通常意義上說，核殼結(jié)構(gòu)粉體是由一種材料通過化學(xué)鍵或其他作用力將另一種材料包覆起來形成的的有序組裝結(jié)構(gòu)。包覆在粒子外部的殼可以改變核材料的表面性質(zhì)，并賦予粒子光、電、磁、催化等特性，如改變粒子表面電荷、賦予粒子功能性、增強(qiáng)表面反應(yīng)活性、提高粒子穩(wěn)定性等。

核殼材料一般由中心的核以及包覆在外部的殼組成。核殼部分材料可以是高分子、無機(jī)物和金屬等。隨著核殼材料的不斷發(fā)展，其定義變得更加廣泛。廣義的核殼(core-shell)材料不僅包括由相同或不同物質(zhì)組成的具有核殼結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料，也包括空心球（hollow spheres）、微膠囊（microcapsules）等材料。核殼材料外貌一般為球形粒子，也可以是其它形狀。核殼結(jié)構(gòu)粉體材料不能簡單的認(rèn)為是使用了粉體表面改性技術(shù)的粉體產(chǎn)品。

一、核殼結(jié)構(gòu)材料的機(jī)理及應(yīng)用前景

核殼材料由于其特殊的幾何結(jié)構(gòu)，與單一元素相比，通常可以改變其物理和化學(xué)性質(zhì)，具有特別廣闊的應(yīng)用前景因此引起極大的研究興趣。人們通過功能化顆粒的表面可以對材料的機(jī)械、電學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)等各種性質(zhì)進(jìn)行調(diào)控。首先，核殼材料對應(yīng)于材料核層與殼層單層材料的核層和殼層性質(zhì)，可以調(diào)節(jié)核殼物質(zhì)種類來控制復(fù)合材料總的性質(zhì)。其次，由于核殼材料性質(zhì)與核層、殼層層厚有關(guān)，控制制備工藝進(jìn)而控制核層、殼層厚度可以調(diào)節(jié)核殼材料的性質(zhì)。再次，核殼納米復(fù)合材料由于在結(jié)構(gòu)上對納米粒子具有更可調(diào)性，因此有可能獲得更理想的性質(zhì)。另外，通過顆粒表面包覆可以保護(hù)顆粒免受外來化學(xué)的，物理的改變的影響。過去的十年中，人們通過各種粉體技術(shù)手段制備納米，亞微米級的具有特定結(jié)構(gòu)、光學(xué)和表面特性的核-殼結(jié)構(gòu)的材料。有許多該類材料已經(jīng)被用于涂料、電子、催化、分離、診斷等許多領(lǐng)域。

二、部分核殼結(jié)構(gòu)粉體材料應(yīng)用實(shí)例簡介

1、生物功能材料

核殼材料由于其核與外殼可以由相同或完全不同的物質(zhì)構(gòu)成，這為不同物質(zhì)間功能的組合提供了新思路和方法。由此思路設(shè)計可控藥物釋放體系，把藥物做成核，把可以控制藥物緩釋的材料做成殼，就可以保持藥物的定量持續(xù)釋放，維持它在血液中濃度的相對平穩(wěn)，減少給藥次數(shù)和用量，有效的拓寬了給藥途徑，提高藥物的生物利用度，同時降低了某些藥物的副作用。

2、催化功能材料

核殼粉體材料在催化領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。例如：高表面積的TiO2是熱不穩(wěn)定的，容易失去表面積。提高TiO2熱穩(wěn)定性的通常做法是將TiO2包覆在高表面積的顆粒上，大多數(shù)的研究集中在制備包覆在幾百納米到幾微米SiO2，Al2O3和ZnO顆粒表面的TiO2催化劑。

3、核殼結(jié)構(gòu)微納米材料作為隱身材料

電磁波吸收材料在軍事上有著極為重要的應(yīng)用。所謂吸波材料，指的是材料將電磁波吸收后，通過自然共振、疇壁共振、磁滯損耗、介電損耗等機(jī)理，將電磁波能量轉(zhuǎn)化為熱能或者其他形式的能量，從而降低其反射率，達(dá)到躲過探測的效果。Sangeeta Thakur等通過微乳液法制備出核殼結(jié)構(gòu)的磁性和導(dǎo)電納米PANI/鎳鋅鐵氧體，研究發(fā)現(xiàn)其具有不錯的吸波性能。

4、光電功能材料

近年來，被證實(shí)比較有效的手段是在半導(dǎo)體納米晶顆粒表面包覆帶隙比核材料要寬的半導(dǎo)體材料，殼層的修飾作用可極大地提高核層的熒光量子產(chǎn)率，并增強(qiáng)穩(wěn)定性，而且在一定的光波段帶隙能量可調(diào)。由于兩種不同帶隙的化合物具有相近的晶體結(jié)構(gòu)，使殼層在核層表面的定向生長成為可能，并使表面的缺陷不構(gòu)成陷阱，從而提高核層的熒光量子產(chǎn)率，增強(qiáng)光穩(wěn)定性。

小結(jié)：核-殼結(jié)構(gòu)由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特性，整合了內(nèi)外兩種材料的性質(zhì)，并互相補(bǔ)充各自的不足，是近幾年復(fù)合粉體材料的一個重要研究方向，在諸多的領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。