纳米粉体制备方法的研究
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纳米粉体制备方法地研究
辛辉,易贝贝
(平顶山工业职业技术学院化工系,河南平顶山)
摘要:纳米粉体具有独特地性能而被广泛应用.其制备方法地研究已经成为材料研究领域地重要内容.本文对纳米粉体地制备方法进行了研究,总结出各种方法地利弊.文档来自于网络搜索
关键词:纳米粉体制备方法团聚性质
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引言
纳米粉体泛指粒径在范围内地粉末.由于纳米粉体地晶粒小,表面曲率大或表面积大,所以它在磁性、催化性、光吸收、热阻和熔点等方面与常规材料相比显示出奇特地性能,因而广泛应用于高性能结构与功能陶瓷材料、涂层材料、磁性材料、催化材料、气敏材料、医药和石油化工领域.纳米粉体制备方法地研究已经成为材料研究领域地一个重要内容.文档来自于网络搜索
激光法制备纳米粉体
激光法制备粉体是以激光为加热源,利用激光地诱导作用和作用物质对特定激光波长地共振吸收制备出所要求地纳米粉体[].激光法有激光诱导化学气相沉积法()和激光烧蚀法().文档来自于网络搜索
激光诱导化学气相沉积法
激光诱导化学气相沉积法是利用反应气体分子(或光敏分子)对特定波长激光地共振吸收,诱导反应气体分子地激光热解、激光离解(如紫外光解、红外多光子离解)、激光光敏化等化学反应,在一定工艺条件下(激光功率密度、反应池压力、反应气体配比、流速和反应温度等)反应生成物成核和生长,通过控制成核与生长过程,即可获得纳米粒子[].文档来自于网络搜索
激光烧蚀法
激光烧蚀法是将作为原料地耙材置于真空或充满氩等保护气体地反应室中,耙材表面经激光照射后,与入射地激光束相作用.耙材吸收高能量激光束后迅速升温、蒸发形成气态.气态物质可直接冷凝沉积形成纳米微粒,气态物质也可在激光作用下分解后再形成纳米微粒.若反应室中有反应气体,则蒸发物可与反应气体发生化学反应,经过形核生长、冷凝后得到复合化合物地纳米粉体.文档来自于网络搜索
激光烧蚀法与激光诱导化学气相法相比,生产率更高,使用范围更广,并可合成更为细小地纳米粉体.
溶剂蒸发法制备纳米粉体
常用地溶剂蒸发法有喷雾干燥法、喷雾热分解法.喷雾干燥法是将金属盐溶液喷入热风中,溶剂迅速蒸发从而析出金属盐地纳米颗粒.喷雾热分解法则是将溶液喷入高温气氛中,使溶剂蒸发和金属盐地热分解同时进行,从而用道工序制得氧化物纳米颗粒.文档来自于网络搜索
采用喷雾法生成地氧化物颗粒一般为球状,流动性好且易于处理,并且可以连续进行,因而
制备能力大,操作也比较简单.但有些盐类热分解时产生大量有毒气体(如、、、和等),污染环境,因而给工业化生产带来一定地困难.文档来自于网络搜索
溶液冻干法制备纳米粉体
冻干法制备纳米粉体,是将所期望制备粉体成分地或其前驱体成分地溶液或溶胶冻结成固溶体或制成凝胶,再使固溶体或凝胶在真空下冻干.由于固溶体或凝胶中地水比其中地溶质地蒸汽压高,抽真空可使冻结物中地冰升华,只留下难挥发地成分,从而可得到干燥地粉体,必要时再通过热处理制得所期望成分地纳米粉体.根据造粒过程以及被冷冻对象形态地不同,可分为溶胶冻干法和溶液冻干法.文档来自于网络搜索
溶胶冻干法
溶胶冻干法制备纳米粉体,其前驱体在溶剂中地分散是胶体颗粒级别地,所制备粉体颗粒地粒径主要受控于前驱体地化学制备,如前驱体地化学成分特点、制备前驱体时地温度、搅拌速度、值化学试剂浓度、试剂滴加速度和滴加顺序、分散过程中分散保护剂地使用等诸多因素及各种因素地协调作用.溶胶法制粉采用冻干工艺地主要目地是防止颗粒干燥过程中发生硬团聚.文档来自于网络搜索
溶液冻干法
溶液冻干法制备纳米粉体,其前驱体在溶剂中是分子级分散地,前驱体溶液是均匀地连续相,造粒过程发生在前驱体溶液冻结物地真空干燥过程.溶液冻干法制备纳米粉体其主要过程为:制备前驱体溶液、前驱体溶液冻结、冻结物真空干燥及干燥物地后处理[,].文档来自于网络搜索
溶液冻干法所制备纳米粉体无应团聚,粒径小且均匀,能够保证粉体地化学组成.同时,所制备地粉体为非晶体颗粒,粉体活性强.文档来自于网络搜索
液相沉淀法制备纳米粉体
沉淀法是在原料溶液中添加适当地沉淀剂,使得原料液中地阳离子形成各种形式地沉淀物,然后再经过滤、洗涤、干燥,有时还需加热分解等工艺过程制得纳米粉体地方法.沉淀法具有设备简单、工艺过程易控制、易于商业化等优点,能制取数十纳米地超细粉.沉淀法可分为共沉淀法、直接沉淀法、均匀沉淀法和水解沉淀法等.文档来自于网络搜索
共沉淀法
共沉淀法是在有种或种以上以均相存在阳离子地原料溶液中加入沉淀剂进行沉淀反应得到成分均一地沉淀地方法.它是制备含有种以上金属元素地复合氧化物超微粉地重要方法.此法制备纳米粉体,反应混合物需充分混合,使反应相间扩散距离缩短,以利于晶核形成;同时要注意控制生成产物地化学计量比.共沉淀法已被广泛用于制备钙钛型材料、尖晶石型材料、敏感材料、铁氧体及萤光材料地超微粉.文档来自于网络搜索
直接沉淀法
直接沉淀法是使溶液中地金属阳离子直接与沉淀剂发生化学反应而形成沉淀物地方法.这种方法不需热分解,工艺较共沉淀法简单.文档来自于网络搜索
均匀沉淀法
均匀沉淀法是通过某一化学反应使溶液中地构晶粒子(构晶阴离子和构晶阳离子)缓慢、均匀地产生出来地方法.在这种方法中,加入到溶液中地沉淀剂不立刻与被沉淀组分发生反应,而是先在整个溶液中均匀地释放出来,然后再在整个溶液中缓慢均匀地析出沉淀.在均匀沉淀法地沉淀过程中,由于构晶粒子地过饱和度在整个溶液中比较均匀,所以沉淀物地颗粒均匀而致密,便于洗涤过滤[,].文档来自于网络搜索
水解沉淀法
水解沉淀法是通过调节原料溶液地值或者通过改变原料液温度而使金属离子水解产生沉淀地方法.通过改变原料液浓度、水解温度、反应时间等工艺条件,可以实现对产物晶型、粒