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Core-Shell结构的纳米材料由于内核和外壳通过化学键或其他作用力复合,而内外层的结构由于成分不同因而可以体现出不同的性质。本文围绕Core-Shell结构的功能性纳米材料的制备、表征及其在相关领域的应用进行一系列的研究,具体内容如下: 1.通过对比两种制备尖晶石型CoFe2O4纳米颗粒的方法,分别是共沉淀法和液相-固相-溶液相法(LSS法),结果发现,以LSS法制备的CoFe2O4纳米颗粒具有良好的分散性,而且具有较高的结晶度和磁性。同时本章通过微乳液法在CoFe2O4纳米颗粒表面包裹了一层SiO2,制备的Core-Shell结构的CoFe2O4@SiO2纳米颗粒尺寸均一,包覆层比较均匀,外层的SiO2对内核的CoFe2O4进行保护防止其团聚,所以在水中具有很好的分散性和较好的磁性,能够在外加磁场下快速分离。 2.成功制备了Core-Shell结构的SiO2-Co2+@TiO2的纳米材料。又通过刻蚀法将内核的SiO2部分刻蚀掉,制备了在TiO2空心球内壁负载助催化剂CoOx的一种特殊结构。由于CoOx将空穴捕获至TiO2空心球的内壁,阻止电子与空穴复合,从而将电子大量地暴露在TiO2的表面,因而对于还原反应具有较高的催化活性,通过这种催化剂对CO2光还原进行活性考察,结果表明,这种催化剂相比于空白TiO2活性得到了显著的提高。 3.通过沉淀法制备了硫纳米颗粒,并比较了两种硫源,即多硫化铵和硫代硫酸钠,制备出的硫纳米颗粒的形貌。硫纳米颗粒相对于传统催化剂TiO2,在可见光区域具有更高的吸收,其带隙值约为2.4 eV,小于TiO2的3.2 eV。同时,为了提高硫纳米颗粒的光催化活性,用石墨烯对硫纳米粒子进行包覆,通过在常温下搅拌使其物理复合的方法,将石墨烯包覆于硫纳米颗粒,结果表明其光催化活性得到了显著的提高。