多层核_壳结构复合微球材料制备研究进展

962 化学通报 2009年第11期 http: doc.guandang.net进展评述

多层核 壳结构复合微球材料制备研究进展

宁向莉 张 颖* 王 伟

(应用表面与胶体化学教育部重点实验室陕西师范大学化学与材料科学学院 西安 710062)

摘 要 基于不同组分的核芯材料制备多层核 壳结构复合材料的独特优势在于可实现对复合材料的尺

寸、形态及组成的有效调控,从而获得多类具有新颖结构和性能的多功能复合材料。根据常见核芯材料的组

成类型,将核芯材料分为无机纳米颗粒(如磁性微粒、二氧化硅、纳米金属、半导体等)和聚合物微球(如聚苯乙

烯和聚合物微凝胶)两类,并分别从多层核 壳复合微球材料的制备方法特点及其性能等方面进行分析和阐述。

关键词 核 壳结构 复合材料 无机纳米粒子 聚合物微球

ProgressonPreparationofCompositeMicrosphereswiththe

Multi layerCore shellStructures

NingXiangli,ZhangYing,WangWei

(KeyLaboratoryofAppliedSurfaceandColloidChemistry(ShaanxiNormalUniversity),MinistryofEducation,

SchoolofChemistryandMaterialsScience,ShaanxiNormalUniversity,Xi an710062)

Abstract Thepeculiaradvantagesofpreparationofcompositeswithmulti layercore shellstructuresbaseduponthe

variouscorematerialsareofeffectivelyregulatingandcontrollingforthesize,morphologyandcompositionofthe

correspondingcomposites,andtherebyvariousmulti functionalcompositematerialswithnovelstructuresandpropertieswere

obtained.Thecorematerialscanbedividedintotwocategoriesaccordingtotheircompositiontype,thatis,inorganicnano

particles(e.g.magneticnano particles,silica,metalnano particles,semiconductors,etc.)andpolymermicrospheres(e.g.

polystyreneandpolymermicrogels).Moreover,thepreparingcharacteristicsandpropertiesofmulti layercore shell

compositemicrospheresareanalyzedanddiscussed.

Keywords Core shellstructure,Composites,Inorganicnano particles,Polymermicrospheres*

核 壳结构微球是由中心粒子为核、不同组分为壳所形成的一类复合材料,由于其在组成、结构、表面性质等方面具有可调控性和可剪裁性等特点,因此,这类材料的制备与应用研究已成为众多学科领域

[1~3]科学家们关注的热点课题。通常情况下,壳层组分可以是单一组分,也可以是复合组分。壳层组分

的引入不仅能增加中心粒子的稳定性和分散性能,而且可通过改变粒子的表面电荷、实现官能化或进行表面反应等途径同时赋予中心粒子以光、电、磁、机械和催化等性能。与单一核 壳结构材料相比,含有多层核 壳结构的复合材料能较好地综合更多无机、有机和纳米材料的优良特性,具有良好的机械、光、电和磁等功能特性,而且具有更高的可设计性和可组合性等特点,将在光学器件、电子学、生物学、医药、催化等许多领域具有广阔的应用前景[4~7]。

[8~12]在核 壳微球材料的制备技术中,模板法由于其制备方法简单、重复率高、预见性好、产品形态均一和性能稳定等优点而被广泛应用于多层核 壳材料的制备研究中。模板法制备技术,一般是通过溶

[13,14][15~17][18,19]胶 凝胶法、层 层自组装法、乳液聚合法等手段,在中心粒子表面包覆壳层组分,以制备含

*宁向莉 女,26岁,研究生。从事多组分功能材料的制备与应用研究。联系人E mail:zhangy@snnu.edu.cn

陕西省自然科学基金项目(2007E106)和陕西师范大学研究生培养创新基金项目(2008CXS026)资助

2008 11 17收稿,2009 06 01接受