百科：无机空心微球材料的应用

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用作光电材料

空心微球可作为光电材料。空心球紧密堆积而形成“超晶格”结构，当这些空心球密排成三维周期的“晶格”结构后，性质出现极大变化。可能会在此结构中得到完全的光电子带隙，光子在其中不会向任何方向传播，就能够抑制我们所不需要的光的自发传播，而可以操纵光子的流向。这类材料在现代光电子器件中有重要应用。相关研究人员制备的空心球表现出明显的量子尺寸效应，对紫外光吸收有明显的蓝移，而且在室温下呈现出光致发光现象，发光带的峰位在比块状CdS蓝移了130nm，可以作为光电材料。

生物医用材料

研究人员制备的空心多孔微球表面具有3D孔结构和敏感聚电解质外层。这种空心微球结构材料包裹药物后利用其敏感特性进行控制药物传输。还有研究人员将生物酶包裹在聚合物空心球中，得到新型生物功能材料；他们制备的含有蛋白质和高分子的空心球，可作为药物载体注入生物体中。

催化材料

空心微球可作为催化材料。研究人员用去除模板法合成了金属空心球，并研究了其作为催化剂的性能。研究发现，用空心球结构的Pd作催化剂，可多次使用而不失活。同样的条件下，用的纳米颗粒作催化剂，反应进行一次后，催化剂颗粒团聚，失去活性。这表明空心球结构的材料用作催化剂有明显的优势。此外，TiO2、CdS、ZnS等半导体材料的空心球结构常用作光催化材料。将这些材料的空心球撒在含有有机物的废水表面上，利用太阳光可进行有机物降解。美国、日本已经利用这种方法对海上石油泄漏造成的污染进行处理。

轻体材料

空心球结构的硅酸盐有良好的热学性质和力学性质，将它们和铝合金混合后，可用于制作机器人的手臂，这要比纯铝合金的材料轻，而且性能可以和铝合金制作的相媲美。这种轻体材料在机械工程中有广泛的应用前景。

新型建材

空心球材料特殊的力学、热学性质，可以被作为轻质的隔热、保温、阻燃材料。由于空心球材料相对其固体材料有较小的密度，作为涂料的颜料或填料，具有质量轻、用料少等许多优点。人们研究还发现，一定内径、壳层含有孔洞的空心球对某些波段的声音有吸收，空心球材料有望被开发为声吸收材料。因此，空心微球材料在建筑、装磺材料、涂料工业等领域有很大的潜在应用价值。

资料来源：

周鹏：二氧化锆陶瓷空心微球的制备工艺与表征，哈尔滨工业大学

（中国粉体网编辑整理/平安）

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