分级结构纳米材料的液相合成策略.pdf

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1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)NovemberActaPhys．一Chim．Sin．，2010，26(11)：2865-28762865【Review】WWW．whxb．pku．edu．cn分级结构纳米材料的液相合成策略张东凤牛丽亚郭林(北京航空航天大学化学与环境学院，北京100191)摘要：由于具有多层次、多维度、多组分的耦合和协同效应，分级结构纳米材料的设计合成近年来吸引了广泛的关注．本文从分级结构的三种实现方式，即核壳结构、节型结构和分支结构，分别介绍其液相合成方法进展，并侧重从晶体成核生长和反应动力学等角度对分级结构的形成原理和影响因素进行阐述．总的来说，分

2、级结构材料的构筑主要涉及次级结构材料在初级结构材料上的异质成核生长或两种材料之间的成分交换．其中，材料之间的晶格匹配度、次级结构材料的过饱和度及化学成键情况等是影响二次相成核位点及方式的重要因素，而对晶面能的调控是调节二次相材料生长行为的重要途径．对基于成分交换的合成策略来讲，一个重要的前提条件是两种材料具有相同的阴离子或阳离子．关键词：核壳结构；节型结构；分支结构；液相合成；纳米复合材料中图分类号：0641；0642SolutionSynthesisStrategiesforHierarchicalNanostructuresZHANGDong—FengNIULi—YaGUOLin

3、(SchoolofChemist~andEnvironment,BeihangUniversity，Beijing100191，PR．China)Abstract：111ecouplingandsynergisticeffectsoftheuniquestructureofmulti—leve1．multi—dimension．andmulti—componentsalowforthedirectedsynthesisofhierarchicalnanostructuresandthisfieldhasattractedmuchinterestrecently．Inthispaper

4、，wediscussprogressinthesolutionsynthesisofthreekindsofhierarchicalstructuresincludingcore—shel1．segmented．andbranchedstructures．Wefocusontheformationmechanismandtheinfiuencingfactorsofthehierarchicalstructuresbyconsideringthecrystalnucleation—growthprocessandgrowthkinetics．Theconstructionoftheh

5、ierarchicalnanocompositesmainlyinvolvestheheterogeneousnucleation—growthofthesecondarystructuresontheprimarystructuresoracomponentexchangebetweenthetwokindsofmaterials．111edegreeoflatticematching．thedegreeofsupersaturation．andchemicalbondingmainlyinfluencethehetero．nucleationsitesofthesecondary

6、structuresontheprimarystructures．Thegrowthbehaviorsofthesecondarystructurescanbemodulatedmainlybyadjustingtheircrystallographicenergythroughsurfacemodifications．Forthesynthesisviacomponentexchange，animportantprerequisiteisthattheprimaryandsecondarystructuressharethesameanionsorcations．KeyWords：

7、Core—shellstructure；Segmentedstructure；Branchedstructure；Solutionsynthesis；Nanocomposites现代科学技术的发展对材料提出了更高的要的承载者．分级结构并不是凭空臆想，而是自然界给求，需要材料具备多功能、小型化、集成化等特点．由人类的启示．研究表明，许多生物体之所以具有人工于具有多层次、多维度、多组分的耦合和协同效应，合成材料难以逾越的神奇功能，正是由于大自然的分级结构材料无