内部中空的普鲁士蓝纳米粒子的合成.pdf普鲁士蓝纳米粒子作为多酶模拟物和ROS清除剂（英文）.pdf
本文介绍了通过可控化学蚀刻合成具有空心内腔的普鲁士蓝纳米颗粒的方法。这种方法利用了普鲁士蓝（PB）介晶在聚乙烯吡咯烷酮（PVP）存在下被盐酸（HCl）溶液选择性蚀刻的原理，从而形成具有均匀尺寸和高度结晶的空心纳米颗粒。
**核心方法：**
1. **合成PB介晶：** 通过控制PVP浓度、HCl浓度和加热时间，合成了两种不同尺寸的PB介晶（110 nm和190 nm）。
2. **可控蚀刻：** 将PB介晶在PVP存在下，用1.0M HCl溶液在140°C下进行4小时蚀刻。PVP在保护PB纳米颗粒表面的同时，允许蚀刻剂扩散进入PB介晶内部。
3. **形成空心结构：** 蚀刻过程中，HCl分子通过介晶中的小孔（或缺陷）扩散到核心，选择性地溶解PB，形成空心腔。
**关键影响因素：**
* **PVP浓度：** PVP控制蚀刻速率，保护PB表面，控制空心腔的形成。低浓度导致空心腔不规整，高浓度则阻止蚀刻。
* **HCl浓度：** 影响蚀刻速率，HCl浓度越高，蚀刻速率越快。
* **PB起始材料：** PB单晶无法形成空心结构，因为其结构致密，蚀刻剂难以进入。PB介晶内部的缺陷为蚀刻提供了通道。
**主要结果与特性：**
* **形态：** 获得了具有立方体形状空心腔的PB纳米颗粒，尺寸均匀（约80 nm或130 nm）。
* **结构：** 蚀刻后，PB纳米颗粒的平均尺寸和晶体结构保持不变。XRD分析显示了与原始PB晶体相同的衍射图案，表明结晶度未受损。
* **孔隙结构：** 实现了具有分级孔隙结构的PB材料，包括：
* 宏孔（来自空心腔）
* 介孔（在壳层区域）
* 微孔（源于PB晶体）
* **磁学性质：** 空心PB介晶的磁滞回线（hysteresis）形状和磁化强度(M\_r)得到了显著改善，这归因于空心腔造成的形态改变。
**应用前景：**
PB空心纳米颗粒因其独特的结构和性能，在催化、生物医学、分子磁体和气体存储等领域具有潜在应用。例如，它们可用作药物载体、吸附剂以及分子磁体的材料。
**总结：** 该研究通过控制PB介晶的蚀刻过程，成功制备了具有均匀尺寸和良好结晶度的PB空心纳米颗粒，为制备具有空心结构的微孔材料提供了一种通用的策略。
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