核壳型纳米金属氧化物复合材料研究进展.pdf

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核壳型纳米金属氧化物复合材料研究进展太阳能电池用核壳型电极材料materials王仕英，黎汉生，吴芹Recentmetal-oxidenano-compositeElⅣir0姗即tal筑已成为研究者广泛关注的焦点【2j。根据核和壳层料、光致发光材料、微波吸收材料、磁性材料、催量生产等优点，但是DSSCs光电转化效率低制约着化工进展摘要：综述了核壳型纳米金属氧化物复合材料方面的最新研究成果，详细介绍目前核壳型金属氧化物复合材料在太阳能电池用电极材料，光致发光材料、磁性材料、催化材料、传感器材料等方面的应用研究现状和存在问题，提出了核壳型纳米氧化物复合材料的应用发展趋势。关键词：核／壳型；金属氧化物；纳米材料；复合材料progressofcore／shellQin纳米复合材料是由纳米尺寸的材料分散在三维基体里形成的一类新型复合材料，能够表现出诸多特殊功能。核壳型纳米复合材料是一类具有核壳结构的纳米复合材料，其作为新颖功能化结构材料，具有单分散性、核壳结构的可操作性、稳定性、可调控性、自组装性等独特性能，同时还伴随有核和壳层结构的光、电、磁、催化、化学或生物反应等功能特性【l】。目前核壳型纳米复合材料成为材料科学前沿的重要研究领域之一，其结构设计与可控构组成，可将核壳型纳米复合材料分为无机．无机、有机．有机、无机．有机以及有机．无机复合材料等几种类型【3】。金属氧化物材料可用作电极材料、发光材料、吸波材料、磁性材料、催化材料、传感器材料等，广泛应用丁：光、电子、化学、化工、环境、生物等重要领域。本文作者着重综述了核壳型金属氧化物复合材料方面的最新研究成果，详细介绍目前各类核壳型金属氧化物复合材料制备方法、应用研究现状和存在问题。目前对于核壳型纳米金属氧化物复合材料的研究主要集中在以下几个方面：太阳能电池用电极材化材料、传感器材料等。1白1991年Gratzel等141报道了采用纳米晶Ti02多孔膜和联吡啶钌(II)配合物制备染料敏化太阳能电池(DSSCs)的突破性研究以来，DSSCs技术研究得到广泛关注。与传统的硅太阳能电池相比，DSSCs技术具有生产成本低、制造简单、易于大批其发展。为了增加电池效率，研究者们在光电极表面包覆一层绝缘层制各成核壳型光电极材料用以改2008年第27卷第7期CHEMICAL(北京理工大学化工与环境学院，北京100081)中图分类号：O文献标识码：A文章编号：1000—6613(2008)07—1007—05WANGShiying，LIHansheng，形UEngineering，BeijingofTechnology，BeijingAbstract：Metal—oxidecompositeswidelyusedfields．Themetal—oxidenano—compositematerials，especiallyelectrodesincell，photoluminescencematerials，magneticmaterials，catalystmaterials，sensoron，isreviewed．Meanwhile，andproblemsiSKeywords：core／shell；metal．oxide；nano-materials：composite第一作者简介：乇仕英(1983一)，女，硕士研究生。联系人：黎汉·1007·(SchoolofChemical100081，China)severalsolarmaterials，andthefuturetrendapplicationalsopresented．收稿日期：2007一ll一28：修改稿日期；2008一Ol一18。基金项目：国家自然科学基金(20506002)及北京理工大学基础基金16)资助项日。生，副教授，研究方向为工业催化和化学工艺等。电话010—h锄sh∞[e-mail]。DiDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS6lInstituterecent68914503：E—mailareasSO(BIT-UBF一200505842
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核壳型荧光材料。Gd20dEu壳层通过Si—嗍d2核壳型光致发光材料壳结构A1203仍02纳米多孔电极，并得出当A1203化太阳电池f11光阳极研究的核一ib[5】。Menzies等旷8】烧处理后，ZrOz／TiOz电极的光电转换效率增加至电极。Diamant等【，J对比SrTi03／Ti％(带有Srrn03壳层厚度为0．192．1稀土．Si02系列核壳型纳米复合荧光材料能，但发射峰有拓宽趋势。他们ll圳还采用模板诱导纳米复合荧光材料仍具有稀土材料原有的光致发光特性，而且Si02核芯的引入可以增加荧光材料制备ZnO系列核壳型纳米复合荧光材料