通常意義上說，核殼結構粉體是由一種材料通過化學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構。包覆在粒子外部的殼可以改變核材料的表面性質，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、增強表面反應活性、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組成的具有核殼結構的復合材料，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。核殼結構粉體材料不能簡單的認為是使用了粉體表面改性技術的粉體產(chǎn)品。

一、核殼結構材料的機理及應用前景

核殼材料由于其特殊的幾何結構，與單一元素相比，通常可以改變其物理和化學性質，具有特別廣闊的應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械、電學、光學、磁學等各種性質進行調(diào)控。首先，核殼材料對應于材料核層與殼層單層材料的核層和殼層性質，可以調(diào)節(jié)核殼物質種類來控制復合材料總的性質。其次，由于核殼材料性質與核層、殼層層厚有關，控制制備工藝進而控制核層、殼層厚度可以調(diào)節(jié)核殼材料的性質。再次，核殼納米復合材料由于在結構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。另外，通過顆粒表面包覆可以保護顆粒免受外來化學的，物理的改變的影響。過去的十年中，人們通過各種粉體技術手段制備納米，亞微米級的具有特定結構、光學和表面特性的核-殼結構的材料。有許多該類材料已經(jīng)被用于涂料、電子、催化、分離、診斷等許多領域。

二、部分核殼結構粉體材料應用實例簡介

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構成，這為不同物質間功能的組合提供了新思路和方法。由此思路設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域有廣闊的應用前景。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、核殼結構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、介電損耗等機理，將電磁波能量轉化為熱能或者其他形式的能量，從而降低其反射率，達到躲過探測的效果。Sangeeta Thakur等通過微乳液法制備出核殼結構的磁性和導電納米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，被證實比較有效的手段是在半導體納米晶顆粒表面包覆帶隙比核材料要寬的半導體材料，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構，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成陷阱，從而提高核層的熒光量子產(chǎn)率，增強光穩(wěn)定性。

小結：核-殼結構由于其獨特的結構特性，整合了內(nèi)外兩種材料的性質，并互相補充各自的不足，是近幾年復合粉體材料的一個重要研究方向，在諸多的領域有著廣泛的應用前景。