微納米空心微球因具有獨特的形貌和結構備受關注,其獨特的中空結構可以容納其它材料,并且尺寸效應賦予其特殊的光、電、磁學性能,因而被廣泛應用于眾多領域。目前,高效、低成本且綠色環(huán)保的制備成分和形貌可控的微納米空心微球成為了研究的熱點�？招奈⑶虻闹苽浞椒ㄖ饕譃槟０宸ê蜔o模板法,每種方法制備的空心微球均有其特定的應用背景,也都存在著不足。模板法對空心微球的形貌和大小控制較好,但工藝復雜且空心微球產(chǎn)率低。無模板法工藝簡單,但是可控性差,制備的空心微球種類具有局限性�；诖饲闆r,本論文首先用模板法制備氧化鋁空心微球,然后著重研究了無模板法的制備工藝,提出了“快速溶膠-凝膠結合誘導自我轉(zhuǎn)變”工藝制備了一系列氧化鋁基微納米空心微球。論文主要研究內(nèi)容和成果概括如下:（1）以膠體炭球為模板,尿素為沉淀劑,無水乙醇和去離子水為混合溶劑,制備出粒度均一、單分散、且具有一定殼層厚度的氧化鋁空心微球。尿素在60℃溶液中可以緩慢分解,使溶液呈堿性環(huán)境,在炭球?qū)︿X離子吸附和溶液堿性的雙重作用下,鋁離子在炭球表面沉淀,從而形成較厚的殼層。探究溶劑環(huán)境對空心微球形貌和孔結構的影響,結果顯示無水乙醇可以降低溶液的極性,使... 

【文章來源】：武漢理工大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：博士

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圖1-2層層自組裝法制備無機空心微球、復合空心微球示意圖

圖 1-2 層層自組裝法制備無機空心微球、復合空心微球示意圖ig. 1-2 Schematic illustration of procedures for preparing inorganic and hybridhollow spheres using the layer-by-layer (LBL) technique盡管層層自組裝法優(yōu)點眾多，也得到大量普及，可是也有其不足的地方，體現(xiàn)在以下幾個方面，首先，制備的中空微球尺寸有限，很難制備出尺寸00nm 以下的空心微球；其次，當制備殼層較厚的空心微球時，此工藝逐層就顯得繁瑣，耗時耗力；最后，相比較其它方法制備的空心微球，此工藝的空心微球的機械強度差，在除模板過程中空心微球易坍塌，從而導致應窄。

圖 1-4 介孔殼層納米澆注法制備介孔空心微球示意圖Fig. 1-4 Schematic illustration of a nanocasting process for preparing hollowspheres with mesoporous shellsd. 介孔殼層納米澆注法介孔殼層納米澆注法所選用的模板是一個典型的實心核和介孔殼的結構其方法是將目標粒子引入到此種模板殼的介孔內(nèi)，然后除去模板得到一個同具有介孔結構殼的空心微球。圖 1-4 為介孔殼層納米澆注法制備空心微球的流圖。此方法要求目標粒子與介孔殼具有較高的匹配度，也就是目標粒子能夠先置入模板殼的介孔中。具有實心核介孔殼的二氧化硅常被用作此方法的模板這種二氧化硅的制備工藝如下，以 St ber 法[39]為基礎，在制備過程中加入適的十八烷基三甲氧基硅烷造孔劑，制備出粒度均一且具有實心核、介孔殼的氧化硅微球。以這種二氧化硅為模板，利用其介孔殼結構，向介孔內(nèi)浸漬酚樹脂等有機物，然后通過高溫炭化，最后除去模板可以得到具有介孔殼的炭空微球[40-42]，其制備過程如圖 1-5。此工藝制備的介孔炭空心微球顆粒與顆粒


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