模板法是利用具有一定立体结构、形状容易控制的材料作为模板,通过物理、化学或生物的方法使物质原子或离子沉积到模板的孔中或表面,而后移去模板,得到所需要的纳米结构材料的过程,用该方法制作的纳米材料具有与模板孔腔相似的结构特征。
模板法制备纳米材料的关键在于模板剂,其主要通过调控晶体的成核和晶体的长大两个方面来改变产物的结构和形貌。常见的模板剂包括两大类:一是天然的物质如纳米矿物、生物分子、细胞和组织等;二是合成的物质如表面活性剂、多孔材料和纳米颗粒等。基于其结构的差异,一般分为硬模板剂和软模板剂。
模板法分类
模板法根据模板自身特点和限域能力的不同又分为硬模板法、软模板法和自模板法。
硬模板法
硬模板法是制备中空微球及多壳层微球等常用和成熟的方法之一。硬模板是纳/微米级的刚性材料,包括金属、二氧化硅(SiO2)、聚苯乙烯(PS)和碳球等。其中SiO2微球常作为模板,是由于SiO2表面带有大量羟基,可修饰带双键或氨基的硅烷偶联剂,增加聚合物反应位点,最后通过酸或碱蚀刻去除。
Chen C等人用TEOS和氨水溶胶凝胶反应合成SiO2微粒,通过乙烯基三乙氧基硅烷改性SiO2微粒,制备出具有乙烯基的SiO2微球模板。然后加入苯乙烯(St)和二乙烯基苯(DVB)利用分散聚合法合成PS/DVB/SiO2的核壳结构微球。通过氢氧化钠蚀刻SiO2核,获得P(S-DVB)中空微球。
参考来源:
李磊等.模板法制备无机纳米材料的研究进展
张佳星等.中空微球制备方法及其制革工业中应用前景
陈浩.中空多层壳微球制备及其吸波性能研究
简未平等.微球的制备技术及其在制革工业中的应用
注:图片非商业用途,存在侵权告知删除!进粉体产业交流群请加中国粉体网编辑部微信:18553902686