1纳米材料制备方法及其研究进展刘珍
纳米材料制备方法及其研究进展
常洁净的纳米微粒， 母材一般选用该金属的氧化 物， 如用电子束照射 AI2 03 后， 表层的 AI—0 键被 高能电子 “切断” ， 蒸发的 AI 原子通过瞬间冷凝， 形核、 长大， 形成 AI 的纳米微粒 . 但目前该方法获 得的纳米微粒限于金属纳米微粒 . 1 . 1 . 2 物理粉碎法 通过机械粉碎、 冲击波诱导爆炸反应等方法 合成单一或复合纳米粒子 . 特点： 操作简单、 成本 较低， 但易引入杂质， 降低纯度， 粒度不易控制且 分布不均， 难以获得粒径小于 100 nm 的微粒 . 近 ［6］ ［7］ 年来随着助磨剂物理粉碎法 ， 超声波粉碎法 等的采用， 粒径可小于 100 nm， 但仍存在产量较 低、 成本较高、 粒径分布不均的缺点， 有待于进一 步的改进和研究 . （MA 法） 1 . 1 . 3 机械合金化法 是利用高能球磨方法， 控制适当的球磨条件 以获得纳米级晶粒的纯元素、 合金或复合材料 . 这 是 1970 年美国 INC0 公司的 Benjiamin 为制作 Ni 基氧化物粒子弥散强化合金而研制成功的一种新 工艺 . 1988 年 Shingu 首先报道了用机械合金化法
纳米微粒是由数目极少的原子或分子组成的 原子群或分子群， 微粒具有壳层结构 . 由于微粒的 表面层占很大比重 （见表 1） ， 所以纳米材料实际 是晶粒中原子的长程有序排列和无序界面成分的 组合， 纳 米 材 料 具 有 大 量 的 界 面， 晶界原子达 15% ~ 50% . 这些特殊的结构使得纳米材料具有 独特的体积效应、 表面效应， 量子尺寸效应、 宏观 量子隧道效应， 从而使其具有奇异的力学、 电学、 磁学、 热学、 光学、 化学活性、 催化和超导性能等特 性， 使纳米材料在国防、 电子、 化工、 冶金、 轻工、 航 空、 陶瓷、 核技术、 催化剂、 医药等领域具有重要的 “星球大战计划” 、 “ 信息高速公 应用价值 . 美国的 路” ， 欧共体的 “尤里卡计划” 等都将纳米材料的研 究列入重点发展计划； 日本在 10 年内将投资 250 亿日元发展纳米材料和纳米科学技术； 英国也将 发展纳米材料科学技术作为重振英国工业的突破 项目、 “973” 项目、 口； 我国的自然科学基金、 “863”
纳米材料的制备方法
纳米材料的制备方法
纳米材料是一种具有纳米尺度特征的材料，其在材料科学、化学、物理等领域
具有广泛的应用。
纳米材料的制备方法有多种，包括物理方法、化学方法、生物方法等。
本文将重点介绍几种常见的纳米材料制备方法。
首先，物理方法是一种常见的纳米材料制备方法。
其中，溅射法是一种常用的
物理方法，通过在高真空条件下，将材料靶材溅射到基底上，形成纳米薄膜。
此外，还有气相沉积、溶液法、机械合金化等物理方法可以用来制备纳米材料。
其次，化学方法也是一种常见的纳米材料制备方法。
溶胶-凝胶法是一种常用
的化学方法，通过将溶胶溶液加入凝胶剂，形成凝胶，再通过热处理或干燥得到纳米材料。
此外，还有水热法、溶剂热法、微乳液法等化学方法可以用来制备纳米材料。
此外，生物方法也是一种新兴的纳米材料制备方法。
生物合成法是一种常用的
生物方法，通过利用微生物、植物或动物等生物体，通过其生物代谢途径合成纳米材料。
此外，还有生物模板法、酶法、细胞法等生物方法可以用来制备纳米材料。
综上所述，纳米材料的制备方法多种多样，不同的方法适用于不同的材料和应
用领域。
在选择制备方法时，需要根据具体的要求和条件来进行选择。
随着纳米材料领域的不断发展，相信会有更多更高效的制备方法被不断提出，为纳米材料的应用和发展提供更多可能性。
一种纳米微生物菌剂及其制备方法[发明专利]
![一种纳米微生物菌剂及其制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/9a7fae38f68a6529647d27284b73f242336c31e9.png)
(10)申请公布号(43)申请公布日 (21)申请号 201510568952.8(22)申请日 2015.09.09C05G 3/00(2006.01)C05G 3/04(2006.01)C05F 11/08(2006.01)(71)申请人山东乡约生物工程科技有限公司地址262500 山东省潍坊市青州市济青路潍坊段10口东100米(72)发明人刘兴旺 刘玉贞 刘志远(74)专利代理机构济南舜源专利事务所有限公司 37205代理人吕翠莲(54)发明名称一种纳米微生物菌剂及其制备方法(57)摘要本发明提供一种纳米微生物菌剂，各原料包括麦芽糖纳米微球、纳米磷矿粉、纳米LaCoO 3、厨余垃圾、蘑菇渣、米糠、鸡粪、秸秆粉、废糖蜜、艾叶油、红景天提取物、活性稀土、硼酸、生物腐植酸、微量元素肥、芸苔素内酯、吲哚丁酸钾、微生物复合菌剂；本发明还提供所述微生物菌剂的制备方法。
本发明制备的纳米微生物菌剂，有效活菌数量为6.8-7.2亿/g，总氮含量为8wt%，总磷含量为4wt%，总钾含量为12wt%，有机质(以干基计)为45wt%，含水率10wt%，pH 为6.2-6.5，杂菌率为3.4%；施用后，具有增产和提高作物品质的作用；具有明显的改良土壤的作用。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书5页CN 105175129 A 2015.12.23C N 105175129A1.一种纳米微生物菌剂，其特征在于：各原料包括麦芽糖纳米微球、纳米磷矿粉、纳米LaCoO3、厨余垃圾、蘑菇渣、米糠、鸡粪、秸秆粉、废糖蜜、艾叶油、红景天提取物、活性稀土、硼酸、生物腐植酸、微量元素肥、芸苔素内酯、吲哚丁酸钾、微生物复合菌剂。
2.根据权利要求1所述的一种纳米微生物菌剂，其特征在于：各原料的质量比例为：麦芽糖纳米微球3份、纳米磷矿粉5份、纳米LaCoO34份、厨余垃圾20份、蘑菇渣12份、米糠11份、鸡粪20份、秸秆粉13份、废糖蜜5份、艾叶油2份、红景天提取物4份、活性稀土3份、硼酸3份、生物腐植酸10份、微量元素肥2份、芸苔素内酯0.1份、吲哚丁酸钾2份、微生物复合菌剂0.3份。
纳米材料的制备方法
纳米材料的制备方法摘要 本文介绍了纳米材料的几种常用制备方法，并指出各种方法的特点本文介绍了纳米材料的几种常用制备方法，并指出各种方法的特点.. 关键词 纳米材料纳米材料制备方法制备方法 p reparation methods of nanomaterialsAbstract This article describes several commonly used p reparation reparation methodsmethods of nanomaterials and pointed out that the characteristics of various methods.Key words nanomaterials , preparation methods 1、引言纳米材料和纳米技术被广泛认为是二十一世纪最重要的新型材料和科技领域之一。
通常所说的纳米材料是指超微粒—即尺寸在Inm~10Onm Inm~10Onm之间的金属、合金、氧化物及各种化合物的颗粒及由超微之间的金属、合金、氧化物及各种化合物的颗粒及由超微粒经高真空压缩技术获得的纳米固体材料，由于纳米粒子具有量子尺寸效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应和库伦阻塞效应[1][1]。
也因为纳米粒子小，具有化学反应不知性高、化学催活性大、光学吸附性强。
纳米材料所具有的不寻常的性质，使纳米材料在光学材料、电子材料、磁性材料以及高强度、高密度材料的烧结、催化、传感等方面有广阔 的应用前景。
被认为是二十一世纪新材料的基础纳米材料的研究与应用引起了各国科学家和政府的兴趣和高度重视。
在本文中介绍了目前纳米材料合成与制备常用的几种方法，并指出了各种方法的特点。
纳米材料合成与制备常用的几种方法，并指出了各种方法的特点。
2、纳米材料的合成与制备方法纳米材料的合成主要问题是纳米微粒的纯度、粒度的均匀程度、粒度的可控性及产量等。
一种好的制备方法应能产生纯度高、粒度均匀的纳米微粒匀的纳米微粒. .2.1固相法固相法是通过从固相到固相的变化来制备纳米粉体。
《纳米材料制备方法》课件
欢迎来到《纳米材料制备方法》的课程PPT。让我们一起探索纳米世界的奇 妙之处吧！
概述
纳米材料是什么？它们有什么特性？本节将介绍纳米材料的定义、特点以及 各种制备方法。
物理法
气相沉积法
通过将气态物质沉积到基底上，制备出纳米 材料。
气溶胶法
通过溶胶的干燥、热解等过程制备出纳米材 料。
利用电子束的辐照作用，在材料中形成纳 米结构。
纳米材料制备方法选择的因素
纳米材料的性质
不同制备方法会影响到纳米 材料的性质和特性。
制备条件和设备
制备方法需要考虑的因素包 括温度、压力和设备的可用 性。
经济成本和环境影 响
制备方法的选择还需要考虑 成本和对环境的影响。
总结
1
各种纳米材料制备方法的比较
对不同的制备方法进行比较，找出最适合特定需求的方法。
2
纳米材料制备技术的前景和应用的展望
展望纳米材料制备技术的发展趋势，并探讨其在各个领域的应用潜力。
生物法
1
蚕丝法
利用蚕丝腺分泌的丝素制备纳米纤维。
2
海绵法
利用海绵类生物的骨骼结构制备纳米材料。
3
微生物发酵法
通过微生物代谢产物的沉积制备纳米材料。
其他制备方法
1 机械法
2 光化学法
通过机械力的作用，在材料间产生纳米尺 寸的颗粒。
通过光化学反应合成纳米材料。
3 玻璃化法
4 电子束辐照法
通过将材料玻璃化，制备出纳米尺寸的颗 粒。
溅射法
利用离子束轰击固体目标，产生纳米尺寸物 质。
水热法
在高温高压水溶液中，通过化学反应合成纳 米材料。
化学法
纳米技术和材料的制备方法
纳米技术和材料的制备方法随着科技的不断发展和进步，人们对材料和技术的要求也越来越高。
而纳米技术和纳米材料便因其独特性质和应用前景而备受关注，成为研究热点。
那么，纳米技术和材料又是如何制备的呢？纳米技术制备方法纳米技术是指利用特定的物理、化学及生物学原理和方法，在纳米尺度范围内制备、加工、修饰及调控物质结构、形态、组成、性能和功能的技术及其应用。
纳米技术的制备方法主要包括：1.物理法：利用物理方法对原子、分子进行组装，形成纳米结构。
如气相合成、溅射、凝聚和纳米压印等。
2.化学法：利用化学反应对物质进行合成和修饰，控制粒径和形貌。
如溶胶-凝胶法、水热法、沉淀法、电化学沉积法和微乳法等。
3.生物法：利用生物学原理和生物大分子对原子、分子进行组装，形成纳米结构。
如生物合成法、酶催化法等。
4.机械法：利用机械加工技术对材料进行处理，形成纳米结构。
如球磨法、高能球磨法等。
这些方法各有特点，可以根据不同需要选择合适的方法进行制备。
纳米材料制备方法纳米材料是指在纳米尺度下表现出特殊性质和特殊应用效果的材料。
纳米材料的制备方法主要包括：1.蒸发冷凝法：利用化学气相沉积（CVD）和物理气相沉积（PVD）等方法，将气态的纳米材料沉积在基底上。
2.溶胶凝胶法：利用金属盐或金属有机化合物等化合物制备凝胶或氧化物纳米粒子，然后通过烧结等方式制备纳米材料。
3.切削法：利用机械方式将块状材料切削成纳米级的粉末或片材。
4.电化学沉积法：利用电解液中的离子对电极进行沉积，制备纳米材料。
纳米材料制备的方法和制备的材料种类非常丰富，可以根据不同需要选择合适的方法进行制备。
总结纳米技术和纳米材料的制备方法多种多样，都具有其独特的特点。
在实际应用中，可以根据需要选择不同的制备方法和材料种类，以满足不同的需求。
未来，随着纳米技术和纳米材料的不断发展和进步，其应用范围将会更加广泛，也将为人们带来更多的便利和发展机遇。
一种纳米复合阻燃材料及其制备方法[发明专利]
![一种纳米复合阻燃材料及其制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/1703841ac8d376eeafaa3118.png)
专利名称：一种纳米复合阻燃材料及其制备方法专利类型：发明专利
发明人：刘若鹏,赵治亚,缪锡根,付珍
申请号：CN201110298171.3
申请日：20110928
公开号：CN103013120A
公开日：
20130403
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种纳米复合阻燃材料的制备方法，包括以下步骤，101.制备介孔二氧化硅；102.制备介孔二氧化硅与有机溶剂的混合溶液；103.制备聚砜与有机溶剂的混合溶液；104.将介孔二氧化硅与有机溶剂混合溶液缓慢加入聚砜与有机溶剂混合溶液中搅拌均匀，除去溶剂，干燥形成介孔二氧化硅-聚砜粉末，得到纳米复合阻燃材料。
应用本发明的纳米复合阻燃材料的制备方法，将无机纳米阻燃材料与聚合物制成复合材料，避免了常规阻燃材料对基板材料机械性能的影响，只需添加少量的无机物即可达到理想的阻燃效果，制备过程简单，具有极好的开发与应用前景。
申请人：深圳光启高等理工研究院,深圳光启创新技术有限公司
地址：518000 广东省深圳市南山区高新区中区高新中一道9号软件大厦
国籍：CN
更多信息请下载全文后查看。
水热法制备C-S-H开题报告正文
毕业论文开题报告1．结合毕业论文情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献综述1.1 本课题研究的目的和意义硅酸盐材料、金属材料、高分子材料是现代三大类人造材料。
传统的水热合成水化硅酸盐材料主要追求结晶良好的矿物组分，如硬硅钙石、托贝莫来石、水石榴石等，不仅能耗高，而且产品的功能有限。
本文将着眼点放在结晶度很低、比表面积极大、粒径尺寸数十纳米的水化硅酸盐材料上，研究其制备工艺和应用，能耗低、可利用工业废渣、污染小，符合节约能源和资源及可持续发展的战略方向。
对于拓宽合成水化硅酸盐的应用领域，很有理论意义，同时，对于改造传统的硅酸盐工业生产工艺，调整产品结构，具有实用价值。
一般来说，纳米材料的合成与制备包括纳米粉体、块体及纳米薄膜的制备。
纳米粉体的制备方法按研究的学科大体可分物理法、化学法(综合法)。
按照物质的原始状态分类，可分为固相法、液相法和气相法：按制备技术分类，又可分为机械粉碎法、气体蒸发法、溶液法、激光合成法、等离子体合成法、溶胶—凝胶法，水热法等。
水热法，又称高温水解法，主要利用水热反应来制备纳米材料。
所谓水热反应是高温高压下在水(水溶液)或蒸气等流体中进行有关化学反应的总称[1]。
目前在水热合成硅酸盐材料的工业生产中，人们关注的重点是在较高的压力和温度下生成结晶程度较高的水化硅酸钙，认为其力学性能较好，而对于在水热合成中生成的结晶度很低的水化产物，如C—S—H凝胶、CSH(B)等，很少有人去关注其性能及应用。
但是混凝土中水泥石的强度并不是来自于结晶良好的水化硅(铝)酸钙，而是来自于比表面积巨大的结晶不良的水化硅(铝)酸钙，这就启发我们去研究较弱的蒸压制度(较低的压力，较短的恒压时间)下所形成的结晶不良的凝胶状的水化硅酸钙。
开发利用这一类水化硅酸钙材料所采用的原材料广泛易得，可利用固体废渣，符合环保要求，而且安全无毒，所需能耗低，因此具有积极的社会意义和重要的应用价值。
纳米材料及其制备方法和应用[发明专利]
![纳米材料及其制备方法和应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/ea82e7e6f12d2af90342e660.png)
专利名称：纳米材料及其制备方法和应用
专利类型：发明专利
发明人：彭英华,杨敏,杨春,刘莹,孙胜楠,张琦,郭佳申请号：CN201910165999.8
申请日：20190305
公开号：CN109675061A
公开日：
20190426
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及纳米生物医药材料领域，具体而言，提供了一种纳米材料及其制备方法和应用。
所述纳米材料包括BSA:RE,RE内核，包覆在BSA:RE,RE内核表面的PDA壳层，以及PDA表面的FA，其中RE和RE不同。
该纳米材料分散性好，易于制备，具有优异的生物相容性和安全性，能够精准的对肿瘤进行多模态MRI/CT成像，并具有良好肿瘤光热治疗效果。
申请人：中国农业科学院特产研究所
地址：130112 吉林省长春市净月经济开发区聚业大街4899号
国籍：CN
代理机构：北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：刘兰
更多信息请下载全文后查看。
纳米材料制备方法
“自下而上(Bottom－Up)”：是
指以原子、分子为基本单元，根
据人们的意愿进行设计和组装，
从而构筑成具有特定功能的产品，
主要是利用化学和生. 物学技术。
5
纳米材料制备的物理方法
·惰性气体冷凝法（IGC）制备纳米粉体（固体） ·高能机械球磨法制备纳米粉体 ·非晶晶化法制备纳米晶体 ·深度范性形变法制备纳米晶体 ·物理气相沉积方法制备纳米薄膜 ·低能团簇束沉积法（ＬＥＢＣＤ）制备 ·压淬法制备纳米晶体 ·脉冲电流非晶晶化法制备纳米晶体
（2）在薄膜的成核生长过程中控制纳米结构的形成， 其中薄膜沉积条件的控制和在溅射过程中，采用高溅 射气压、低溅射功率显得特别重要，这样易于得到纳 米结构的薄膜。
.
12
低能团簇束沉积法（ＬＥＢＣＤ）
制备
纳米薄膜该技术也是新近出现的，由Paillard等人于 1994年初发展起来。首先将所要沉积的材料激发成原 子状态，以Ar、He气作为载体使之形成团簇，同时采 用电子束使团簇离化，然后利用飞行时间质谱仪进行 分离，从而控制一定质量、一定能量的团簇束沉积而 形成薄膜。此法可有效地控制沉积在衬底上的原子数 目。
.
6
惰性气体冷凝法（IGC）制备纳米粉体 （固体）
这是目前用物理方法制备具体有清洁界面的纳米粉体（固 体）的主要方法之一。其主要过程是：在真空蒸发室内充 入低压惰性气体（He或Ar），将蒸发源加热蒸发，产生原 子雾，与惰性气体原子碰撞而失去能量，凝聚形成纳米尺 寸的团簇，并在液氮冷棒上聚集起来，将聚集的粉状颗粒 刮下，传送至真空压实装置，在数百MPa至几GPa压力下制 成直径为几毫米，厚度为10mm～1mm的圆片。
10
深度范性形变法制备纳米晶体
这是由Ｉｓｌａｍｇａｌｉｅｖ等人于1994年初发展 起来的独特的纳米材料制备工艺：材料在准静态压力 的作用下发生严重范性形变，从而将材料的晶粒细化 到亚微米或纳米量级。
纳米材料的制备方法研究进展
纳米
（1）表面效应 是指纳米粒子表面原子数与总 ）
原子数之比随粒径的变小而急剧增大后引起的性 质上的变化。 质上的变化。
Relationship between the ratio of the surface atoms to whole atoms and particle size
当粒子尺寸极小时， （2）量子尺寸效应 当粒子尺寸极小时，费 ） 米能级附近的电子能级将由准连续态分裂为分 立能级的现象。 立能级的现象。
三大高科技及其交叉领域
4、改造自然界的全新理念
在人类科技发展的历史长河中，始终有两个目标：一个是向 着越来越大、越远的宏观世界进军，发明了望远镜向着世界 的广度进军，探索宇宙的起源和进化；另一个是向着越来越 小、越深的微观世界发展，发明了各种显微镜、粒子加速器， 向着分子、原子、原子核、基本粒子的微观层次不断地探索 物质起源和结构。 在向着这两个极端目标无尽的征途中，人们蓦然回首，发现 我们对在这两端中间的介观层次，即原子分子层次、纳米层 次，却不甚了解。而这个层次才是对人类自身关系最密切的 物质层次，于是人们又回过头“重整旧山河”，集中精力开 展介观层次的纳米科技的研究。
人类探索世界的不同层次
信 息 窗
介观：
介观层次中物质的性质会与宏观大块物 质大不相同。以纳米颗粒材料为例，就具 有多种特殊性能。这是由于当物质小到纳 米尺度时，物质的局域性、巨大的表面和 界面效应以及量子效应（电导、热导量子 化）大大地改变了大块物质的原有性能， 而具有自洁、催化、巨磁阻、高韧性等等 的特殊性能。
Earth 1.2 x 107 m
什么是纳米(nanometer)？ 什么是纳米(nanometer)？
In Greek, “nano” means dwarf
纳米科技中的制备方法
纳米科技中的制备方法科技的进步推动着社会的发展，纳米科技就是其中的一部分。
作为现代材料科学的热点领域，纳米科技在很多领域都有不可替代的地位。
那么，纳米科技中制备方法是怎样的呢？一、化学制备法化学制备法是纳米材料制备中最常见、最成熟的一种方法。
其基本原理是控制化学反应条件，使反应中生成的物质处于纳米级别。
常见的化学制备法包括：溶胶-凝胶法、水热合成法、微波合成法、反相微乳液法、高温气相合成法等。
1、溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法又称为凝胶化学法，是将溶胶逐渐凝胶化而形成纳米材料的制备方法。
该方法的基本原理是先将半晶态或胶态的溶胶制备出来，然后通过脱水、煅烧等方式，使溶胶形成固体凝胶。
该法制得的材料晶粒度小，结构均匀。
2、水热合成法水热合成法是指利用高压高温条件下热水溶液的化学反应原理，制备纳米粒子的方法。
该方法操作简单、工艺成熟，制备的纳米材料晶粒度小、结构均匀、单分散度高。
3、微波合成法微波合成法是指利用微波炉的功率和频率进行化学反应，制备纳米材料的方法。
该方法能够快速制备高纯度的纳米材料，操作简便，但是难以控制反应温度和过程。
4、反相微乳液法反相微乳液法是指通过两种互不相溶的液体相互作用，形成微乳液，然后通过化学反应制备纳米材料的方法。
该方法反应速度快，实验条件控制容易，能够制备高纯度的纳米材料，但是造成公害的可能性大。
二、物理制备法物理制备法是指通过物理力学或表面物理化学的方法制备纳米材料的方法。
常见的物理制备法有：物质磨碎法、溅射法、电化学沉积法、负载法等。
1、物质磨碎法物质磨碎法是指用高能量物理学的方法，通过调节磨杆、磨盘或磨球等制备出颗粒粒径在纳米级别的材料。
2、溅射法溅射法是指将金属或化合物溅射到基片上后制备形成的材料。
溅射法制备纳米材料的途径较广，可通过改变工艺参数与条件来调控制备纳米材料的形态、尺寸及晶格结构等。
3、电化学沉积法电化学沉积法是指通过电化学反应，在电极表面沉积纳米材料的方法。
纳米材料的制备方法及其应用研究进展
纳米材料的制备方法及其应用研究进展纳米材料是一种具有特殊物性和应用潜力的材料，其制备方法多种多样。
本文将介绍几种常见的纳米材料制备方法，并概述其在各个领域的应用研究进展。
一种常见的纳米材料制备方法是溶剂热法。
该方法通过在有机溶剂中加热混合物来控制反应速率，从而合成纳米材料。
溶剂热法可以用于合成各种纳米材料，如金属纳米粒子、金属氧化物纳米粒子和功能性纳米材料等。
例如，金属纳米粒子在催化、传感和生物医学领域具有重要应用。
另一种常见的制备方法是气相沉积法，其中包括化学气相沉积（CVD）和物理气相沉积（PVD）等方法。
化学气相沉积法是通过气体化学反应在固体表面上合成纳米材料的一种方法。
例如，碳纳米管和二维石墨烯就可以通过化学气相沉积法合成。
物理气相沉积法则主要是通过物质的凝聚在固体表面形成纳米材料。
溶胶凝胶法是一种常见的溶液制备纳米材料的方法。
该方法主要通过将溶解在溶剂中的金属离子或有机物与沉淀剂反应，形成胶体溶胶，并通过热处理产生凝胶材料。
该方法的优点是简单、制备周期短，且可以制备多种纳米材料。
该方法常用于制备氧化物基材料、过渡金属化合物纳米粒子等。
此外，还有电化学法、凝胶法、溶胶法、机械合金法、磁控溅射法等多种制备纳米材料的方法。
纳米材料具有较大的比表面积和特殊的物理、化学、力学等特性，因此在各个领域有广泛的应用研究。
在材料科学领域，纳米材料被用于制备高性能电池、储能材料、高性能催化剂等。
在电子学领域，纳米材料被用于制备高密度存储器、导电纳米墨等。
在医学领域，纳米材料被用于制备载药纳米粒子、仿生材料等。
在环境科学和能源领域，纳米材料被用于制备高效光催化剂、污水处理材料等。
尽管纳米材料在各个领域存在着广泛的应用前景，但其制备方法和应用研究仍然面临着诸多挑战。
例如，在大规模生产纳米材料过程中存在的成本和环境问题；纳米材料的生物相容性和毒性问题等。
因此，未来的研究还需要对纳米材料的制备方法和应用性能进行更深入的研究和探索，以推动纳米材料的应用进一步发展。
纳米材料的制备方法及其应用研究
纳米材料的制备方法及其应用研究纳米材料作为当前最热门的研究领域之一，其制备方法和应用也一直备受关注。
纳米材料的研究和应用涉及到许多领域，如材料科学、化学、生物学、医学等等。
本文将重点探讨纳米材料的制备方法以及其在各个领域的应用研究。
一、纳米材料的制备方法1.1 机械法制备机械法是通过机械碾磨等方法制备纳米材料。
这种方法通常需要使用高速旋转的球磨机来对原材料进行研磨，可以获得尺寸稳定、形状规则的纳米粒子。
机械法制备的纳米材料在吸附、催化等方面应用广泛。
1.2 化学合成法制备化学合成法是通过化学反应来制备纳米材料。
这种方法可以根据不同的反应条件来控制纳米材料的形状、大小和结构等特性。
化学合成法是常用的纳米材料制备方法之一，例如常见的溶胶-凝胶法、气相沉积法、水热法等。
1.3 生物法制备生物法通过微生物、植物或动物等生物体来制备纳米材料，这种方法近年来得到了广泛应用。
生物法制备的纳米材料具有良好的生物相容性和可再生性，在生物医学、环境保护等领域具有广阔的应用前景。
二、纳米材料的应用研究2.1 纳米材料在医学领域中应用纳米材料在医学领域中的应用是近年来最受关注的一个领域。
纳米材料具有较大的比表面积、特殊催化性能和药物递送等特性，可以应用于肿瘤治疗、医学影像、生物检测等方面。
其中，纳米颗粒的药物递送系统具有较高的生物利用度和更迅速的药物放药速度，能够将药物更精确地释放到病灶处，减轻病人的痛苦。
2.2 纳米材料在环境领域中应用纳米材料在环境领域中的应用主要有净化水质、处理废物等方面。
纳米材料具有活性高、吸附能力强、抗生物腐蚀等特性，在水处理、废物处理等方面都有良好的应用前景。
例如，纳米颗粒可以通过吸附废物、分离杂质、杀死有害微生物等方法清洁水源、污水等。
2.3 纳米材料在能源领域中应用随着世界能源危机加剧，研究能源新材料的需求越发迫切。
纳米材料在能源领域中的应用主要有太阳能电池、燃料电池，储能装置等方面，主要是因为纳米材料本身具有良好的催化性、电化学活性和热稳定性等特性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1 纳米微粒的制备方法
纳米微粒的制备方法一般可分为物理方法和 化学方法. 制备的关键是如何控制颗粒的大小和 获得较窄且均匀的粒度分布. 1. 1 物理方法 1. 1. 1 蒸发冷凝法
又称为物理气相沉积法( Physics Vapor Depos-i tion 简称 PVD 法) , 是用真空蒸发、激光、电弧高频 感应、电子束照射等方法使原料气化或形成等离 子体, 然后在介质中骤冷使之凝结. 特点: 纯度高、 结晶组织好、粒度可控; 但技术设备要求高. 根据 加热源的不同有:
( 2) 化 学气相合 成法( Chemical Vapor Synthesis) 是惰性气体冷凝法的一种变型, 既可制备纳米 非氧化物粉体 SiC、Si3N4, 也可制备纳米氧化物粉 体 ZrO2、Y2O3 等. 上海硅酸盐研究所采用 CVS 法 制备了粒径为 30~ 50 nm 的 SiC 粉体, 并制备出了 SiC/ Si3N4 纳米复相粉体[ 13] . 1. 2. 2 沉淀法
表 1 原子数与表面原子的比例
Table 1 The proportion of atomic number to surface atom
原子数
微粒直径 表面原子比
原子团簇 超细微粒
微粒 块状晶体
/个 10~ 102 103~ 104 105~ 106
107
/Lm 0. 6~ 1. 4
3~ 7 15~ 30
是利用高能球磨方法, 控制适当的球磨条件 以获得纳米级晶粒的纯元素、合金或复合材料. 这 是 1970 年美国 INCO 公司的 Benjiamin 为制作 Ni 基氧化物粒子弥散强化合金而研制成功的一种新
工艺. 1988 年 Shingu 首先报道了用机械合金化法 制备晶粒小于 10nm 的 Al- Fe 合金[ 8] . 该方法工 艺简单、制备效率高, 并能制备出常规方法难以获 得的高熔点金属和合金纳米材料, 成本较低, 不仅 适用于制备纯金属纳米材料, 还可以制得互不相 溶体系的固溶体、纳米金属间化合物及纳米金属
陶瓷复合材 料等. 但制备中易引入 杂质, 纯度不 高, 颗粒分布也不均匀.
此外, 制 备纳米微粒 的物理 方法还有: 溅射 法、流动液面上真空蒸镀法、金属蒸气合成法以及
混合等离子法等, 详见文献[ 9] . 1. 2 化学方法 1. 2. 1 化学气相法
是利用挥发性金属化合物蒸气的化学反应来
合成所需物质. 特点: 粒径可控、产物纯度高、粒度 分布均匀且窄, 无粘结.
通过械粉碎、冲击波诱导爆炸反应等方法
合成单一或复合纳米粒子. 特点: 操作简单、成本 较低, 但易引入杂质, 降低纯度, 粒度不易控制且 分布不均, 难以获得粒径小于 100 nm 的微粒. 近 年来随着助磨剂物理粉碎法[ 6] , 超声波粉碎法[ 7] 等的采用, 粒径可小 于 100 nm, 但仍 存在产量较 低、成本较高、粒径分布不均的缺点, 有待于进一 步的改进和研究. 1. 1. 3 机械合金化法( MA 法)
entific development
纳米微粒是由数目极少的原子或分子组成的 原子群或分子群, 微粒具有壳层结构. 由于微粒的 表面层占很大比重( 见表 1) , 所以纳米材料实际 是晶粒中原子的长程有序排列和无序界面成分的 组合, 纳 米 材 料具 有 大 量 的 界面, 晶 界 原子 达 15% ~ 50% . 这些特殊的结构使得纳米材料具有 独特的体积效应、表面效应, 量子尺寸效应、宏观 量子隧道效应, 从而使其具有奇异的力学、电学、 磁学、热学、光学、化学活性、催化和超导性能等特 性, 使纳米材料在国防、电子、化工、冶金、轻工、航 空、陶瓷、核技术、催化剂、医药等领域具有重要的 应用价值. 美国的/ 星球大战计划0、/ 信息高速公 路0, 欧共体的/ 尤里卡计划0等都将纳米材料的研 究列入重点发展计划; 日本在 10 年内将投资 250 亿日元发展纳米材料和纳米科学技术; 英国也将 发展纳米材料科学技术作为重振英国工业的突破 口 ; 我国的自然科学基金、/ 8630项目、/ 9730项目、
的最有效的方法, 同时为高沸点金属纳米微粒的 制备开辟了前景. 但离子枪寿命短、功率小、热效 率低. 目前新开发出的电弧气化法和混合等离子 体法有望克服以上缺点.
( 6) 电子束照射法 1995 年许并社等人[ 4, 5] 利用高能电子束照射母材, 成功地获得了表面非 常洁净的纳米微粒, 母材一般选用该金属的氧化 物, 如用电子束照射 Al2O3 后, 表层的 Al ) O 键被 高能电子/ 切断0, 蒸发的 Al 原子通过瞬间冷凝, 形核、长大, 形成 Al 的纳米微粒. 但目前该方法获 得的纳米微粒限于金属纳米微粒. 1. 1. 2 物理粉碎法
这是液相化学合成高纯度纳米微粒采用最广
泛的方法之一. 它是将沉淀物加入到金属盐溶液 中进行沉淀处理, 再将沉淀物加热分解. 包括: 共 沉淀法、水解 法、均匀沉淀法, 氧化水解法、还原 法[ 14] 等.
( 1) 直接沉淀法 仅通过沉淀操作从溶液中 制备氧化物纳米微粒;
( 2) 均匀沉淀法 通过控制生成沉淀剂的速 度, 减少晶粒凝集, 制备出高纯度的纳米材料;
中图分类号: T B383
文献标识码: A
The preparation methods and scientific development of nanostructured materials
LIU Zhen, LIANG Wei, XU Bing- she, ICHINOSE Hideki
( College of Materials Science and Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, China)
第 8 卷 第 3期 20 00年 9月
材 料 科 学 与 工艺 MATERIAL SCIENCE & TECHNOLOGY
文章编号: 1005-0299( 2000) 03- 0103-06
纳米材料制备方法及其研究进展
Vol. 8 No. 3 Sep. 2000
刘 珍, 梁 伟, 许并社, 市野濑英喜
收稿日期: 2000- 02- 22 基金项目: 国家自然科学基金资助项目( 59871032) 作者简介: 刘 珍( 1963- ) , 女, 副教授.
/ 攀登计划0以及国家重点实验室都将纳米材料列 为优先资助项目. 纳米材料必将成为/ 21 世纪最 有前途的材料0, 纳米科学技术的发展必将对生产 力的发展产生深远的影响, 并有可能从根本上解 决人类面临的一系列如粮食、健康、能源及环保等 重大问题[ 1] .
( 1) 化 学气相沉积 法( Chemical Vapor Depos-i
第 3期
刘 珍, 等: 纳米材料制备方法及其研究进展
# 105 #
tion 简称 CVD) 是利用气体原料在气相中进行化 学反应形成基本粒子. 特点: 纯度高, 工艺过程可 控. 但粒度较大, 而且颗粒易团聚和烧结. 目前开 发出的等离子体 CVD 技术, 是利用等离子体产生 的超高温激发气体发生反应, 同时利用等离子体 高温区与周围环境形成的巨大温度梯度, 通过急 冷获得纳米微粒[ 10] . 新原皓一[ 11, 12] 应用 CVD 复 合粉末法制备了 Si3N4/ SiC 纳米级复相陶瓷. 这种 方法的特点是粒径可控, 无粘结, 粒度分布均匀, 但成本较高, 不适合工业化大规模生产.
( 太原理工大学 材料科学与工程学院, 山西 太原 030024)
摘 要: 综述了纳米材料的结构、性能及发展历史; 介 绍了纳 米材料的 制备方 法及最 新进展; 概述 了纳米 材
料在各方面的应用状况和前景; 讨论了目前纳 米材料制备中存在的问题。
关键词: 纳米材料; 结构与性能; 制备技术; 应用前景; 研究进 展
( 4) 高频感应 加热法 是以 高频线圈 为热 源, 使坩埚内的物质在低压( 1~ 10 kPa) 的 He、N2 等惰性气体中蒸发, 蒸发后的金属原子与惰性气 体原子相碰撞, 冷却凝聚成颗粒. 特点: 微粒纯度 高, 粒度分布较窄, 但成本较高, 难以获得高沸点 的金属.
( 5) 热等离子体法 是用等离子体将金属等 的粉末熔融、蒸发和冷凝以获得纳米微粒. 特点: 微粒纯度较高, 粒度均匀, 是制备氧化物、氮化物、 碳化物系列、金属系列和金属合金系列纳米微粒
( 2) 激光加热蒸发法 是以激光为快速加热 源, 使气相反应物分子内部很快地吸收和传递能 量, 在瞬间完成气相反应的成核、长大和终止. 特 点: 可获得粒 径小( 小 于 50 nm) 且粒度均匀的纳 米微粒. 但激光器的效率低, 电能消耗较大, 投资 大, 难以实现规模化生产.
( 3) 高压气体雾化法 是利用高压气体雾化 器将- 20~ - 40 e 的氦气和氩气以 3 倍于音速 的速度射入熔融材料的液流内, 熔体被破碎成极 细颗粒的射流, 然后急剧骤冷得到超微粒. 特点: 微粒粒径小且粒度分布较窄.
Abstract: The structure, the properties and the development of nanostructured materials are reviewed. The preparation techniques and progress have been introduced. It also summarized the application situat ions and prospects in many aspects, in the end discussed the problems in preparation techniques. Key words: nanostructured materials; structure and properties; preparation techniques; application prospects; sc-i