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上海大学2015～2016学年秋季学期研究生课程考试 课程名称： 精细化工选论　 课程编号： 11SBA9001 论文题目: 核-壳结构纳米复合材料的研究进展 研究生姓名: 黄乐 学 号: 论文评语: 成 绩: 任课教师: 张宝华 评阅日期: 核-壳结构纳米复合材料的研究进展 黄乐 （上海大学 环境与化学工程学院，上海200444） 摘要：核-壳结构纳米复合材料因其独特的结构而呈现出诸多新奇的物理、化学特性，在催化生物、医学、光、电、磁以及高性能机械材料等领域具有广阔的应用前景。核-壳复合材料综合了无机、有机、纳米粒子诸多特异性质于一体,并可以通过分别控制核-壳的厚度等实现性能的调控。本文主要介绍了核-壳型复合纳米材料的特点、形成机理以及制备方法 ，同时指出了目前该领域的应用前景、存在的不足和今后的研究发展方向。 关键词：核壳结构；纳米复合材料；研究进展 Research and Development of Core-shell Nanocomposites Huang Le (School of Environmental and Chemical Engineering, Shanghai University, Shanghai 200444, China) Abstract: core-shell structure nano composite materials have many novel physical and chemical properties due to their unique structures, which have broad application prospects in the fields of catalysis, medicine, optical, electrical, magnetic, and high performance mechanical materials. The core-shell composite materials have the characteristics of inorganic, organic and nano particles, and can be controlled by controlling the thickness of the core shell. In this paper, the characteristics, formation mechanism and preparation method of core-shell type composite nano material are introduced, and the application prospect, the existing problems and future research directions are also pointed out. Key words: core-shell structure; nano composites; research progress 1 前言 随着纳米技术的发展，核壳结构纳米复合材料成为复合材料、纳米材料等领域研究的热点。核壳结构的纳米复合材料（CSNC）SiO2包覆TiO2的研究中发现，二者是通过形成Ti-O-Si键结在一起的。[1～3]SiO2、TiO2这类无机氧化物纳米颗粒在水中可与水分子发生水合作用，产生羟基，如硅溶胶颗粒表面的硅醇基，这些基团容易与其它无机颗粒表面的羟基或高分子链上所带的一些官能团(如-COOH、-OH等)发生化学作用,使二者形成化学键。 通过在反应体系中引入偶联剂,也可使包覆物与被包覆物之间形成化学键。如在制备 Au表面包覆SiO2的研究中，[4]由于Au纳米颗粒在溶液中不能稳定存在 ,并且Au和SiO2间没有亲和性，不能直接完成包覆，因此先用柠檬酸吸附在Au纳米颗粒面防止其团聚,然后再加入偶联剂氨丙基三甲 硅氧烷以及硅酸钠,就可以通过化学键的作用完成Au纳米颗粒表面包SiO2的过程。 3.2 库仑静电引力作用机理 这种机理认为，包覆剂带有与基体表面相反的电荷，靠库仑引力使包覆剂颗粒 吸附到被包覆颗粒表面[5]。Homola等[6]研究了SiO2包覆γ-Fe2O3的机理,当pH在3～ 6γ-Fe2O3和SiO2带有相反电荷。他们通过混合带有相反电荷的γ-Fe2O3和SiO2两种