纳米材料的模板法合成
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第五章 纳米材料合成方法概述
主要内容： 9 零维纳米材料（纳米粒子）合成方法概述 9 一维纳米材料（纳米管、纳米线、纳米带等）合成方法 概述 9 二维纳米材料（二维超薄膜）制备方法概述 9 固体纳米（纳米晶）材料制备方法概述
纳米材料的主要形式
2nm
纳米粒子 TEM
纳米线
纳米管
纳米膜
纳米带 纳米固体材料
粉碎作用力的作用形式
纳米粒子合成的物理方法——粉碎法
一般的粉碎作用力都是几种力的组合，如球磨机和振动磨是磨碎和冲击 粉碎的组合；雷蒙磨是压碎、剪碎和磨碎的组合；气流磨是冲击、磨碎 与剪碎的组合，等等。
物料被粉碎时常常会导致物质结构及表面物理化学性质发生变化，主要 表现在： 1、粒子结构变化，如表面结构自发的重组，形成非晶态结构或重结晶。 2、粒子表面的物理化学性质变化，如电性、吸附、分散与团聚等性质。 3、受反复应力使局部发生化学反应，导致物料中化学组成发生变化。
气相分解法的原料通常是 容易挥发、蒸汽压高、反 应性好的有机硅、金属氯 化物或其它化合物，如右 所示。
纳米粒子的气相反应法合成
——气相合成法
通常是利用两种以上物质之间的气相化学反应，在高温下合成为相应的化合物，再 经过快速冷凝，从而制备各类物质的纳米粒子。一般的反应形式为：
A（气）＋ B（气） → C（固）＋ D（气）↑
沉淀法主要分为： 直接沉淀法、共沉淀法、均匀沉淀法、 水解沉淀法、化合物沉淀法等
沉淀法合成纳米粒子
——共沉淀法
在含有多种阳离子的溶液中加入沉淀剂后，所有离子完全沉淀的方法称 为共沉淀法。根据沉淀的类型可分为单相共沉淀和混合共沉淀。
例如： 1. 在Ba，Ti的硝酸盐溶液中加入草酸沉淀剂后，形成了单相化合物
制备粒度均匀、高纯、超细、分散性好的纳米粒子成为可能，但问 题是如何规模化
纳 米
物理法
粉碎法
干式粉碎 湿式粉碎
气体蒸发法 活化氢－熔融金属反应法
溅射法
粒
构筑法 真空沉积法
子 合
纳 米 粒
成
子
加热蒸发法 混合等离子体法
气相分解法
气相反应法 气相合成法
气－固反应法
方 法 分
制
共沉淀法
备 化学法
沉淀法 化合物沉淀法
纳米膜： 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。
纳米粒子合成概述
9 自然界中的纳米粒子——尘埃、烟 9 20世纪初人们已开始用蒸发法制备金属及其氧化物的纳米粒子 9 20世纪中期人们探索机械粉碎法使物质粒子细化（极限为数微米） 9 近几十年来机械粉碎法可以使微粒小到0.5微米左右 9 多种化学方法（表面活性剂的应用）和物理方法的开发 9 近十年来各ห้องสมุดไป่ตู้高技术，如激光技术、等离子体技术等的应用，使得
关键在于：
如何使组成材料的多种离子同时 沉淀？？？
• 高速搅拌 • 过量沉淀剂 • 调节pH值
沉淀法合成纳米粒子
——均匀沉淀法
在金属盐溶液中加入沉淀剂溶液时，即使沉淀剂的含量很低，不断搅 拌，沉淀剂浓度在局部溶液中也会变得很高。均匀沉淀法是不外加沉淀剂，而 是使沉淀剂在溶液内缓慢地生成，消除了沉淀剂的局部不均匀性。
几种典型的粉碎技术： 球磨、振动球磨、振动磨、搅拌磨、
胶体磨、纳米气流粉碎气流磨
纳米粒子合成的物理方法——构筑法
构筑法是由小极限原子或分子的集合体人工合成超微粒子
块体材料
原子分子化
纳米粒子
如何使块体材料 通过物理的方法 原子分子化？
如何使许多原子 或分子凝聚生成 纳米粒子？
蒸发、离子溅射、溶剂分散……
液相反应法合成纳米粒子
——溶胶－凝胶法
其基本原理是：将金属醇盐或无机盐经水解直接形成溶胶或经解凝形 成溶胶，然后使溶质聚合凝胶化，再将凝胶干燥、焙烧去除有机成分，最 后得到无机材料。
溶胶－凝胶法包括以下过程
溶胶的制备
溶胶－凝胶转化
凝胶干燥
先沉淀后解凝 控制沉淀过程直
接获得溶胶
控制电解质浓度 迫使胶粒间相互
电阻加热、等离子体加热、 激光加热、电子束加热、 电弧放电加热、高频感应加 热、太阳炉加热……
• 惰性气体中或不活泼气体中凝聚 • 流动的油面上凝聚 • 冷冻干燥法 • ……
纳米粒子合成的化学方法
化学法主要是“自下而上”的方法，即是通过适当 的化学反应（化学反应中物质之间的原子必然进 行组排，这种过程决定物质的存在状态），包括 液相、气相和固相反应，从分子、原子出发制备 纳米颗粒物质。化学法包括气相反应法和液相反 应法。
1、水热氧化： 2、水热沉淀： 3、水热合成： 4、水热还原： 5、水热分解： 6、水热结晶：
mM + nH2O → MmOn + H2 KF + MnCl2 → KMnF2 FeTiO3 + KOH → K2O.nTiO2 MexOy + yH2 → xMe + yH2O ZrSiO4 + NaOH → ZrO2 + Na2SiO3 Al(OH)3 → Al2O3.H2O
方 法
水热法 水解沉淀法
液相反应法
溶胶－凝胶法 氧化还原法
类
其它方法
冻结干燥法 喷雾法
纳米粒子合成的物理方法——粉碎法
“粉碎”一词是指块体物料粒子由大变小 过程的总称，它包括“破碎”和“粉磨”。 前者是由大料块变成小料块的过程，后 者是由小料块变成粉末的过程。粉碎过 程就是在粉碎力的作用下固体物料或粒 子发生形变进而破裂的过程。当粉碎力 足够大时，力的作用又很迅猛，物料块 或粒子之间瞬间产生的引力大大超过了 物料的机械强度。因而物料发生了破 碎。粉碎作用力的类型主要有如右图所 示几种。可见物料的基本粉碎方式是压 碎、剪碎、冲击粉碎和磨碎。常借助的 外力有机械力、流能力、化学能、声 能、热能等。主要由湿法粉碎和干法粉 碎两种。
激光诱 导气相 反应
液相反应法合成纳米粒子 ——沉淀法
沉淀法通常是在溶液状态下将不同化学成分的物质混合，在混合溶液中 加入适当的沉淀剂制备纳米粒子的前驱体沉淀物，再将此沉淀物进行干燥或 煅烧，从而制得相应得纳米粒子。存在于溶液中的离子A＋和B－, 当它们的离 子浓度积超过其溶度积[A+].[B-]时，A＋和B－之间就开始结合，进而形成晶 核。由晶核生长和在重力的作用下发生沉降，形成沉淀物。一般而言，当颗 粒粒径成为1微米以上时就形成沉淀。沉淀物的粒径取决于核形成与核成长的 相对速度。即核形成速度低于核成长，那么生成的颗粒数就少，单个颗粒的 粒径就变大。
BaTiO(C2H4)2.4H2O沉淀。经高温分解，可制得BaTiO3的纳米粒子。 2. 将Y2O3用盐酸溶解得到YCl3，然后将ZrOCl2.8H2O和YCl3配成一定浓
度的混合溶液，在其中加入NH4OH后便有Zr(OH)4和Y(OH)3的沉淀形 成，经洗涤、脱水、煅烧可制得ZrO2(Y2O3)的纳米粒子。
物理气相沉积技术
物理气相沉积（PVD）方法作为一类常规的薄膜制备手段被广泛的应用于 纳米薄膜的制备，包括蒸镀、电子束蒸镀、溅射等。
其基本过程包括：
1）气相物质的产生 2）气相物质的输运 3）气相物质的沉积。
蒸发 溅射
高真空
凝聚
化学气相沉积技术
化学气相沉积（CVD）方法目前被广泛的应用于纳米薄膜材料 的制备，主要用于制备半导体、氧化物、氮化物、碳化物纳米 薄膜。 9 CVD法可分为常压CVD； 9 低压CVD； 9 热CVD； 9 等离子CVD； 9 间隙CVD； 9 激光CVD； 9 超声CVD等等。
B) confinement by a liquid droplet as in the vapor-liquid-solid process;
C) direction through the use of a template; D) kinetic control provided by a capping
几种典型的纳米材料合成技术
9 纳米材料的模板法合成 9 化学气相沉积技术 9 自组装及超分子化学方法 9 晶核生长法、水热法及其它
第六章 纳米材料的模板法合成
• 模板的概念？模板的分类？ • 模板的制备 • 模板法合成纳米材料实例
模板法合成纳米材料
气相反应法可分为：气相分解法、气相合成法及气－固反应法等 液相反应法可分为：沉淀法、溶剂热法、溶胶－凝胶法、反相胶束法等
纳米粒子的气相反应法合成
——气相分解法
又称单一化合物热分解法。一般是将待分解的化合物或经前期预处理的中间化合物 进行加热、蒸发、分解，得到目标物质的纳米粒子。一般的反应形式为：
A（气） → B（固）＋ C（气）↑
纳米陶瓷材料的主要制备方法有：
• 无压烧结 • 热压烧结 • 微波烧结
纳米金属材料的制备方法——惰性气体蒸发原位加压法
惰性气体原位加压法 是由Gleiter等人提出 的，已成功地制备了 Fe、Cu、Au、Pd等纳 米金属块体材料。该 法是制粉和成形一步 完成。包括：1）制备 纳米颗粒；2）颗粒收 集；和3）压制成块体 等三步。
溶胶－凝胶法
溶胶－凝胶法是从金属的有机或无机化合物的溶液出发，在溶液中通 过化合物的加水分解、聚合，把溶液制成溶有金属氧化物微粒子的溶胶 液，进一步发生反应发生凝胶化，再把凝胶加热，可制成非晶体玻璃、多 晶体陶瓷等通过旋涂，可制成纳米薄膜。
纳米固体材料合成方法概述
纳米金属材料的主要制备方法有：
• 惰性气体蒸发原位加压法 • 高能球磨法 • 非晶晶化法
9 LB技术 9 自组装技术 9 物理气相沉积 9 MBE技术 9 化学气相沉积 9 ……
Langmuir－Blodgett技术
自组装技术
Substrate
self-assembled monolayer of N-(n-hexyl)-D-gluconamide ( 8.6nm scan).
I. Tuzov, Freiburg University.
纳米材料分类
纳米材料大致可分为纳米粉末材料、一维纳米材 料、纳米薄膜材料、纳米块体材料等
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物态的固体颗粒材料。
纳米纤维： 指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料。包括：纳米管、纳米线、纳米带 等
靠近
加热蒸发 焙烧等
一维纳米材料合成方法简介
Schematic illustrations of six different strategies that have been demonstrated for achieving 1D growth:
A) dictation by the anisotropic crystallographic structure of a solid;
reagent; E) self-assembly of 0D nanostructures; F) size-reduction of a 1D microstructure.
纳米薄膜制备方法概述
纳米薄膜可分为：单分子膜；由纳米粒子组成（或堆砌而成）的薄膜；纳 米粒子间有较多空隙或无序原子或另一种材料的薄膜等
无机盐水解法
其原理是通过配置无机盐的水合物，控制其水解条件，合成单分散性 的球、立方体等形状的纳米粒子。例如对钛盐溶液的水解可以使其沉淀， 合成球状的单分散形态的二氧化钛纳米粒子。通过水解三价铁盐溶液，可 以得α－Fe2O3纳米粒子。
液相反应法合成纳米粒子
——水热法
水热过程是指在高温、高压下在水、水溶液或蒸气等流体中所进行 有关化学反应的总称。水热条件能加速离子反应和促进水解反应。在常温 常压下一些从热力学分析看可以进行的反应，往往因反应速度极慢，以至 于在实际上没有价值。但在水热条件下却可能使反应得以实现。水热反应 有以下几种类型：
例如：将尿素水溶液加热到70oC左右，就会发生如下水解反应： (NH2)2CO + 3H2O → 2NH4OH + CO2
该反应在内部生成了沉淀剂NH4OH。
沉淀法合成纳米粒子
——水解沉淀法
众所周知，有很多化合物可用水解生成沉淀，用来制备纳米粒子。反应 的产物一般是氢氧化物或水合物。因为原料是水解反应的对象是金属盐和水， 所以如果能高度精制金属盐，就很容易得到高纯度的纳米粒子。 常用的原料有：氯化物、硫酸盐、硝酸盐、氨盐等无机盐以及金属醇盐。 据此可将水解沉淀法分为无机盐水解法和金属醇盐水解法
主要内容： 9 零维纳米材料（纳米粒子）合成方法概述 9 一维纳米材料（纳米管、纳米线、纳米带等）合成方法 概述 9 二维纳米材料（二维超薄膜）制备方法概述 9 固体纳米（纳米晶）材料制备方法概述
纳米材料的主要形式
2nm
纳米粒子 TEM
纳米线
纳米管
纳米膜
纳米带 纳米固体材料
粉碎作用力的作用形式
纳米粒子合成的物理方法——粉碎法
一般的粉碎作用力都是几种力的组合，如球磨机和振动磨是磨碎和冲击 粉碎的组合；雷蒙磨是压碎、剪碎和磨碎的组合；气流磨是冲击、磨碎 与剪碎的组合，等等。
物料被粉碎时常常会导致物质结构及表面物理化学性质发生变化，主要 表现在： 1、粒子结构变化，如表面结构自发的重组，形成非晶态结构或重结晶。 2、粒子表面的物理化学性质变化，如电性、吸附、分散与团聚等性质。 3、受反复应力使局部发生化学反应，导致物料中化学组成发生变化。
气相分解法的原料通常是 容易挥发、蒸汽压高、反 应性好的有机硅、金属氯 化物或其它化合物，如右 所示。
纳米粒子的气相反应法合成
——气相合成法
通常是利用两种以上物质之间的气相化学反应，在高温下合成为相应的化合物，再 经过快速冷凝，从而制备各类物质的纳米粒子。一般的反应形式为：
A（气）＋ B（气） → C（固）＋ D（气）↑
沉淀法主要分为： 直接沉淀法、共沉淀法、均匀沉淀法、 水解沉淀法、化合物沉淀法等
沉淀法合成纳米粒子
——共沉淀法
在含有多种阳离子的溶液中加入沉淀剂后，所有离子完全沉淀的方法称 为共沉淀法。根据沉淀的类型可分为单相共沉淀和混合共沉淀。
例如： 1. 在Ba，Ti的硝酸盐溶液中加入草酸沉淀剂后，形成了单相化合物
制备粒度均匀、高纯、超细、分散性好的纳米粒子成为可能，但问 题是如何规模化
纳 米
物理法
粉碎法
干式粉碎 湿式粉碎
气体蒸发法 活化氢－熔融金属反应法
溅射法
粒
构筑法 真空沉积法
子 合
纳 米 粒
成
子
加热蒸发法 混合等离子体法
气相分解法
气相反应法 气相合成法
气－固反应法
方 法 分
制
共沉淀法
备 化学法
沉淀法 化合物沉淀法
纳米膜： 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。
纳米粒子合成概述
9 自然界中的纳米粒子——尘埃、烟 9 20世纪初人们已开始用蒸发法制备金属及其氧化物的纳米粒子 9 20世纪中期人们探索机械粉碎法使物质粒子细化（极限为数微米） 9 近几十年来机械粉碎法可以使微粒小到0.5微米左右 9 多种化学方法（表面活性剂的应用）和物理方法的开发 9 近十年来各ห้องสมุดไป่ตู้高技术，如激光技术、等离子体技术等的应用，使得
关键在于：
如何使组成材料的多种离子同时 沉淀？？？
• 高速搅拌 • 过量沉淀剂 • 调节pH值
沉淀法合成纳米粒子
——均匀沉淀法
在金属盐溶液中加入沉淀剂溶液时，即使沉淀剂的含量很低，不断搅 拌，沉淀剂浓度在局部溶液中也会变得很高。均匀沉淀法是不外加沉淀剂，而 是使沉淀剂在溶液内缓慢地生成，消除了沉淀剂的局部不均匀性。
几种典型的粉碎技术： 球磨、振动球磨、振动磨、搅拌磨、
胶体磨、纳米气流粉碎气流磨
纳米粒子合成的物理方法——构筑法
构筑法是由小极限原子或分子的集合体人工合成超微粒子
块体材料
原子分子化
纳米粒子
如何使块体材料 通过物理的方法 原子分子化？
如何使许多原子 或分子凝聚生成 纳米粒子？
蒸发、离子溅射、溶剂分散……
液相反应法合成纳米粒子
——溶胶－凝胶法
其基本原理是：将金属醇盐或无机盐经水解直接形成溶胶或经解凝形 成溶胶，然后使溶质聚合凝胶化，再将凝胶干燥、焙烧去除有机成分，最 后得到无机材料。
溶胶－凝胶法包括以下过程
溶胶的制备
溶胶－凝胶转化
凝胶干燥
先沉淀后解凝 控制沉淀过程直
接获得溶胶
控制电解质浓度 迫使胶粒间相互
电阻加热、等离子体加热、 激光加热、电子束加热、 电弧放电加热、高频感应加 热、太阳炉加热……
• 惰性气体中或不活泼气体中凝聚 • 流动的油面上凝聚 • 冷冻干燥法 • ……
纳米粒子合成的化学方法
化学法主要是“自下而上”的方法，即是通过适当 的化学反应（化学反应中物质之间的原子必然进 行组排，这种过程决定物质的存在状态），包括 液相、气相和固相反应，从分子、原子出发制备 纳米颗粒物质。化学法包括气相反应法和液相反 应法。
1、水热氧化： 2、水热沉淀： 3、水热合成： 4、水热还原： 5、水热分解： 6、水热结晶：
mM + nH2O → MmOn + H2 KF + MnCl2 → KMnF2 FeTiO3 + KOH → K2O.nTiO2 MexOy + yH2 → xMe + yH2O ZrSiO4 + NaOH → ZrO2 + Na2SiO3 Al(OH)3 → Al2O3.H2O
方 法
水热法 水解沉淀法
液相反应法
溶胶－凝胶法 氧化还原法
类
其它方法
冻结干燥法 喷雾法
纳米粒子合成的物理方法——粉碎法
“粉碎”一词是指块体物料粒子由大变小 过程的总称，它包括“破碎”和“粉磨”。 前者是由大料块变成小料块的过程，后 者是由小料块变成粉末的过程。粉碎过 程就是在粉碎力的作用下固体物料或粒 子发生形变进而破裂的过程。当粉碎力 足够大时，力的作用又很迅猛，物料块 或粒子之间瞬间产生的引力大大超过了 物料的机械强度。因而物料发生了破 碎。粉碎作用力的类型主要有如右图所 示几种。可见物料的基本粉碎方式是压 碎、剪碎、冲击粉碎和磨碎。常借助的 外力有机械力、流能力、化学能、声 能、热能等。主要由湿法粉碎和干法粉 碎两种。
激光诱 导气相 反应
液相反应法合成纳米粒子 ——沉淀法
沉淀法通常是在溶液状态下将不同化学成分的物质混合，在混合溶液中 加入适当的沉淀剂制备纳米粒子的前驱体沉淀物，再将此沉淀物进行干燥或 煅烧，从而制得相应得纳米粒子。存在于溶液中的离子A＋和B－, 当它们的离 子浓度积超过其溶度积[A+].[B-]时，A＋和B－之间就开始结合，进而形成晶 核。由晶核生长和在重力的作用下发生沉降，形成沉淀物。一般而言，当颗 粒粒径成为1微米以上时就形成沉淀。沉淀物的粒径取决于核形成与核成长的 相对速度。即核形成速度低于核成长，那么生成的颗粒数就少，单个颗粒的 粒径就变大。
BaTiO(C2H4)2.4H2O沉淀。经高温分解，可制得BaTiO3的纳米粒子。 2. 将Y2O3用盐酸溶解得到YCl3，然后将ZrOCl2.8H2O和YCl3配成一定浓
度的混合溶液，在其中加入NH4OH后便有Zr(OH)4和Y(OH)3的沉淀形 成，经洗涤、脱水、煅烧可制得ZrO2(Y2O3)的纳米粒子。
物理气相沉积技术
物理气相沉积（PVD）方法作为一类常规的薄膜制备手段被广泛的应用于 纳米薄膜的制备，包括蒸镀、电子束蒸镀、溅射等。
其基本过程包括：
1）气相物质的产生 2）气相物质的输运 3）气相物质的沉积。
蒸发 溅射
高真空
凝聚
化学气相沉积技术
化学气相沉积（CVD）方法目前被广泛的应用于纳米薄膜材料 的制备，主要用于制备半导体、氧化物、氮化物、碳化物纳米 薄膜。 9 CVD法可分为常压CVD； 9 低压CVD； 9 热CVD； 9 等离子CVD； 9 间隙CVD； 9 激光CVD； 9 超声CVD等等。
B) confinement by a liquid droplet as in the vapor-liquid-solid process;
C) direction through the use of a template; D) kinetic control provided by a capping
几种典型的纳米材料合成技术
9 纳米材料的模板法合成 9 化学气相沉积技术 9 自组装及超分子化学方法 9 晶核生长法、水热法及其它
第六章 纳米材料的模板法合成
• 模板的概念？模板的分类？ • 模板的制备 • 模板法合成纳米材料实例
模板法合成纳米材料
气相反应法可分为：气相分解法、气相合成法及气－固反应法等 液相反应法可分为：沉淀法、溶剂热法、溶胶－凝胶法、反相胶束法等
纳米粒子的气相反应法合成
——气相分解法
又称单一化合物热分解法。一般是将待分解的化合物或经前期预处理的中间化合物 进行加热、蒸发、分解，得到目标物质的纳米粒子。一般的反应形式为：
A（气） → B（固）＋ C（气）↑
纳米陶瓷材料的主要制备方法有：
• 无压烧结 • 热压烧结 • 微波烧结
纳米金属材料的制备方法——惰性气体蒸发原位加压法
惰性气体原位加压法 是由Gleiter等人提出 的，已成功地制备了 Fe、Cu、Au、Pd等纳 米金属块体材料。该 法是制粉和成形一步 完成。包括：1）制备 纳米颗粒；2）颗粒收 集；和3）压制成块体 等三步。
溶胶－凝胶法
溶胶－凝胶法是从金属的有机或无机化合物的溶液出发，在溶液中通 过化合物的加水分解、聚合，把溶液制成溶有金属氧化物微粒子的溶胶 液，进一步发生反应发生凝胶化，再把凝胶加热，可制成非晶体玻璃、多 晶体陶瓷等通过旋涂，可制成纳米薄膜。
纳米固体材料合成方法概述
纳米金属材料的主要制备方法有：
• 惰性气体蒸发原位加压法 • 高能球磨法 • 非晶晶化法
9 LB技术 9 自组装技术 9 物理气相沉积 9 MBE技术 9 化学气相沉积 9 ……
Langmuir－Blodgett技术
自组装技术
Substrate
self-assembled monolayer of N-(n-hexyl)-D-gluconamide ( 8.6nm scan).
I. Tuzov, Freiburg University.
纳米材料分类
纳米材料大致可分为纳米粉末材料、一维纳米材 料、纳米薄膜材料、纳米块体材料等
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物态的固体颗粒材料。
纳米纤维： 指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料。包括：纳米管、纳米线、纳米带 等
靠近
加热蒸发 焙烧等
一维纳米材料合成方法简介
Schematic illustrations of six different strategies that have been demonstrated for achieving 1D growth:
A) dictation by the anisotropic crystallographic structure of a solid;
reagent; E) self-assembly of 0D nanostructures; F) size-reduction of a 1D microstructure.
纳米薄膜制备方法概述
纳米薄膜可分为：单分子膜；由纳米粒子组成（或堆砌而成）的薄膜；纳 米粒子间有较多空隙或无序原子或另一种材料的薄膜等
无机盐水解法
其原理是通过配置无机盐的水合物，控制其水解条件，合成单分散性 的球、立方体等形状的纳米粒子。例如对钛盐溶液的水解可以使其沉淀， 合成球状的单分散形态的二氧化钛纳米粒子。通过水解三价铁盐溶液，可 以得α－Fe2O3纳米粒子。
液相反应法合成纳米粒子
——水热法
水热过程是指在高温、高压下在水、水溶液或蒸气等流体中所进行 有关化学反应的总称。水热条件能加速离子反应和促进水解反应。在常温 常压下一些从热力学分析看可以进行的反应，往往因反应速度极慢，以至 于在实际上没有价值。但在水热条件下却可能使反应得以实现。水热反应 有以下几种类型：
例如：将尿素水溶液加热到70oC左右，就会发生如下水解反应： (NH2)2CO + 3H2O → 2NH4OH + CO2
该反应在内部生成了沉淀剂NH4OH。
沉淀法合成纳米粒子
——水解沉淀法
众所周知，有很多化合物可用水解生成沉淀，用来制备纳米粒子。反应 的产物一般是氢氧化物或水合物。因为原料是水解反应的对象是金属盐和水， 所以如果能高度精制金属盐，就很容易得到高纯度的纳米粒子。 常用的原料有：氯化物、硫酸盐、硝酸盐、氨盐等无机盐以及金属醇盐。 据此可将水解沉淀法分为无机盐水解法和金属醇盐水解法