赵东元院士课题组最新综述——超小无机介孔纳米粒子：制备、功能化及应用
超小介孔纳米粒子（<50 nm）是一种独特的多孔纳米材料，由于其具有丰富的介孔、低密度、高比表面积、众多反应位点、大腔空间、超小尺寸等优点，在近期受到了广泛的关注。超小介孔纳米粒子的构建在诸如限域催化、功能客体包覆、吸附、储能以及生物医学药物的可控递送和释放等多个领域中已证明具有巨大的潜力。主要独特性质请见图1。
赵东元院士课题组对超小介孔纳米粒子的制备、功能化方法、应用进展方面进行了综述，尤其是首次对基于四种不同类型的单胶束软模板的超小介孔纳米粒子的界面组装工程及其相应的合成机理提进行了深入的探讨。
超小介孔纳米粒子因其高表面能通常易于在溶液中聚集，通常通过采用小分子或配合物对其进行表面修饰，但极易受到环境影响，导致纳米粒子的聚集。作为一种替代方法，聚合物单胶束导向策略已被证明是获得超小介孔纳米粒子的有效方法。
文章总结了四种稳定的单胶束介导的介孔纳米粒子的合成方法（请见图2）。第一类是Pluronic三嵌段共聚物胶束，主要有F108，F127，P123等。第二类是实验室制备的嵌段共聚物单胶束，主要有两嵌段（PS-b-PEO，PMMA-b-PEO，PS-b-PAA等）和三嵌段（PS-b-P4VP-b-PEO，PS-b-PAA-b-PEO等）。第三类是单分子星型嵌段共聚物。第四类是离子表面活性剂。
文章特别提及，通过热力学方法获得的ABC共聚物胶束可以克服超小介孔纳米粒子合成中的稳定性挑战。此外，这种胶束可以分散在许多极性溶剂中，其独特的核-壳-冠结构有利于抑制团聚问题。其中还描述了如何通过调整嵌段共聚物的分子量和长度来控制纳米粒子的形状和大小。
本文同时总结了超小介孔纳米粒子的三种功能化方法，分别为：将纳米粒子封装到核心中作为纳米反应器，活性成分在外壳中的填充以及 Janus 介孔粒子的构建。文章最后还对功能性超小无机介孔材料在催化、储能和生物医学中的典型应用进展进行了讨论。
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介孔TiO2（13463-67-7）
应用领域：电极材料（如染料敏化太阳能电池）；光催化剂（如光催化制氢、光催化降解有机污染物等）
| 品名 | 规格 | 货号 |
|---|---|---|
| Mesoporous TiO2 microspheres 介孔二氧化钛亚微米球 | diam: 600-2500 nm, SSA:80-157 m2 /g, pore size: 5-12 nm, pore volume:0.2-0.56 cm2 /g | 2748683 |
介孔SiO2（7631-86-9）
应用领域：催化剂载体（如贵金属、金属氧化物等）；污染物吸附剂及检测器（如H2S、甲醛、藻毒素等）；纳米药物载体（如细胞色素C、血清蛋白等）
| 品名 | 规格 | 货号 |
|---|---|---|
| Mesoporous silica SBA-15 介孔二氧化硅 SBA-15 | diam: 500-2000 nm, SSA: 700-1100 m2/g, pore size: 6-11 nm, pore volume: 0.6-1.3 cm3/g | 2748670 |
| Mesoporous silica SBA-16 介孔二氧化硅 SBA-16 | diam:＞1000 nm, SSA: 600-960 m2/g, pore size: 5-12 nm, pore volume: 0.50-0.95 cm3/g | 2748671 |
| Mesoporous silica nanosphere 介孔二氧化硅纳米球 | diam: 60-250 nm, SSA: 410-680 m2/g, pore size: 2.8-13.3 nm, pore volume: 0.57-1.66 cm3/g | 2748679 |
| Sea urchin-like mesoporous silica nanosphere 海胆状介孔二氧化硅纳米球 | diam: 120-250 nm, SSA: 200-450 m2/g, pore size: 2.0 - 3.0 nm, pore volume: 0.35-0.56 cm3/g | 2748694 |
| Hollow silcia nanosphere 空心二氧化硅球 | diam: 200-800 nm, SSA: 350-800 m2/g, pore size: 2.0-4.0 nm, pore volume: <1.4 cm3/g | 2748684 |
介孔碳（7440-44-0）
应用领域：油水分离剂；电极材料（如电池和超级电容器）；催化剂载体（如贵金属、金属氧化物等）；有机污染物吸附剂（如丙酮、苯、罗丹明B等）；纳米过滤器（如无机纳米颗粒、生物分子）
| 品名 | 规格 | 货号 |
|---|---|---|
| Mesoporous carbon FDU-15 介孔碳 FDU-15 | diam:＞1000 nm, SSA: 540-1500 m2/g, pore size: 3.5-8 nm, pore volume: 0.4-1.31 cm3/g | 2748672 |
| Mesoporous carbon FDU-16 介孔碳 FDU-16 | diam:＞1000 nm, SSA: 510-900 m2/g, pore size: 3.7-6.8 nm, pore volume: 0.4-0.85 cm3/g | 2748673 |
| Mesoporous carbon C-CS 介孔碳C-CS | diam:＞1000 nm, SSA: 1000-2300 m2/g, pore size: 5.8-6.8 nm, pore volume: 0.7-2.0 cm3/g | 2748676 |
参考文献
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