- 文献综述（或调研报告）：
基于聚苯乙烯微球组装的多孔陶瓷研究综述
摘要：
本文介绍了胶体晶体模板法制备具有高效隔热性能的多孔陶瓷材料。由于聚苯乙烯（PS）微球具有化学组成可设计、尺寸可调、形状可变及低成本等优点，首先制备出单分散性良好的聚苯乙烯微球，然后采用自组装的方法制备出排列有序的胶体晶体模板，再选用合适的填充方法填充满足要求的前驱物，最后采用焙烧法除去模板即得到所需多孔陶瓷材料。其中合成方法采用便于制备出纳米尺寸且更容易调控粒径的乳液聚合法，组装方法则优先考虑高效简便、易于工业化生产的蒸发自组装的方法。
关键词：聚苯乙烯微球；乳液聚合法；蒸发自组装；多孔陶瓷材料
- 引言
由于天然模板结构无法控制，学者们多采用微乳液模板（软模板法）及胶体晶体模板法（硬模板法）制备3DOM材料。而采用微乳液模板法制备的3DOM材料本身有序性较差，且孔径较小，使其应用受到了局限。采用胶体晶体模板法制备的3DOM材料，孔径可以通过改变模板微球尺寸而调节，整体有序性较好且操作相对简便。
采用胶体晶体模板法制备3DOM材料通常包括四个步骤：第一，制备单分散聚合物微球；第二，将单分散微球组装为规则排列的胶体晶体；第三，采用合适的前驱物对胶体晶体进行填充；最后，通过除掉胶体晶体模板而得到3DOM材料[1]。
胶体晶体，即由单分散颗粒构成的三维有序周期性结构[2]在当前作为一种新型材料被广泛关注，一般采用胶体粒子自组装的方法制备胶态晶体。聚苯乙烯（PS）微球是一种常见的胶态粒子，因其具有化学组成可设计、尺寸可调、形状可变及低成本等优点而被广泛应用。
PS纳米微球经自组装可得到三维有序排列的空间结构，这个过程主要依赖于微球间的范德华力及静电作用力，PS微球的粒径和带电性均会影响微球的自组装过程[3]。组装后的胶态晶体可作为胶体模板，应用于三维有序大孔（3DOM）材料的合成[4]，3DOM因具有高度有序的反蛋白石结构，而在光学、传感器、催化、电池及隔热等众多领域具有广阔的应用前景[1]。本文旨在对基于PS微球组装的具有高效隔热性能的多孔陶瓷材料的制备做出研究综述。
PS微球的制备方法有很多，不同的制备方法也将影响所得PS微球的形状、粒径大小及分布。由于乳液聚合法制备得到的PS微球粒径处在纳米尺寸且更便于调控，本文将对其做出重点介绍。另外关于PS微球合成后的组装方法也有许多，比如借助离心力作用的离心法、在电场控制下制备具有光子带隙胶体晶体的电沉积法，以及通过控制组装区域并对微球施加外力作用的物理限定法等[1]，但这些方法不仅对实验仪器要求苛刻，也很难对胶体晶体进行快速简便的组装，由此应用得到较大限制，现有较为常用且操作简便的组装方法主要包括重力沉积法、垂直沉积法以及蒸发自组装法等。本文将对这几种组装方法进行对比讨论，从而选择出最符合我们要求的高效隔热多孔陶瓷目标物的组装方法。
- 乳液聚合法制备PS微球
乳液聚合是在用水或其他液体作介质的乳液中，按胶束机理或低聚物机理生成彼此孤立的乳胶粒，并在其中进行自由基加成聚合或离子加成聚合来生产高聚物的一种聚合方法。整个聚合体系主要由单体、介质（通常用水）、乳化剂及溶于介质的引发剂四种基本组分组成[5]。
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