纳米粉末的制备方法
纳米粉末的制备方法
材料研1203 Z1205020 石南起纳米科技是20世纪80年代末90年代初诞生并迅速发展和渗透到各学科领域的一门崭新的高科技。由于它在21世纪产业革命中具有战略地位，因而受到世界的普遍关注。有人说，70年代微电子学产生了世界性的信息革命，那么纳米科技将是21世纪信息革命的核心。纳米技术的飞速发展极大的推动了材料科学的研究和发展，而纳米材料研究的一个重要阶段是纳米粉体的制备。
1.纳米粉体的制备
要使纳米材料具有良好的性能，纳米粉末的制备是关键。纳米粉末的制备方法主要有物理法、化学法和高能球磨法。
1.1物理法
物理法中较重要的是气体中蒸发法，在惰性气体中蒸发金属，急冷生成纳米粉体。如在容器中导入低压的氩或氦等惰性气体，通过发热体使金属熔化、蒸发，蒸发的金属原子和气体分子碰撞，使金属原子凝聚成纳米颗粒。通过蒸发温度、气体种类和压力控制颗粒大小，一般制得颗粒的粒径为10nm左右。比较重要的物理法还有溅射法、金属蒸气合成法及流动油上真空蒸发法等。
1.2化学法
化学法制备纳米粉可分气相反应法和液相反应法。
1.2.1气相反应法
气相反应法是利用化合物蒸气的化学反应的一种方法，其特点是：
（1）原料化合物具有挥发性，提纯比较容易，生成物纯度高，不需要粉碎。
（2）气相物质浓度小，生成的粉末凝聚较小。
（3）控制生成条件，容易制得粒径分布窄，粒径小的微粒。
（4）气氛容易控制，除氧化物外，用液相法直接合成困难的金属、碳化物、氮化物均可合成。
气相合成中除了反应原料均为挥发性物外，也可用电弧、等离子体、激光加热固体使其挥发，再与活性气体反应生成化合物纳米粉体。
1.2.2液相反应法
液相反应法作为一种制备超细粉体的方法成为各国材料科学家研究的热点，它具有无需高真空等苛刻物理条件、易放大的特点，并且得到的粉体性能比较优越。常用的液相反应法有共沉淀法、水解法、溶胶凝胶法、微乳液反应法等。
共沉淀法是利用各种在水中溶解的物质，经反应成不溶解的氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐、醋酸盐等，再经加热分解生成高纯度的超微粉料。1956年以四水草酸钛钡为原料首次用化学共沉淀法合成了高纯钛酸钡粉体。此法用来合成钙钛矿型以及各种单一氧化物的高纯度超微粉料，通过控制溶液浓度、pH值、温度等因素，可制得粒径为几十纳米的超细粉体。
水解法的最大特点是从物质的溶液中直接分离制造所需的高纯度超微粉料，合成的陶瓷粉体具有分散性好、无（少）团聚、晶粒结晶良好、烧结活性好等优点。黄军华等采用醇盐水解法，控制醇盐和水的摩尔比和水解的速度等条件，可以制备5~20nm左右的纳米氧化钛粉体。
采用水解法时，要使用大量昂贵的有机金属化合物，而且作为溶剂的有机物常常是有毒的物质。另外，反应过程缓慢，并且有碳元素存在，会引起还原反应，既不经济也不实惠。溶胶——凝胶法可以不使用有机物质，因而不会发生上述毛病。由于胶体混合时可以使反应物质获得最直接的接触，使反应物达到最彻底的均匀化，所以制得的原料性能相当均匀。
微乳胶反应法是以乳化液的分散相作为微型反应器，通过液滴内反应物的化学沉淀来制备超细粉体的方法，具有装置简单、操作容易、粒子可控等诸多优点。中科院上海硅酸盐研究所采用微乳液反应制备氧化锆粉体的工作中，得到了10~15nm的性能优良的纳米粉体。
但无论是共沉淀法、水解法、溶胶—凝胶法，还是微乳液反应法，都存在胶状物难于沉淀，水洗时沉淀再溶解等问题。此外，若采用铵盐作为沉淀剂时，还会造成大量的铵络合离子。采用溶剂蒸发法不会有上述难于解决的问题，目前主要有冷冻干燥法、喷雾干燥法、喷雾燃烧法等三种方法。
1.3高能球磨法
高能球磨法是利用球磨机的转动或振动，使硬球对原料进行强烈的撞击、研磨和搅拌，把原料粉碎为纳米级微粒的方法。它是一个无外部热能供给的、干的高能球磨过程，是一个由大晶粒变为小晶粒的过程，并可以通过颗粒间的固相反应直接合成化合物粉体。该法操作简单、成本低廉，在制备纳米粉体中具有较好的工程应用前景。国外通过高能球磨中气氛的控制和外部磁场的引入，使这项技术得到了更大的发展和应用。
2.结论
液相法也是目前实验室和工业广泛采用的纳米材料的制备方法,主要用于氧化物纳米材料的制备。液相反应法具有无需高真空等苛刻物理条件、易放大的特点，并且得到的粉体性能比较优越。具有很高的发展前景和应用价值。
特点﹕设备简单、原料容易获得、纯度高、均匀性好、化学组成控制准确等优点，但适用范围较窄，主要用于氧化物纳米材料的制备。
纳米粉体制备方法
纳米粉体制备方法 纳米技术是当今世界各国争先发展的热点技术，纳米技术和材料的生产及其应用在中国已起步，可以产业化的只有为数不多的几个品种，纳米二氧化钛（ＴｉＯ2）、纳米氧化锌（ＺｎＯ）、纳米碳酸钙（ＣａＣＯ3）便是其中较具代表性的几个品种。纳米粉体的制备方法很多，可分为物理方法和化学方法。以下是对各种方法的分别阐述并举例。 1. 物理方法 (1)真空冷凝法 用真空蒸发、加热、高频感应等方法使原料气化或形成等离子体，然后骤冷。其特点纯度高、结晶组织好、粒度可控，但技术设备要求高。1。金属烟粒子结晶法是早期研究的一种实验室方法。将金属原料置于真空室电极处，真空室抽空（真空度1P a）导入102到103 P a压力的氩气或不活泼性气体，然后像通常的真空蒸发那样，用钨丝蓝蒸发金属。在气体中，通过蒸发、凝聚产生的金属蒸气形成金属烟粒子，像煤烟粒子一样沉积于真空室内壁上。在钨丝篮上方或下方位置可以预先放置格网收集金属烟粒子样品，以备各类测试所用。2。流动油面上的真空蒸发沉积法（VEROS），VEROS法是将物质在真空中连续的蒸发到流动着的油面上，然后把含有纳米粒子的油回收到贮存器内，再经过真空蒸馏、浓缩，从而实现在短时间制备大量纳米粉体。 (2)物理粉碎法 通过机械粉碎、电火花爆炸等方法得到纳米粒子。其特点操作简单、成本低，但产品纯度低，颗粒分布不均匀。例，有一种制备纳米粉体材料新方法，最适用于碳化物、氮化物及部分金属粉体的制备。其方法是先对反应器抽真空，然后充入保护气体或反应气体，在反应器中设置石墨电极，在石墨电极与反应器坩埚中的金属之间通电，使之产生高温碳电弧，由高温电弧产生金属蒸汽。采用保护气体可以生产出由石墨原子包覆的纳米镍粉、铜粉、铝粉等不易团聚的金属纳米粉末；采用反应气体可以生产碳化物、氮化物纳米粉末。与现有技术相比，生产的纳米粉末不易团聚，具有成本低，电弧功率大，可以实现规模化生产，具有广泛的实用性。用冲击波处理共沉淀法制备的氧化铁与氧化锌混合物合成了铁酸锌，用XRD、TEM 和电子衍射法对这种产品进行了鉴定．与传统的高温焙烧法相比，这种产品的特点是其颗粒尺寸为纳米级．主要原因可能在于冲击波的作用时间极短，因此生成的铁酸锌不会生长成为完整的晶粒．由此可以认为，冲击波处理可能是一种制备复合金属氧化物的纳米粉体的新方法． (3)机械球磨法 采用球磨方法，控制适当的条件得到纯元素纳米粒子、合金纳米粒子或复合材料的纳米粒子。其特点操作简单、成本低，但产品纯度低，颗粒分布不均匀。例，一种钛合金纳米粉体制备方法，原料包括钛合金粗粉、助磨键合剂、分散剂、表面活性剂；制备方法是，将所述原料按配比投入反应釜，反应釜转速２００－３００ｍｐｒ、温度５０℃－６０℃，反应釜旋转时间１５－３０分钟；反应釜转速升高至达１０００ｍｐｒ以上，维持该转速１．５－２．５小时，温度为１８０℃以上；反应釜转速降到３００ｍｒｐ以下，在０．５－１．０小时内降低温度至４０℃－５０℃，停机，即完成纳米粉体的制备。它稳定地对钛合金实现了纳米化加工；由此为利用纳米粉体的小尺寸效应、表面积效应而使它的耐蚀优点得到提升得以实现，使之可作为一种活性添加剂与各种优良树脂结合成一种新型复合材料。 2. 化学方法 (1)气相沉积法 利用金属化合物蒸气的化学反应合成纳米材料。其特点产品纯度高，粒度分布窄。例，TiCl4气相氧化法，其基本化学反应式为：TiCl4(g)+O2(g)=TiO2(s)+Cl2(g) 施利毅、李春忠等利用
纳米材料制备方法及操作技巧
纳米材料制备方法及操作技巧 纳米材料是指其尺寸在纳米级别的物质，在科学研究、医学、环境保护、能源等领域有着广泛应用。为了获得高质量的纳米材料，需要采用适当的制备方法和掌握相应的操作技巧。本文将介绍几种常见的纳米材料制备方法，并提供一些操作技巧供参考。 一、溶剂热法制备纳米材料 溶剂热法是一种常用的纳米材料制备方法，其基本原理是在高温高压的溶剂中使前驱体发生化学反应形成纳米材料。具体操作步骤如下： 1.选择合适的溶剂：溶剂的选择是关键，它必须具备高沸点和高熔点，以承受高温高压条件下的反应。同时，溶剂还应具备较好的稳定性，以防止纳米材料的聚集。 2.选择合适的前驱体：前驱体的选择决定了最终得到的纳米材料的性质。在选择前驱体时，需要考虑元素的反应性和可溶性。 3.反应温度和时间控制：反应温度和时间的控制直接影响纳米材料的尺寸和形貌。一般来说，较高的反应温度和较长的反应时间会导致大尺寸的纳米颗粒。 二、溶胶-凝胶法制备纳米材料 溶胶-凝胶法是一种将溶胶逐渐转变为凝胶的方法。其基本原理是通过溶胶的聚集和凝胶的形成使纳米颗粒逐渐生长。具体操作步骤如下： 1.凝胶剂选择：选择适合制备纳米材料的凝胶剂。凝胶剂可以是无机盐类、聚合物或有机物，具体选择要根据溶胶的性质和反应的需求。 2.溶胶制备：将前驱体溶解在适当的溶剂中，形成稳定的溶胶。 3.凝胶形成：通过控制温度、pH和浓度等因素，使溶胶逐渐转变为凝胶。
4.热处理和煅烧：通过热处理和煅烧可以进一步改善纳米材料的物理和化学性质。 三、机械球磨法制备纳米材料 机械球磨法是一种通过机械力对材料进行粉碎从而制备纳米材料的方法。其基本原理是将材料放置在球磨罐中，通过机械球的磨碾和相互撞击使材料粉碎为纳米级颗粒。具体操作步骤如下： 1.选择合适的球磨媒体：球磨媒体的选择决定了研磨的效果。常用的球磨媒体有金属球、陶瓷球和砂磨颗粒等。 2.控制球磨参数：球磨参数包括球磨时间、球磨速度和球磨频率等。不同的材料需要不同的球磨参数进行加工。 3.防止杂质污染：球磨过程中，杂质可能会导致材料的污染。可以采用惰性气氛下的球磨或使用球磨罐内涂覆保护层等方法来避免杂质污染。 四、化学气相沉积法制备纳米材料 化学气相沉积法是一种通过在气相中进行反应，使前驱体在衬底上沉积形成纳米材料的方法。其基本原理是在高温下，气相中的前驱体与衬底表面发生反应，生成纳米颗粒。具体操作步骤如下： 1.选择适当的反应温度：反应温度在化学气相沉积法中非常重要，它可以调控沉积速率和纳米材料的尺寸。 2.确定适当的前驱体：前驱体必须具备易挥发性和高纯度等特点，以保证沉积过程的稳定性和纳米材料的质量。 3.衬底处理：衬底应先经过一系列的处理步骤，如去除杂质、提供良好的结晶表面等。
制备纳米材料的实验技术详解
制备纳米材料的实验技术详解 纳米材料因其独特的性质在各个领域展现出巨大的潜力，如电子、生物、医药等。而其中关键的一环就是如何有效地制备纳米材料。本文将详细介绍几种常用的纳米材料制备实验技术，并探讨其原理和应用。 1. 溶胶-凝胶法 溶胶-凝胶法是一种常用的纳米材料制备方法，适用于无机材料的制备。其基本原理是通过逐渐加热和干燥，使溶解在溶剂中的金属盐或有机化合物逐渐形成固体凝胶。随着温度的升高，溶胶中的小颗粒逐渐成长为纳米颗粒。这种方法可以在较低的温度下制备出高质量的纳米材料，并且有较好的控制性和可扩展性。 2. 水热法 水热法是另一种制备无机纳米材料的常见方法，它利用高温高压下溶剂的特殊性质，使溶质在水中反应形成纳米级的颗粒。水热法具有简单、易控制、操作灵活等优点，适用于制备各种金属氧化物、金属硫化物、金属碳酸盐等纳米材料。它在电子器件、催化剂等领域有广泛的应用。 3. 高能球磨法 高能球磨法是一种机械力促进的纳米材料制备技术。其原理是在高速旋转的球磨罐中，通过球磨颗粒之间的碰撞和摩擦，使大颗粒逐渐破碎成纳米级颗粒。高能球磨法可以制备各种材料的纳米颗粒，例如金属、陶瓷、高分子等。它具有操作简单、样品可扩展等优点，广泛用于材料研究和应用开发。 4. 气溶胶法 气溶胶法是一种通过气相化学反应制备纳米材料的技术。其核心原理是将气体状态的前驱物经过化学反应或热分解形成固态颗粒。气溶胶法可以制备各种纳米材
料，例如金属氧化物、金属硫化物、金属氢化物等。该方法具有制备纯度高、纳米颗粒均匀分散等特点，广泛应用于电化学储能、催化剂等领域。 总结起来，制备纳米材料的实验技术有溶胶-凝胶法、水热法、高能球磨法和气溶胶法等。这些方法各有优势和适用范围，可以根据需要选择合适的制备技术。随着纳米科技的发展，不断有新的制备方法被创新出来，推动了纳米材料的应用领域的拓展和深化。 需要注意的是，在实验过程中，不仅要控制好温度、压力和反应时间等参数，还要注意安全性和环境问题。纳米材料虽然具有很多独特的性质和应用，但其生产过程中也存在着一些潜在的风险。因此，在制备纳米材料时，应该充分了解各种方法的原理和操作步骤，并且遵循相关实验室安全规范，确保实验的顺利进行。 总之，纳米材料的制备技术是纳米科技的重要基础，对于纳米材料的应用和发展起着至关重要的作用。通过不同的制备方法，我们可以获得具有不同性质和应用的纳米材料，这将进一步推动纳米科技在各个领域的发展和应用。
纳米粉末的制备方法
纳米粉末的制备方法 纳米科技是20世纪80年代末90年代初诞生并迅速发展和渗透到各学科领域的一门崭新的高科技。由于它在21世纪产业革命中具有战略地位，因而受到世界的普遍关注。有人说，70年代微电子学产生了世界性的信息革命，那么纳米科技将是21世纪信息革命的核心。纳米技术的飞速发展极大的推动了材料科学的研究和发展，而纳米材料研究的一个重要阶段是纳米粉体的制备。 1.纳米粉体的制备 要使纳米材料具有良好的性能，纳米粉末的制备是关键。纳米粉末的制备方法主要有物理法、化学法和高能球磨法。 1.1物理法 物理法中较重要的是气体中蒸发法，在惰性气体中蒸发金属，急冷生成纳米粉体。如在容器中导入低压的氩或氦等惰性气体，通过发热体使金属熔化、蒸发，蒸发的金属原子和气体分子碰撞，使金属原子凝聚成纳米颗粒。通过蒸发温度、气体种类和压力控制颗粒大小，一般制得颗粒的粒径为10nm左右。比较重要的物理法还有溅射法、金属蒸气合成法及流动油上真空蒸发法等。 1.2化学法 化学法制备纳米粉可分气相反应法和液相反应法。 1.2.1气相反应法 气相反应法是利用化合物蒸气的化学反应的一种方法，其特点是： （1）原料化合物具有挥发性，提纯比较容易，生成物纯度高，不需要粉碎。 （2）气相物质浓度小，生成的粉末凝聚较小。 （3）控制生成条件，容易制得粒径分布窄，粒径小的微粒。 （4）气氛容易控制，除氧化物外，用液相法直接合成困难的金属、碳化物、氮化物均可合成。 气相合成中除了反应原料均为挥发性物外，也可用电弧、等离子体、激光加热固体使其挥发，再与活性气体反应生成化合物纳米粉体。
1.2.2液相反应法 液相反应法作为一种制备超细粉体的方法成为各国材料科学家研究的热点，它具有无需高真空等苛刻物理条件、易放大的特点，并且得到的粉体性能比较优越。常用的液相反应法有共沉淀法、水解法、溶胶凝胶法、微乳液反应法等。 共沉淀法是利用各种在水中溶解的物质，经反应成不溶解的氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐、醋酸盐等，再经加热分解生成高纯度的超微粉料。1956年以四水草酸钛钡为原料首次用化学共沉淀法合成了高纯钛酸钡粉体。此法用来合成钙钛矿型以及各种单一氧化物的高纯度超微粉料，通过控制溶液浓度、pH值、温度等因素，可制得粒径为几十纳米的超细粉体。 水解法的最大特点是从物质的溶液中直接分离制造所需的高纯度超微粉料，合成的陶瓷粉体具有分散性好、无（少）团聚、晶粒结晶良好、烧结活性好等优点。黄军华等采用醇盐水解法，控制醇盐和水的摩尔比和水解的速度等条件，可以制备5~20nm左右的纳米氧化钛粉体。 采用水解法时，要使用大量昂贵的有机金属化合物，而且作为溶剂的有机物常常是有毒的物质。另外，反应过程缓慢，并且有碳元素存在，会引起还原反应，既不经济也不实惠。溶胶——凝胶法可以不使用有机物质，因而不会发生上述毛病。由于胶体混合时可以使反应物质获得最直接的接触，使反应物达到最彻底的均匀化，所以制得的原料性能相当均匀。 微乳胶反应法是以乳化液的分散相作为微型反应器，通过液滴内反应物的化学沉淀来制备超细粉体的方法，具有装置简单、操作容易、粒子可控等诸多优点。中科院上海硅酸盐研究所采用微乳液反应制备氧化锆粉体的工作中，得到了10~15nm的性能优良的纳米粉体。 但无论是共沉淀法、水解法、溶胶—凝胶法，还是微乳液反应法，都存在胶状物难于沉淀，水洗时沉淀再溶解等问题。此外，若采用铵盐作为沉淀剂时，还会造成大量的铵络合离子。采用溶剂蒸发法不会有上述难于解决的问题，目前主要有冷冻干燥法、喷雾干燥法、喷雾燃烧法等三种方法。 1.3高能球磨法 高能球磨法是利用球磨机的转动或振动，使硬球对原料进行强烈的撞击、研磨和搅拌，把原料粉碎为纳米级微粒的方法。它是一个无外部热能供给的、干的高能球磨过程，是一个由大晶粒变为小晶粒的过程，并可以通过颗粒间的固相反应直接合成化合物粉体。该法操作简单、成本低廉，在制备纳米粉体中具有较好的工程应用前景。国外通过高能球磨中气氛的控制和外部磁场的引入，使这项技术得到了更大的发展和应用。
钛酸钡粉体制备
钛酸钡纳米粉体的制备方法 摘要：钛酸钡粉体是陶瓷工业的重要原料，本文将简要介绍钛酸钡纳米粉体的一些制备工业，如固相法、水热法、溶胶-凝胶法、沉淀法等。 关键词：钛酸钡；粉体;制备方法； 1.引言 钛酸钡是制备陶瓷电容器和热敏电阻器等许多介电材料和压电材料的主要原料, 近几年来, 随着陶瓷工业和电子工业的快速发展,BaTiO3 的需求量将不断增加，对其质量要求也越来越高。制备高纯、超细粉体材料是提高电子陶瓷材料性能的主要途径。所以高纯、均匀、超细乃至纳米化钛酸钡的制备研究一直 是各国科学家的研究重点。钛酸钡的应用越来越广泛。目前制备钛酸钡的方法主要有:共沉淀法、溶胶- 凝胶法、固相法、反相微乳液法、水热法。 2.钛酸钡粉体的制备工艺 2.1固相研磨-低温煅烧法 传统钛酸钡的制备主要采用高温煅烧碳酸钡和二氧化钛的混合物或高温煅 烧草酸氧钛钡的方法, 它是我国目前工业制备钛酸钡的主要方法, 但由于煅烧 温度高达1000~ 1200℃, 因而制得的粉体硬团聚严重、颗粒大而粒度分布不均匀, 纯度低, 烧结性能差。 朱启安[1]等采用室温下将氢氧化钡与钛酸丁酯混合研磨, 再在较低温度( < 300 ℃) 下煅烧的方法制得了钡钛物质的量比约为1. 0、颗粒大小分布均匀、粒径在15~ 20nm 的钛酸钡纳米粉体, 既克服了高温固相煅烧法反应温度高、产品质量低的缺点, 又克服了液相法在水溶液中制备易引入杂质、粒子易团聚等缺点其煅烧温度比传统的固相反应法降低了约700 ~900℃ 2.2水热法合成 水热合成是指在密封体系如高压釜中, 以水为溶剂, 在一定的温度和水的 自生压力下, 原始混合物进行反应的一种合成方法。由于在高温、高压水热条件下, 能提供一个在常压条件下无法得到的特殊的物理化学环境, 使前驱物在反 应系统中得到充分的溶解, 并达到一定的过饱和度, 从而形成原子或分子生长 基元, 进行成核结晶生成粉体或纳米晶[2]。 水热法制备的粉体, 晶粒发育完整、粒度分布均匀、颗粒之间少团聚, 可以得到理想化学计量组成的材料, 其颗粒度可控, 原料较便宜, 生成成本低。而且粉体无须煅烧, 可以直接用于加工成型, 这就可以避免在煅烧过程中晶粒的 团聚、长大和容易混入杂质等缺点[2]。 2.3 溶胶凝胶法 钛酸钡( BaTiO3 ) 在当今科技领域里占有重要地位, 它是电子陶瓷领域应用最广泛的材料之一。钛酸钡是钛酸盐系电子陶瓷的主要原料, 是一种具有高介电常数和低介电损耗的铁电材料,被广泛应用于制作热敏电阻器( PTCR) 、多层陶瓷电容器(MLCC) 、电光器件和DRAM 器件。现代技术要求BaTiO3 粉料具有高纯、
纳米材料制备方法
纳米材料制备方法 目录 1. 物理方法 (2) 1.1 物理凝聚法 (2) 1.2 溅射法 (2) 1.3 喷雾热解法 (2) 1.4 高能球磨法 (2) 1.5 压淬法 (2) 1.6 固相法 (3) 1.7 超声膨胀法 (3) 1.8 液态金属离子源法 (3) 1.9 爆炸法 (3) 1.10 严重塑性变形法 (3) 2．化学方法 (3) 2.1 沉淀法 (4) 2.2 水解法 (4) 2.3 溶胶－凝胶法 (4) 2.4 熔融法 (4) 2.5 电化学法 (4) 2.6 溶剂蒸发法 (5) 2.7 微乳液法 (5) 2.8 金属醇盐法 (5) 2.9 气相燃烧合成法 (6) 2.10 有机液相合成法 (6) 2.11 模板法 (6) 3.参考文献 (6) 1
1. 物理方法 1.1 物理凝聚法 1.1.1 真空蒸发－冷凝法 在超高真空(10-6 Pa)或惰性气氛(Ar、He，50~1 k Pa)中，利用电阻、等离子体、电子束、激光束加热原料，使金属、合金或化合物气化、升华，再冷凝形成纳米微粒。其粒径可达1~100 nm。此方法的特点是外表清洁、粒度小、设备要求高、产量低，适用于实验室制备。 1.1.2 等离子体蒸发凝聚法 把一种或多种固体颗粒注入惰性的等离子体中，使之通过等离子体之间时完全蒸发，通过骤冷装置使蒸气凝聚制得纳米微粒。通常用于制备含有高熔点金属、合金的纳米材料，如Fe-Al、Nb-Si等。此法常以等离子体作为连续反应且制备纳米微粒。 1.2 溅射法 溅射法利用离子、等离子体或激光溅射固体靶，即用两块金属板分别作为阳极和阴极，阴极为蒸发用的材料，在两电极间充入Ar气，两电极间施加电压。粒子的大小及尺寸主要取决于两电极间的电压、电流和气体压力。靶材的外表积愈大，原子的蒸发速度愈高，超微粒的获得量愈多。 1.3 喷雾热解法 喷雾热解法是将含所需正离子的某种盐类的溶液喷成雾状，送入加热至设定温度的反应器内，通过反应生成微细的粉末颗粒。它综合了气相法和液相法的优点，可制备多种组分的复合材料，从溶液到粉末一步完成，且颗粒形状好。喷雾热解法可根据雾化和凝聚过程分为喷雾干燥法、雾化水解法和雾化焙烧法。 1.4 高能球磨法 近年来此法已成为制备与合成纳米材料的一种重要方法。高能球磨法是利用球磨机的转动或振动使硬球对原料进行强烈的撞击，研磨和搅拌，把金属或合金粉末粉碎为纳米级微粒的方法。它是一个无外部热能供应的、干的高能球磨过程，是一个由大晶粒变为小晶粒的过程。除了合成单质金属纳米材料外，还可以通过颗粒间的固相反应直接合成化合物。 压淬法 金属或合金在高压(5~8 Gpa)下加热、保温，骤冷至液氮温度，而后卸压至室温或稍高 2
纳米Mn2O3粉末的制备及应用
纳米Mn2O3粉末的制备及应用 摘要：Mn2O3是两性氧化物之一，应用广泛。本文主要介绍了Mn2O3纳米粉末的制备方法，对纳米Mn2O3粉末的应用作了简单描述，并对其发展前景作出了展望。 关键词：Mn2O3；纳米材料；方铁锰矿；应用 引言 锰元素的氧化物，以其多样的电学、磁学及催化等方面的特性而倍受人们的关注，其中 方铁锰矿型Mn 2O 3 纳米粉体用作电极材料和催化剂时，其性能明显优于其它锰氧化物。Mn 2 O 3 作为催化剂被广泛应用于CO和有机污染物的氧化催化以及氮氧化物的还原反应中，同时也 是固相法合成锂离子二次电池正极材料LiMn 2O 4 的最佳原料之一。我国锰原料储备丰富，因 此Mn 2O 3 纳米材料的制备和应用研究具有重要意义。 1 纳米Mn2O3简介 1.1 纳米材料 纳米材料是近代科学上的一个重大发现，已成为材料科学研究的前沿热点领域，受到广泛重视。纳米材料是指在三维空间至少有一维处于纳米尺度范围或由它们组成基本单元构成的晶体、非晶体、准晶体以及界面层结构的材料。这大约相当于10—100个原子紧密排列在一起的尺度。通常材料的性能与其颗粒尺寸的关系极为密切，当小颗粒尺寸进入纳米量级时，其本身具有体积效应、表明效应、量子效应和宏观量子隧道效应等。从而使其具有奇异的力学、电学、光学、热血、化学活性、催化和超导特性，使纳米材料在各种领域具有重要的应用价值。 纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体四类。其中纳米粉末开发时间最长、技术最为成熟，是生产其它三类产品的基础。纳米粉末又称为超微粉或超细粉，一般指粒度在100纳米以下的粉末或颗粒，是一种介于原子、分子与宏观物体之间处于中间态的固体颗粒材料。纳米纤维指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料。纳米膜分为颗粒膜与致密膜。颗粒膜是纳米颗粒粘在一起，中间有极为细小的间隙的薄膜。致密膜指膜层致密但晶粒尺寸为纳米级的薄膜。纳米块体是将纳米粉末高压成型或控制金属液体结晶而得到的纳米晶粒材料。 1.2 Mn 2O 3 纳米粉末 Mn 2O 3 属于过渡族金属元素氧化物，黑色晶体，有毒。相对密度4.50，难溶于水、醋酸， 不溶于冷盐酸，溶于热浓盐酸、热硝酸及热硫酸，1080℃脱氧，细粉尘可燃。氢气还原时在230℃生成四氧化三锰，300℃以上生成氧化亚锰（MnO）。由二氧化锰在空气中加热至530～940℃制得。 纳米Mn 2O 3 粉末是指颗粒尺寸在纳米尺度范围内的Mn 2 O 3 颗粒。Mn 2 O 3 有三种晶型：α，β 和γ型。自然界中只存在α—Mn 2O 3 ，Mn 2 O 3 是一种两性氧化物，是固相法合成锂离子二次电 池正极材料LiMn 2O 4 的最佳原料之一，此外,在降低环境污染分解N 2 O的研究中Mn 2 O 3 的催化 活性明显优于其它锰氧化物,并在对氯苯甲醛,对溴苯甲醛等有机物的合成工艺中,作为氧化
纳米材料的制备方法
纳米/微米三维结构的制备 纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。 纳米级结构材料简称为纳米材料(nano material)，是指其结构单元的尺寸介于1纳米～100纳米范围之间。由于它的尺寸已经接近电子的相干长度，它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。并且，其尺度已接近光的波长，加上其具有大表面的特殊效应，因此其所表现的特性，例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等，往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。 纳米颗粒材料又称为超微颗粒材料，由纳米粒子(nano particle)组成。纳米粒子也叫超微颗粒，一般是指尺寸在1～100nm间的粒子，是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域，从通常的关于微观和宏观的观点看，这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统，是一种典型的介观系统，它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。当人们将宏观物体细分成超微颗粒（纳米级）后，它将显示出许多奇异的特性，即它的光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和大块固体时相比将会有显著的不同。 纳米技术的广义范围可包括纳米材料技术及纳米加工技术、纳米测量技术、纳米应用技术等方面。其中纳米材料技术着重于纳米功能性材料的生产（超微粉、镀膜、纳米改性材料等），性能检测技术（化学组成、微结构、表面形态、物、化、电、磁、热及光学等性能）。纳米加工技术包含精密加工技术（能量束加工等）及扫描探针技术。 纳米材料具有一定的独特性，当物质尺度小到一定程度时，则必须改用量子力学取代传统力学的观点来描述它的行为，当粉末粒子尺寸由10微米降至10纳米时，其粒径虽改变为1000倍，但换算成体积时则将有10的9次方倍之巨，所以二者行为上将产生明显的差异。 纳米粒子异于大块物质的理由是在其表面积相对增大，也就是超微粒子的表面布满了阶梯状结构，此结构代表具有高表面能的不安定原子。这类原子极易与外来原子吸附键结，同时因粒径缩小而提供了大表面的活性原子。 就熔点来说，纳米粉末中由于每一粒子组成原子少，表面原子处于不安定状态，使其表面晶格震动的振幅较大，所以具有较高的表面能量，造成超微粒子特有的热性质，也就是造成熔点下降，同时纳米粉末将比传统粉末容易在较低温度烧结，而成为良好的烧结促进材料。 纳米粒子的粒径（10纳米～100纳米）小于光波的长，因此将与入射光产生复杂的交互作用。金属在适当的蒸发沉积条件下，可得到易吸收光的黑色金属超微粒子，称为金属黑，这与金属在真空镀膜形成高反射率光泽面成强烈对比。纳米材料因其光吸收率大的特色，可应用于红外线感测器材料。 纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类。其中纳米粉末开发时间最长、技术最为成熟，是生产其他三类产品的基础。
纳米金属粉末的制备
1引言 1.1 背景 纳米材料和纳米技术是20世纪后期的新型材料和高新科技。纳米材料又称为超微颗粒材料, 由纳米粒子组成。纳米粒子也叫超微颗粒，一般是指尺寸在1～100nm 间的粒子, 处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域。纳米量级物质颗粒的尺度已经很接近原子的大小, 此时,“量子效应”开始影响到物质的性能和结构。从通常的关于微观和宏观的观点看, 这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统, 而是一种典型的介观系统。它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。由于纳米材料的小尺寸效应，量子尺寸效应和宏观量子隧道效应，使其与常规材料相比具有独特的优异性能。当物质小到1~100nm时，由于其量子效应，物质的局域性和巨大的表面效应，物质的很多性能会发生质变，呈现出许多既不同于宏观物质，也不同于单个原子的奇异现象。纳米材料与纳米技术的研究得到世界各国，尤其是发达国家的重视。在过去的二三十年里纳米材料和纳米技术的研究发展迅猛，科学家预言，21世纪是纳米材料的世纪，他将在科学技术上带来一场新的革命。一些西方国家如美﹑日﹑德等，纷纷把纳米材料的研究利用及其应用作为新世纪本国科学研究中重要战略发展方向，试图抢占这一21世纪科技战略制高点。 随着纳米技术的迅速发展，各种类型大米材料不断涌现，如纳米陶瓷粉末﹑纳米金属材料﹑纳米金属﹑纳米化合物﹑纳米生物材料等。在这些材料中纳米技术金属材料是重要的部分，伴随纳米金属粉末的制备技术不断革新和发展，纳米金属粉末的研究不断深入，制备方法不断完备，应用也越来越广泛，在此就纳米金属粉末的基本效应﹑制备﹑应用等方面做一论述。 1.2 纳米金属粒子的基本效应 纳米粒子是尺寸为1~100nm的超细粒子。纳米粒子的表面原子与总原子数之比随着粒径的减小而急剧增大，显示出强烈的体积效应（即小尺寸效应）﹑量子尺寸效应﹑表面效应﹑和宏观量子隧道效应。
纳米材料的制备流程和关键步骤详解
纳米材料的制备流程和关键步骤详解 纳米材料是具有纳米级尺寸的材料，其颗粒大小通常在1到100纳米之间。由 于其特殊的尺寸效应和表面效应，纳米材料具有许多独特的物理、化学和生物学性质，因此在各个领域具有广泛的应用前景，如能源、电子、医疗、环保等领域。本文将详细介绍纳米材料的制备流程和关键步骤。 一、纳米材料的制备流程 纳米材料的制备过程通常包括原料准备、物质合成、后处理和表征四个主要步骤。下面将对每个步骤进行详细解释。 1. 原料准备 纳米材料的制备需要精确控制原料的含量、性质和比例。在这一步骤中，需要 选择适宜的原料，进行精细的加工和处理。 2. 物质合成 物质合成是纳米材料制备的核心步骤，它决定了最终产物的形貌、尺寸和性能。纳米材料的制备方法包括物理法、化学法、生物法等多种途径。在物质合成过程中，通常需要控制反应条件（如温度、压力、反应时间）以及添加催化剂或表面活性剂等。 3. 后处理 后处理是为了提高纳米材料的纯度、分散性和稳定性。例如，可以通过洗涤、 离心、过滤、干燥等步骤去除杂质和溶剂，并使纳米材料分散均匀。 4. 表征
表征是对制备得到的纳米材料进行物理、化学和结构等方面的分析和表征。常 用的表征技术包括扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线 衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）等。 二、纳米材料制备的关键步骤 纳米材料的制备过程中存在许多关键步骤，下面将重点介绍以下四个关键步骤。 1. 选择适合的合成方法 纳米材料的制备方法有很多种，如溶胶凝胶法、热分解法、溶剂热法等。对于 不同的材料和性质要求，需要选择适合的合成方法。例如，热分解法适用于金属纳米颗粒的制备，而溶胶凝胶法适用于氧化物或复合材料的制备。 2. 精确控制反应条件 反应条件的选择对于纳米材料的形貌和尺寸具有重要影响。例如，在合成纳米 颗粒过程中，温度和浓度的控制可以影响纳米颗粒的尺寸分布和形貌。因此，在反应过程中需要精确控制温度、压力、反应时间等参数。 3. 添加催化剂或表面活性剂 在一些纳米材料的制备过程中，添加催化剂或表面活性剂可以有效提高产率和 纳米颗粒的分散性。催化剂可以加速反应速率，使合成过程更加高效。表面活性剂能够降低颗粒的表面能，增加纳米颗粒之间的分散性。 4. 优化后处理工艺 后处理的目的是去除杂质和溶剂，并使纳米材料达到所需的性能要求。在后处 理过程中，需要优化洗涤、离心、过滤、干燥等步骤，以提高纳米颗粒的纯度、分散性和稳定性。 综上所述，纳米材料的制备流程包括原料准备、物质合成、后处理和表征等步骤，其中物质合成是核心步骤。在制备过程中，关键步骤包括选择适合的合成方法、
粉体的合成制备方法
粉体的合成制备方法发展状况 如今，粉体的合成制备经过多年的发展，制备合成方法已经变得各种各样按理论也可分为物理和化学方法等纳米粒子的制备方法很多，可分为物理方法和化学方法。 1.物理方法 (1)真空冷凝法用真空蒸发、加热、高频感应等方法使原料气化或形成等离子体，然后骤冷。其特点纯度高、结晶组织好、粒度可控，但技术设备要求高。 2)物理粉碎法通过机械粉碎、电火花爆炸等方法得到纳米粒子。其特点操作简单、成本低，但产品纯度低，颗粒分布不均匀。 (3)机械球磨法采用球磨方法，控制适当的条件得到纯元素纳米粒子、合金纳米粒子或复合材料的纳米粒子。其特点操作简单、成本低，但产品纯度低，颗粒分布不均匀。 2. 化学方法 (1)气相沉积法 利用金属化合物蒸气的化学反应合成纳米材料。其特点产品纯度高，粒度分布窄。 (2)沉淀法把沉淀剂加入到盐溶液中反应后，将沉淀热处理得到纳米材料。其特点简单易行，但纯度低，颗粒半径大，适合制备氧化物。 (3)水热合成法高温高压下在水溶液或蒸汽等流体中合成，再经分离和热处理得纳米粒子。其特点纯度高，分散性好、粒度易控制。 (4)溶胶凝胶法金属化合物经溶液、溶胶、凝胶而固化，再经低温热处理而生成纳米粒子。其特点反应物种多，产物颗粒均一，过程易控制，适于氧化物和Ⅱ～Ⅵ族化合物的制备。 (5)微乳液法两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成乳液，在微泡中经成核、聚结、团聚、热处理后得纳米粒子。其特点粒子的单分散和界面性好，Ⅱ～Ⅵ族半导体纳米粒子多用此法制备。 按照反应物的相可分为三类气相合成法，固相合成法和液相合成法。 一、气相合成法 （1）电阻加热法是通过电阻加热来实现气相粉体制备的方法，典型工艺如蒸
实验三-纳米铁粉的制备
实验三纳米铁粉的制备 一、文献综述 纳米粉末的表面原子数、表面能及表面张力随粒径减小而急剧增加，小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应等导致纳米微粒的热、磁、光敏感特性和表面稳定性等不同于常规粒子。因此，纳米铁粉在高效催化、光吸收材料、气敏元件、高密度磁记录材料等领域得到日益广阔的应用，纳米微粒物性的研究和制备技术的发展也得到高度的重视。 高树梅等在《改进液相还原法制备纳米零价铁颗粒》中指出，通过添加高分子分散剂聚乙烯吡咯烷酮( PVP) 和乙醇对纳米铁颗粒进行表面物理改性, 从而达到改善其在水溶液中分散性的目的。普京辉等在文章《纳米αFe金属磁粉制备及其磁性能研究》中指出在乳化剂PG 参与下, 从铁盐溶液中沉淀析出FeC2O 4·2H2O 作前驱体, 经热分解、氢气还原和表面钝化处理, 制备出轴比 1～ 3( 长短径比) 、长径约 50 nm 的椭球或短棒状α - Fe 金属磁粉. 为配合当前中学化学课程改革和教育部新课标的理念，使中学生直接感受到纳米材料的奇异特性。本实验选择制备工艺简单，设备要求低，生产成本低的固相还原法,此实验可操作性强，在中学化学实验室条件和教师指导下，具备一定化学知识的高中学生便可完成。纳米铁粉的“自燃现象”甚至可替代“白磷的自燃”实验，安全、无毒。二、实验目的
1.进一步巩固铁的物理性质和化学性质的认识,养学生对原有知识的进一步探究学习的能力。 2.认识铁粉具有可燃性，并重温燃烧条件的知识。 3.丰富学生的实验内容，提供学生尝试新实验的机会，增强其实验技能，培养其学习化学的兴趣。 三、实验原理 纳米铁粉制备方法主要分为物理法和化学法。物理法分为冷冻干燥法、深度塑性变形法、物理气相沉积法等。化学方法主要有热解羰基铁法，水热合成法，水解还原法，化学还原法，电沉积法，溶胶一凝胶法，改进共沉淀法，共沉淀法，微乳液法等，其中化学还原法分为固相还原法和液相还原法。由于我们做的是学生实验，所以选择制备工艺简单，设备要求低，生产成本低的固相还原法，又叫溶液沉淀法，这种方法的前驱体（二水草酸亚铁）处理较麻烦。二水草酸亚铁经热分解，氢气还原和表面钝化处理，制得轴比长为1：3，长径约为50nm的椭球或短棒状α-Fe粉。但我们要得到的主要是Fe粉自燃现象，对铁粉的粒径形状要求不高，所以只做到二水草酸亚铁经热分解。 FeSO4·7H2O+(COOH)2═Fe(COO)2·2H2O↓+H2SO4+7H2O FeSO4+(COOH)2═Fe(COO)2↓+H2SO4（不含结晶水方程式） 将所得晶体或粉末在700℃下焙烧： Fe(COO)2·2H2O═Fe+2CO2↑+2H2O↑ Fe(COO)2═Fe+2CO2↑
超细纳米粉末的制备及其在材料科学中的应用
超细纳米粉末的制备及其在材料科学中的应 用 超细纳米粉末，也被称为纳米颗粒，是具有特定尺寸和形态、表面具有奇妙的 物理和化学性质的材料，其在材料科学中的应用非常广泛。在过去的几十年里，人们为制造超细纳米粉末的方法付出了巨大的努力。本文将简要介绍几种制备超细纳米粉末的方法，并重点介绍它们在材料科学中的应用。 一、制备超细纳米粉末的方法 制备超细纳米粉末的方法有很多，如溶胶-凝胶法、物理气相法、化学气相法、溅射法、机械合成法等。下面将重点介绍其中的三种方法。 1. 溶胶-凝胶法 溶胶-凝胶法是使用溶胶凝胶化学反应制备超细纳米粉末的一种方法。先通过 化学液相反应制造出一种透明、均一的胶状体，然后将其干燥，最后进行物理或化学处理。这种方法可以制备出各种纯度高、尺寸可控、形状可调的颗粒，具有良好的均匀性和重复性。 2. 物理气相法 物理气相法是通过在高温下将化学物质蒸发后冷凝成固体颗粒的方法制备超细 纳米粉末。这种方法可以制备出极小尺寸的颗粒，但需要较高的设备成本，同时也容易造成批量生产中的颗粒尺寸和形状的不规懒。 3. 机械合成法 机械合成法是利用机械力将粉末物质粉碎，强制分散和聚合，得到尺寸小到纳 米级别的颗粒。这种方法制备的超细纳米粉末通常粒径比较均一，可以用于大规模的生产。
二、超细纳米粉末在材料科学中的应用 超细纳米粉末由于其独特的性质，被广泛用于材料科学中，例如在制药、电子、化工、机械制造、生物工程、食品等领域。以下是其中一些应用领域的介绍。 1. 金属材料 超细纳米金属粉末具有更大的表面积和更高的反应活性，可以用于制造高温、 耐磨、耐腐蚀等特殊材料。超细纳米粉末制造出的材料，具有更高的强度和硬度，并可以用作催化剂和储氢材料。 2. 电子材料 超细纳米粉末还可以用于制造光电材料、陶瓷、 transeistor 、热释电材料等电 子产品，同时，纳米材料的应用还促进了半导体产业的发展，并且在可穿戴设备和移动电池等电子产品中也扮演着重要角色。 3. 医疗材料 由于超细纳米粉末的微粒尺寸小且易被人体吸收，超细纳米粉末可以作为一种 载体被用于制造医疗材料和药物，在药物传输、组织工程、细胞植入和生物传感器方面也有广泛的应用。 4. 环境保护 超细纳米粉末也可以用于环境保护，例如，超细纳米银粉末可以用于消毒和杀 菌等用途，在水处理中也有着广泛的应用。 结论 随着科学技术的不断发展，越来越多的超细纳米材料被应用于各种领域，使得 我们的生活变得更加便捷和美好。而在未来，超细纳米材料的研究和应用将会推动不同领域的发展，对社会的进步起到重要的作用。
纳米粉末的制备方法
.化学制备法 1.1化学沉淀法 沉淀法主要包括共沉淀法、均匀沉淀法、多元醇为介质的沉淀法、沉淀转化化、直接沉淀法[2]等。 1.11共沉淀法 在含有多种阳离子的溶液中加入沉淀剂，使金属离子完全沉淀的方法称为共沉淀法。共沉淀法可制备BaTiO 3[3-5]、PbTiO 3[6]等PZT系电子陶瓷及ZrO 2[7,8]等粉体。 以CrO 2为晶种的草酸沉淀法，制备了La、Ca、Co、Cr掺杂氧化物[9]及掺杂BaTiO 3等。以Ni(NO 3) 2·6H 2O溶液为原料、乙二胺为络合剂，NaOH为沉淀剂，制得Ni(OH)2[10] 超微粉，经热处理后得到NiO超微粉。 与传统的固相反应法相比，共沉淀法可避免引入对材料性能不利的有害杂质[11]，生成的粉末具有较高的化学均匀性，粒度较细，颗粒尺寸分布较窄且具有一定形貌。 1.12均匀沉淀法
在溶液中加入某种能缓慢生成沉淀剂的物质，使溶液中的沉淀均匀出现，称为均匀沉淀法。本法克服了由外部向溶液中直接加入沉淀剂而造成沉淀剂的局部不均匀性。 本法多数在金属盐溶液中采用尿素热分解生成沉淀剂NH 4OH，促使沉淀均匀生成。制备的粉体有Al、Zr、Fe、Sn的氢氧化物[12-17]及Nd 2(CO 3) 3[18,19]等。 1.13xx沉淀法 许多无机化合物可溶于多元醇，由于多元醇具有较高的沸点，可大于100°C，因此可用高温强制水解反应制备纳米颗粒[20]。例如Zn(HAC)2·2H2O溶于一缩二乙醇(DEG)，于100-220°C 下强制水解可制得单分散球形ZnO纳米粒子。又如使酸化的FeCl3---乙二醇---水体系强制水解可制得均匀的Fe(III)氧化物胶粒[21]。 1.14沉淀转化法 本法依据化合物之间溶解度的不同，通过改变沉淀转化剂的浓度、转化温度以及表面活性剂来控制颗粒生长和防止颗粒团聚。例如： 以Cu(NO3)2·3H2O、Ni(NO3)2·6H2O为原料，分别以Na2CO 3、NaC2O4为沉淀剂，加入一定量表面活性剂，加热搅拌，分别以NaC2O 3、NaOH为沉淀转化剂，可制得CuO、Ni(OH) 2、NiO超细粉末[22]。 该法工艺流程短，操作简便，但制备的化合物仅局限于少数金属氧化物和氢氧化物[23]。
纳米金属粉末的制备方法
纳米金属粉末的制备方法 孙丽达;刘卫;肖锐敏;姜艳;黄笃树;王静;潘青山;李自静 【摘要】Traditional manufacture methods（Solid-phase method;liquid-phase method;gas-phase method） of metals nanopowders are introduced simply,and new preparation techniques（gasification of arc plasma technique,atomizing-combustion technique）are discussed in detail.At the same time The principles,advantages,disadvantages of methods are reviewed.Finally,application of nanopowders and the tendency of development for manufacture nanopowder are also refered to in the paper.%文章概述了纳米金属粉末的传统制备方法（气相法、液相法、固相法）,对现有新型的制备方法（等离子气化法、金属喷雾燃烧法）作了较为详细的介绍.同时,简要介绍了相应方法的原理以及各自的优缺点.最后,论述了纳米粉体的应用,展望了纳米粉制备方法的发展趋势. 【期刊名称】《红河学院学报》 【年(卷),期】2011(000)004 【总页数】4页(P15-18) 【关键词】纳米粉体;制备方法;应用 【作者】孙丽达;刘卫;肖锐敏;姜艳;黄笃树;王静;潘青山;李自静 【作者单位】红河学院理学院,云南蒙自661100;红河学院理学院,云南蒙自661100;红河学院理学院,云南蒙自661100;红河学院理学院,云南蒙自661100;红
纳米材料的制备方法
纳米材料的制备方法 1 纳米材料 纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度围或由它们作为根本单元构成的晶体，非晶体、准晶体以及界面层构造的材料，这大约相当于10-100个原子严密排列在一起的尺度[1]。 纳米材料大致可分为纳米粉末〔零维〕，纳米纤维〔一维〕，纳米膜〔二维〕，纳米块体〔三维〕，纳米复合材料，纳米构造等六类。[2] 纳米材料的物理化学性质不同于微观原子、分子，也不同于宏观物体，纳米介于宏观世界与微观世界之间。纳米材料的特殊构造使得它具有特殊的力学、磁学、光学等特殊的性能。这些有益的性能让纳米材料的研究空前炽热。现在，纳米材料已经广泛应用于工业和民用领域。比方纳米疏水涂料可以用来制成衣服、汽车玻璃膜等，这样衣服不会湿，汽车玻璃也不会在下雨天模糊了；再如纳米吸波材料，可以作为隐身战机的涂层，配合特殊的气动布局能使战机的雷达反射面积减小到几平方厘米。 2 纳米材料的制备方法 2.1 溶胶凝胶法 溶胶-凝胶法是以无机物或金属醇盐做前驱体，在液相将这些原料均匀混合，并进展水解、缩合化学反响，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经化，胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络构造的凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的
溶剂，形成凝胶。凝胶经过枯燥、烧结固化制备出分子乃至纳米亚构造的材料。可在低温下制备纯度高、粒度尺寸均匀的纳米材料。 在制备过程中无需机械混合，不易掺入杂质，产品纯度高。由于在溶胶-凝胶过程中，溶胶由溶液制得，化合物在分子级水平混合，因此胶粒及胶粒间的化学成分完全一致，化学均匀性好;颗粒细，胶粒尺寸小于0.1μm ；工艺、设备简单。 余家国等[3]用该法制备了锐钛矿型TiO 2纳米粉体，甲基橙水溶液的光催化降解实验说明，TiO 2纳米粉体的光催化活性明显高于普通TiO 2粉体。 图1 溶胶-凝胶法的过程图 2.2 水热合成法 水热合成法是通过高温高压在水溶液或蒸汽等流体中合成物质，再经别离和热处理得到纳米微粒。水热条件下离子反响和水解反响可以得到加速和促进，使一些在常温下反响速度很慢的热力学反响，在水热条件下可以实现快速反响。依据反响类型不同分为: 水热氧化、复原、沉淀、合成、水解、结晶等。该法制得的纳米粒子纯度高、分散性好、晶形好且大小可控。