ACS Nano：高密度微球的超粒子工程：具有可调微机械性能的氧化钇稳定的氧化锆

Nanoyu

2021-05-27

各种超颗粒由于其固有的多孔结构而具有优异的催化性能，因此得到了广泛的研究；然而，由于结构不太致密，它们的机械性能没有引起人们的太多注意。

近日，韩国材料研究所Yuho Min报道了展示了一种合理的方法来制备组装的超粒子，从而获得高密度的微球。

文章要点

1）研究人员选择3 mol%氧化钇稳定的氧化锆（3YSZ）和氧化铝颗粒作为构筑块，并使用基于液滴的模板方法(喷雾干燥)组装成更高阶的结构，以进行概念验证。此外，通过调节构筑块组装和液滴中溶剂挥发之间的竞争动力学，控制了超粒子的密度、尺寸、球形和形貌等结构特征。并对制备水悬浮液和工艺参数进行了优化。

2）通过对形成机理的详细了解，研究人员通过热处理获得了定制的超微粒，然后获得高度致密的微球（相对密度=99%）和良好的球形度（>98%）。与已报道的3YSZ样品的机械性能相比，该微球具有最高的硬度（26.77 GPa）和更高的弹性模量（210.19 GPa）。

这种超粒子工程为控制超粒子功能材料的结构特征和微观力学性能提供了指导，从而拓展了超粒子功能材料在要求材料具有高密度和优异力学性能的实际应用中的应用范围。

参考文献

Young-Rok Kim, et al, Supraparticle Engineering for Highly Dense Microspheres: Yttria-Stabilized Zirconia with Adjustable Micromechanical Properties, ACS Nano, 2021

DOI: 10.1021/acsnano.1c02408

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c02408