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Angew：空心核壳结构材料的普适性合成

纳米技术
2021-11-11


独特的纳米结构设计，赋予材料许多独特的物理化学性能。空心多层结构材料HoMS（hollow multi-shelled structures），就是这样具有奇特功能的材料之一，它能够实现时空有序的传质和缓冲，在各个研究领域中引起广泛关注。近年来，研究人员希望在HoMS材料中构建多个内核，以实现更加复杂的功能。但是，这种材料结构的合成非常困难。


有鉴于此，中国科学院过程工程研究所王丹等发展了一种简便可控的方法，首先将多个核嵌入一个富含金属离子的碳球中，然后通过顺序模板工艺煅烧处理，将多个内核嵌入多壳层结构中，获得多核@多壳结构，核数和壳层数都可以得到精确控制。


本文要点：

1）该策略具有普适性，适用于多种核，包括 Si 纳米颗粒 (NPs)、TiO2 NPs、TiO2空心球(HS)、Nb2O5 HS、CeO2 HS、SnO2 HS 或它们的混合物，也适用于多种壳，譬如 CoFe2O4、MnCo2O4.5、NiCo2O4和ZnO/ZnMnO3等。

2）这种结构在各个应用领域具有独特优势。譬如在作为 LIBs 的电极材料中，原位TEM证明了内壳有效地限制了核的膨胀方向，而外壳保持稳定的界面和整体结构完整性。此外，这种多核@多壳复合材料也有望实现多种药物在不同位点的共同递送并实现顺序响应释放。


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参考文献

Jilu Zhao, Jiangyan Wang, Ruyi Bi, Mei Yang, Jiawei Wan, Hongyu Jiang, Lin Gu, and Dan Wang, General Synthesis of Multiple-Cores@Multiple-Shells Hollow Composites and Their Application to Lithium-Ion Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2021

DOI: 10.1002/anie.202110982

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202110982




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