什么是核殼結(jié)構(gòu)？
一、什么是核殼？
核殼是由一種納米材料通過化學(xué)鍵或其他作用力將另一種納米材料包覆起來形成的納米尺度的有序組裝結(jié)構(gòu)。核殼結(jié)構(gòu)由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特性，整合了內(nèi)外兩種材料的性質(zhì)，并互相補(bǔ)充各自的不足，是近幾年形貌決定性質(zhì)的一個(gè)重要研究方向，在催化、光催化、電池、氣體存儲及分離方面有著廣泛的應(yīng)用前景。
二、關(guān)于核殼的制備方法：
簡單地說，構(gòu)造核殼結(jié)構(gòu)的策略有兩種：一種是先成核，后包覆殼；另一種是一次性形成核殼結(jié)構(gòu)。與以上合成策略相對應(yīng)的是兩種常用的納米合金的合成方法：連續(xù)還原法（successivereduction）和共還原法（co-reduction），這兩種方法都可以合成核殼結(jié)構(gòu)的雙金屬納米粒子。
1、連續(xù)還原法過程是：先將一種金屬鹽還原來形成“晶種”M1（也就是核），再利用一個(gè)類似于“晶種生長”的過程，使另一種金屬M(fèi)2的原子沉積附著在已形成的M1金屬晶種表面，從而形成M1-M2核殼結(jié)構(gòu)。因?yàn)檫B續(xù)經(jīng)歷兩次還原過程，故稱為“連續(xù)還原法”，也稱為 “晶種生長過程”，屬于典型的先成核，后包覆殼的策略。近幾年來，連續(xù)還原法被廣泛用于合成各種核殼結(jié)構(gòu)的雙金屬納米材料。
2、共還原法也稱為同時(shí)還原法：即體系中同時(shí)存在兩種金屬鹽前驅(qū)體，還原過程中氧化還原電勢更高的金屬物種首先沉積成核，而電勢低的金屬后還原，在其表面沉積成殼，從而形成核殼結(jié)構(gòu)。這是典型的一次性形成核殼結(jié)構(gòu)的策略。共還原時(shí)金屬的沉積順序可以通過添加特定絡(luò)合劑（表面活性劑）而改變。例如，由于Pd還原電勢更高，Ag和Pd共還原時(shí)一般形成Pd-Ag粒子，而加入氨水后，因?yàn)镹H3與Pd絡(luò)合作用更強(qiáng)，故形成反向的Ag-Pd粒子。由于一定程度上受金屬固有性質(zhì)的限制，共還原法合成核殼納米合金有適用條件，使用上不及連續(xù)還原法廣泛。Harpeness和Gedanken利用乙二醇作溶劑和還原劑，以微波輔助加熱回流，同時(shí)還原液相Au3+和Pd2+，成功合成了Au-Pd核殼納米粒子。
3、其他輔助手段：另外，還有微乳液合成法、溶劑化金屬原子分散（SMAD）等。總的來說，液相化學(xué)還原是一個(gè)復(fù)雜的反應(yīng)體系，涉及眾多因素（溫度、pH值、溶劑、金屬前驅(qū)體、還原劑、絡(luò)合劑/保護(hù)劑的種類及雜質(zhì)離子等），任何因素的變化都對產(chǎn)物造成一定程度影響，如粒子的平均尺寸、形貌、分散度等。一些學(xué)者在認(rèn)識合成條件的影響方面已經(jīng)做了許多有益的工作。金屬本身的固有屬性是影響雙金屬納米粒子形成（尤其是微結(jié)構(gòu)）的重要因素。在制定合成方案時(shí)，需要綜合考慮各種影響因素才能獲得預(yù)想的結(jié)果。
