核壳结构纳米复合材料的制备及催化应用研究进展_第1页
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文档简介

核壳复合纳米材料是将一种或多种纳米粒子材料包覆在其他纳米粒子上所形成的有序组装纳米复合材料。核壳复合纳米材料能够兼具外壳和内核材料的优良特点，将内外两种材料的特性复合，克服单一结构材料性能的不足，提高材料的光、电、磁、催化等特性。核壳结构纳米复合材料的外壳和内核间具有强相互作用，且可以通过调整壳层结构来调控内核纳米颗粒的表面特性，如：表面电荷密度、表面活性、官能团类型、稳定性及分散性等。另外，通过特殊的结构设计，还可以将外壳材料特有的催化活性、电学性能、光学性质、生物医药性能等赋予内核颗粒。核壳结构纳米复合材料的结构多样，理化特性优异、可调，使其在光学、电学、化学、生物医学等众多领域应用前景广泛。摘要：核壳结构纳米复合材料，即一层或多层的无机或有机材料借助某种相互作用力包覆在无机或有机颗粒的外表面所形成的具有核壳结构的纳米材料。核壳结构纳米复合材料可以改善外壳和内核的不足，提高材料的光、电、磁、催化等特性。根据核和壳层的不同可划分出多种分类，且制备方法多样。核与壳之间的相互作用促使核壳结构纳米复合材料呈现出多种优异的功能特性，广泛应用于诸多领域。在催化中，核壳结构纳米复合材料不但表现出良好的耐化学侵蚀特性还能有效减少纳米粒子的团聚、烧结等问题。该文综述了核壳型纳米复合材料的分类、制备方法及在催化领域中的应用，简单阐述了其形成机理，并对其未来发展方向进行了展望。总结与展望核壳复合材料种类繁多，包括：无机-无机、无机-有机、有机-无机、有机-有机、多核型、多层核壳、空心内腔类型。其中，无机-无机核壳复合材料是最常见、应用最广泛的核壳材料类型。常见的核壳材料合成方法包括：化学沉淀法、自组装法、模板法、热分解法、种子介导生长合成法等。其中，种子介导生长合成法是目前应用最广泛、高效的合成方法。核壳材料性能多样、在多个领域具有广阔的应用前景，如：光学、电学、生物医学、催化等，催化领域是核壳材料最重要的应用领域之一。核壳催化剂在加氢反应、氧化反应、重整反应、光催化和电催化等反应中均表现出优异的催化特性，具有广阔的应用前景。关于核壳型纳米复合材料催化剂的研究已取得丰富的成果，但仍然存在大量理论和技术问题亟需深入探讨。下一步需要研究的重点：（1）当前人们对材料的形成机理认知和掌握尚不够深入，精确控制材料的制备难于实现，对纳米核壳材料形成机理进一步深入研究，掌握其本质规律，才能更精准、更快速、更高效地对核壳材料的结构进行调节，进而获取更优异的功能；（2）核壳型纳米复合催化材料的应用领域依然需要进一步拓宽，在电催化、光催化合成等新兴领域中的应用依然较少，在传统热催化领域，特别是对催化剂的耐高温特性、催化选择性要求较高的过程中的应用潜力应进一步挖掘。开发高效、便捷的纳米核壳催化材料的制备

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