技术计划（NNI）预测纳米技术的发展将处于两个基本阶段。

首先，通过合并简单的纳米结构并发现其新的纳米级性能来改善现有产品。

其次，开发兼具安全性和多功能性的新型复杂纳米系统。

如今，纳米粒子和纳米结构的发展已在各个层面上广泛开展，其影响已广泛传播到几乎所有科学技术领域，例如材料科学，光学，电子，传感器，能源，太阳能电池，医学，药物输送和生物应用。

开发纳米颗粒多功能性的一种常见方法是将各种形式的材料组合在一起，例如有机-有机、有机-无机、无机-无机、有机-生物等形式作为双金属纳米复合材料或核壳纳米颗粒。

核壳纳米粒子是成功的多组分纳米材料，其中包括众多功能，具有较好的发展前景，受到人们关注[6–8]。

因此，本文对核壳纳米粒子的部分研究成果进行分析，对其合成方法做了简要综述，并重点总结了核壳TiO2纳米例子及其光电催化性能的研究成果。

2 核壳纳米结构粒子的相关合成方法2.1 机械混合反应法与大多数传统合成方法相反，机械混合反应能在不高温、不复杂的条件下合成核壳纳米粒子，具有简单，高效、快速的特点。

2016年Mojgan Ghanbar采用新型的机械混合反应物法合成制备并表征了TiCdI3纳米结构。

选择了硝酸铊、硝酸镉和碘化锂作为起始试剂，在室温条件下制备了用于合成TiCdI3的CdI2和TiI。

TiCdI3的形貌、相结构和相纯度可以由TiI：CdI2的比例控制，也可以通过调节表面活性剂的种类来控制。

金属有机骨架为壳的核壳结构材料研究进展一、本文概述随着科技的飞速发展，新型材料的研究与应用日益受到人们的关注。

在众多材料中，金属有机骨架（Metal-Organic Frameworks, MOFs）以其独特的结构和性质，尤其在核壳结构材料领域的应用，展现出巨大的潜力和价值。

本文旨在综述金属有机骨架为壳的核壳结构材料的研究进展，探讨其合成方法、性能优化以及潜在应用前景。

我们将对金属有机骨架材料进行简要介绍，包括其结构特点、合成原理以及在核壳结构中的应用优势。

随后，我们将重点论述核壳结构材料的合成方法，包括模板法、自组装法等多种方法，并分析其优缺点。

在此基础上，我们将进一步探讨如何通过调控金属有机骨架壳层的结构和性质，优化核壳结构材料的整体性能。

我们还将关注金属有机骨架为壳的核壳结构材料在催化、气体分离与存储、药物传输等领域的应用前景，分析其在不同领域中的优势与挑战。

我们将总结当前研究的不足之处，并展望未来的研究方向，以期为未来金属有机骨架为壳的核壳结构材料的研究与应用提供有益的参考。

二、金属有机骨架为壳的核壳结构材料的合成方法金属有机骨架（MOFs）为壳的核壳结构材料因其独特的物理和化学性质，近年来在多个领域引起了广泛关注。

合成这种核壳结构的关键在于实现MOFs在选定核心上的均匀且可控的生长。

原位生长法：这是最直接且常用的方法，通常涉及在预先制备好的核心粒子表面，通过溶液中的金属离子与有机配体自组装形成MOFs 壳层。

通过控制反应条件，如温度、pH值、浓度等，可以调控MOFs 壳层的厚度和形貌。

种子生长法：在核心粒子表面预先生长一层薄的MOFs种子层，然后在此基础上继续生长MOFs壳层。

这种方法有利于实现MOFs壳层的均匀性和连续性。

界面聚合法：在某些情况下，可以在油水界面或液液界面上实现MOFs壳层的生长。

这种方法通常涉及将核心粒子分散在一个相中，而将金属离子和有机配体溶解在另一个相中，通过界面反应实现MOFs 壳层的生长。

专利名称：一种核壳结构的纳米磷酸锰铁锂复合材料及其制备方法和应用
专利类型：发明专利
发明人：杨文超,毕玉敬,王德宇
申请号：CN201510072987.2
申请日：20150211
公开号：CN105990562A
公开日：
20161005
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种纳米磷酸锰铁锂复合材料，具体地，所述复合材料包括核壳结构和任选的包覆所述核壳结构的外碳层，其中，所述的核壳结构包括：(i)核芯，所述核芯的化学组成为LiMnFePO，其中0.05≤a≤x≤0.6；和(ii)核壳，所述核壳为磷酸铁锂；并且所述复合材料的粒径为10-900nm。

本发明还公开了所述复合材料的制备方法和应用。

本发明所述复合材料利于提高锂离子电池电化学性能且制备工艺可操作性强、易于控制且成本低。

申请人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所
地址：315201 浙江省宁波市镇海区庄市大道519号
国籍：CN
代理机构：上海一平知识产权代理有限公司
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《纤锌矿AlGaN核壳结构纳米线发光二极管中电子阻挡层的优化》篇一一、引言随着科技的进步，发光二极管（LED）作为现代照明和显示技术的重要组成部分，其性能的优化与提升显得尤为重要。

纤锌矿AlGaN核壳结构纳米线因其独特的物理和化学性质，在LED 领域中展现出巨大的应用潜力。

然而，电子在纳米线中的传输和阻挡问题一直是影响其性能的关键因素。

本文将重点探讨纤锌矿AlGaN核壳结构纳米线发光二极管中电子阻挡层的优化，以期提升LED的性能。

二、纤锌矿AlGaN核壳结构纳米线发光二极管的基本原理纤锌矿AlGaN核壳结构纳米线是由铝（Al）和镓（Ga）组成的合金与氮（N）元素结合形成的一种复合材料。

这种结构具有优良的电学和光学性质，因此在LED器件中得到了广泛应用。

在LED中，电子和空穴在复合过程中释放出光子，从而实现发光。

然而，电子在传输过程中可能因能量过高而穿过原本应阻挡其的层，导致发光效率降低。

因此，优化电子阻挡层对于提高LED性能具有重要意义。

三、电子阻挡层的优化策略针对纤锌矿AlGaN核壳结构纳米线发光二极管中电子阻挡层的优化，我们提出了以下策略：1. 材料选择与调整：通过调整AlGaN中的Al和Ga的比例，可以改变其能带结构和电子亲和能，从而优化电子阻挡效果。

适当增加Al的含量可以提高阻挡层的势垒高度，降低电子穿越的概率。

2. 纳米线表面处理：对纳米线表面进行适当的处理，如引入表面缺陷或涂覆一层薄的高势垒材料，可以有效地减缓电子在传输过程中的速度，增加其在阻挡层中的停留时间，从而提高发光效率。

3. 引入多层阻挡结构：采用多层阻挡结构可以进一步提高电子阻挡效果。

通过在不同层次中使用不同材料和比例的AlGaN，可以构建具有阶梯式势垒的电子阻挡层，使电子在传输过程中多次受到阻挡，降低其穿越阻挡层的概率。

4. 优化生长条件：通过优化分子束外延（MBE）或金属有机化学气相沉积（MOCVD）等生长技术的条件，如生长温度、压力和掺杂浓度等，可以改善纳米线的结晶质量和界面特性，从而提高电子阻挡层的性能。