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详解 [核壳型结构纳米复合材料] 定义 特性 应用

来源:广州宏武材料科技有限公司 核壳纳米粒子公司    发布时间:2018-11-20浏览量:


      从国际上针对纳米材料的研究与应用来看,纳米科技正朝着跨学科,多领域相结合的方向发展,纳米合成逐步趋向于制备组成多元化,结构多样化,功能集成化的新型纳米材料。作为多元复合型功能纳米材料之一的壳核结构纳米材料因其组分间的协同效应,量子耦合效应与组成结构的多样性而具有不同于单组分胶体粒子的性质,他们在材料学,化学组装,药物输送等领域都具有广阔的发展前景。

定义:
      壳核型纳米粒子是以一个尺寸在微米至纳米级的球型颗粒为核,在其表面包覆数层均匀纳米薄膜而形成的一种符合多相结构,核与壳之间通过物理或化学作用相互连接。广义上是由一个纳米核和一个纳米壳层构成的纳米结构,也包括空球和微胶囊等材料。

      从组分上来说,可分为:
无机/无机:壳核均为无机材料的复合微纳米材料。
无机/有机:核为有机材料,壳为无机材料的复合微纳米材料。
有机/无机:核为无机材料,壳为有机材料的复合微纳米材料。
有机/有机:核壳均为有机材料的复合微纳米材料。
复杂型:具有多层核壳结构,核壳多分别为有机或者无机的复合微纳米材料。

      从结构形貌上来说,可分为:
球形壳核结构
多面体壳核结构
多壳层核壳结构
多核壳核结构

特点:
1)组成种类多。复合结构的纳米粒子具有比单组分纳米粒子更优异的性能。
2)形貌多样化。纳米粒子的性质不仅取决于其尺寸大小,还与其形貌密切相关。
3)组分间具有协同效应。核壳结构纳米粒子是具有特殊性质的功能材料,其性质可以通过改变核壳的元素组成及其形貌结构而得到控制,最终实现多种不同性质的结合,顺应了材料功能多样化的发展要求。
4)性价比更好。我们可以将珍贵稀缺的材料包覆在廉价材料的外层以减少稀缺材料的使用,同时又能达到相同甚至更好的性能。这些空心结构的纳米粒子可以作为催化载体,吸附材料和轻质结构材料等。

应用:
      壳核结构纳米材料的应用几乎涵盖了力,热,光,电四大领域的各个方面。在生物医学,催化,磁学,微波吸收,分子检测,光学方面有着巨大的应用前景。

1. 生物医学应用
      主要被用于控制药物输送/药物载体,生物体成像,细胞标记,生物传感器以及再生医学等方面。在生物体应用中,纳米粒子还可被用于探测损坏的细胞,DNA,RNA,胆固醇等。以磁性材料为核,荧光材料,SIO2,金属或高分子等为壳的纳米粒子就具备这种探测功能。例如,AU/AG核壳结构纳米粒子被用来探测体内肿瘤细胞。

2. 催化应用
      催化剂在提供燃料,精细化学试剂和加强环境保护方面起到非常关键的作用。核壳结构的纳米粒子作为催化剂有着组成,粒径,形貌和表面性质可调的优点,这些特性极大的增强了设计和控制纳米催化材料活性的能力。在光催化,汽车尾气催化,水处理方面发挥越来越重要的作用。

      包覆了贵金属等壳层的磁性纳米粒子往往具有比单元金属纳米粒子更好地物理性能。纳米金,纳米铂,纳米钯都是很好的金属催化材料,例如,在Au纳米粒子的表面包覆FE2O3可以将AU对CO到CO2专票的催化能力显著提高。其他的对AU/SIO2,Ag/TiO2,Au/Pt,Au/Ni, Au/Co等核壳结构纳米粒子微量检测和催化活性的研究也越来越多。

3. 隐身材料

      在功能纳米材料中,有种材料因其特殊的性质在军事上有着极为重要的应用,那就是电磁波吸收材料。所谓吸波材料,指的是材料将电磁波吸收后,通过自然共振,畴壁共振,磁滞损耗,介电损耗等机理,将电磁波能量转化为热能或者其他形式的能量,从而降低其反射率,达到躲过探测的效果。

      广州宏武材料科技有限公司在专业供应单质,氧化物,无机化合物纳米粒子的基础上, 我们的另一大优势就是为客户量身定制包覆型纳米粉体---核壳结构的纳米复合材料,一个材料只有单一功能,几种材料联合起来,其性质可以通过改变核壳的元素组成及其形貌结构而得到控制,最终实现多种不同性质的结合,顺应了材料功能多样化的发展要求。通过组分间的协同效应,与组成结构的多样性而具有不同于单组分纳米粒子的性质。


      如果您有任何纳米材料的需求,欢迎随时在线联系我们。




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