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中空球具有诱人的应用前景。核壳结构模板法是制备中空球广泛使用的方法,但由于其制备条件严格、过程繁琐、除去模板时易造成壳体破裂、以及难以工业化等瓶颈问题严重影响了中空球的应用。本论文拟突破传统的核壳模板技术,以聚合物中空球为模板,通过控制物质生长场所,制备了复合中空球,实现中空球组成/结构的控制和多重功能化;本方法可用于大规模生产,将给中空结构材料带来新的发展机遇。
以聚合物中空球为模板,结合溶胶-凝胶、氧化还原反应、共沉降反应、聚合反应等过程,利用强制界面和表面沉积反应,控制物质生长沉积地点,制备了多种形态的复合中空球,并可通过顺序生长进一步制得双壳中空球和大孔材料。本思路具有普适性,可制备出系列不同材料的中空球和多功能材料杂化中空球。
对聚合物中空球进行化学改性引入高分子凝胶,并以此为模板,利用聚合物凝胶诱导物质优先生长的特性,通过简单的一步反应便制备了多层结构复合中空球,除去模板得到双壳中空球。该方法具有普适性,可进行分子级别的物质杂化复合,可与传统高性能材料复合,将传统高性能材料结构化和功能化,开发其新用途。