无机空心球的制备方法

Science. 2004, 304，711-714.
热解Fe（CO）5生成 FeNPs，表面不稳定被 氧化成Fe3O4，形成 Fe-Fe3O4核壳结构
十八烯和Me3NO在 130℃Ar气氛中加热搅 拌1h
升温到210℃下反应2h 冷却至室温，加丙醇 离心分离沉淀，乙醇 清洗，保存在己烷中
将分散在环己烷中的 Fe-Fe3O4纳米粒子加 入到上述溶液中，于 130℃反应2h
二 制备方法
硬模板 法
无模板 法
制备 方法
牺牲模 板法
软模板 法
1.硬模板法
模板的表面修 饰或改性模板
碳纳米球做 模板，表面 修饰羟基化， 利于吸附铅
Pb吸附在碳 球表面
TEOS为硅源， CTAB为软模板， 形成一薄层介 孔二氧化硅
Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 4155 –4158
4.无模板法—Ostwald熟化机制
熟化机制：由于实心球内部颗粒具有较高的表面能和较大的曲率，使其与球外层 颗粒相比有较大的溶解度，内部的粒子逐渐向外溶解，空腔部分逐渐形成， 最终形成完好的中空球。
W(CO)6和无 水乙醇200℃ 下醇解生成 中间产物 WO6 NPs
煅烧去碳和 CTAB，剩下内 壁附着有Pb的 SiO2的空心球
Chem Comm， 2010， 6524–6526
2.软模板法
表面活性剂形 成胶束
前驱物在两相 界面上发生化 学反应
蒸发或溶于溶 剂除去模板
1 在 乙醇/水 溶液中形成EB-ETAB的胶团（平均150nm）；
2 加入Zn的醇盐锌离子覆盖了EB-ETAB胶团的表面；加 入氨水 后，在胶团表面形成锌氨络离子，氨气挥发 后形成氧化锌；
无机空心球的制备方法
组员：刘 琴 赵天行 朱治祥 闫文浩 陈 实 李怀瑞
目录
一 引言
二 制备 方法
三 各种 方法比较
四 参考 文献
一 引言
特点
• 低密度、高比表面积、单分散、稳定性好、表面渗透性、可 调控性、自组装、耐高温和抗老化等等。
制备方法
• 硬模板法、软模板法、牺牲模板法和无模板法。
应用
• 微观反应器、药物传输载体、电池、催化和生化等领域。
3 形成EB-ETAB有机聚合物在内，氧化锌在外的实心小 球;延 长反应时间，破坏了球壳，形成开口；
Adv. Funct. Mater. 2007.17， 1814–1820
3.牺牲模板法—Kirkendall效应
柯肯达尔效应（kirkendall effect）原来是指两种扩散速率 不同的金属在扩散过程中会形成缺陷，现已 成为中空纳 米颗粒的一种制备方法。
软模板法
牺牲模板法
无模板法
保持前驱物的外观形貌
过程简单，形貌和尺寸均 一
局限于几种金属和金属化 合物的制备
只能制备某些特定的化合 物，理论不够完善
四 参考文献
• Jing Hu, Min Chen,Xiaosheng Fang and Limin Wu. Fabrication and application of inorganic hollow spheres. Chem. Soc. Rev.2011， 5472-5491 • Zhe Chen,Zhi-Min Cui,Fang Niu,Lei Jiang and Wei-Guo Song. Pd nanoparticles in silica hollow spheres with mesoporous walls:a nanoreactor with extremely high activity. ChemComm， 2010， 6524–6526 • Huai-Ping Cong , Shu-Hong Yu .Hybrid ZnO-Dye Hollow Spheres with New Optical Properties from a Self-Assembly Process Based on Evans Blue Dye and Cetyltrimethylammonium Bromide Adv.Funct.Mater. 2007.17， 1814–1820 • Sheng Peng , Shouheng Sun. Synthesis and Characterization of Monodisperse Hollow Fe3O4 Nanoparticles. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 4155 –4158 • Seongho Jeon , Kijung Yong. A novel composite hierarchical hollow structure: one-pot synthesis and magnetic properties of W18O49– WO2 hollow nanourchins. Chem. Commun, 2009, 7042–7044.
氧的溶解率 小于NPs的生 长速率， WO6主要还 原成WO2NPs
WO6减少， 氧气稳定， 生成氧化能 力强且稳定 的W18O49
Chem. Commun, 2009, 7042–7044.
三 各种制备方法的比较
优点 硬模板法 最有效，最常用，形貌尺 寸可控，理论具有普适性 模板易除去，形貌尺寸不 够均一，能有效包裹生物 活性分子 缺点 制备过程复杂，除去模板 费时，易造成壳层塌陷和 变形 热力学上不稳定，易受外 界环境影响，如PH值，离 子强度，溶剂极性等