粉末的制备-液相沉淀法详解
纳米材料的制备方法(液相法)
(2)雾化水解法
将一种盐的超微粒子，由惰性气体载入含有金属 醇盐的蒸气室，金属醇盐蒸气附着在超微粒的 表面，与水蒸气反应分解后形成氢氧化物微粒， 经焙烧后获得氧化物的超细微粒。
这种方法获得的微粒纯度高，分布窄，尺寸可控。 具体尺寸大小主要取决于盐的微粒大小。
例如高纯Al2O3微粒可采用此法制备： 具体过程是将载有氯化银超微粒(868一923K)的 氦气通过铝丁醇盐的蒸气，氦气流速为500— 2000 cm3/min，铝丁醇盐蒸气室的温度为395— 428K，醇盐蒸气压＜=1133Pa。在蒸气室形成 以铝丁醇盐、氯化银和氦气组成饱和的混合气 体。经冷凝器冷却后获得了气态溶胶，在水分 解器中与水反应分解成勃母石或水铝石(亚微 米级的微粒)。经热处理可获得从Al2O3的超细 微粒。
• 金刚石粉末的合成
5ml CCl4 和过量的20g金属钠被放到50ml的高压釜中，质量比为Ni:Mn:Co = 70:25:5的Ni-Co合金作为催化剂。在700oC下反应48小时，然后的釜中冷却。 在还原反应开始时，高压釜中存在着高压，随着CCl4被Na还原，压强减少。 制得灰黑色粉末。
(A)TEM image (scale bar, 1 mm) (B) electron diffraction pattern (C) SEM image (scale bar, 60 mm)
§2.2 .1 沉淀法 precipitation method
沉淀法是指包含一种或多种离子的可溶性盐溶液， 当加入沉淀剂(如OH--，CO32-等)后，或在一定 温度下使溶液发生水解，形成不溶性的氢氧化 物、水合氧化物或盐类从溶液中析出，并将溶 剂和溶液中原有的阴离子除去，经热分解或脱 水即得到所需的化合物粉料。
ZrOCl2 2NH 4OH H 2O Zr(OH ) 4 2NH 4Cl
粉末的制备液相沉淀法详解
随着还原反应的进行，金属离子浓度降低，同时，金属 电位下降，而氢离子浓度则增高，氢电位升高。当达到 平衡时
=
25 °C及pH2=1atm条件下氢还原金属的可能程度
Me n+=10-2 时的平衡pH值
增加氨浓度有两个相反的效应，一方面由于中和了 析出的酸而有利于沉淀；另一方面由于形成络合物， 降低了浓度又会使还原过程减慢。
25 oC时在水中的标准电极电位
电极电位与溶液中离子浓度之间的关系式可表示为
E=
+ RT lnc nF
25 oC时的电极电位，用
R =8.316 V·C/K·mol, F=96500 Cε
ε=
+ 0.0591 lgc n
Zn + Cu 2+= Cu + Zn 2+
Δε= εCu 2+/ Cu +(- εZn 2+/ Zn)
课外自己学习！
镍催化剂量对镍沉淀速度的影响
（6）添加剂的影响 向溶液中添加某种物质将大大影响沉出金属粉末的物理 性能，常用的添加剂有聚丙烯酸铵、胶（树胶和动物 胶）、脂肪酸（如甘油三油脂酸）、葡萄糖等。 添加剂有两个作用： a.可防止结团，调整粉末的粒度；b.使沉淀均匀
蒽醌对镍沉淀 速度的影响
3. 溶液氢还原法生产铜、镍、钴粉工艺
1. 溶液氢还原的基本原理
Men+
+
1 2
nH2 =
Me + nH+
(1) (2)
εMe n+/ Me与Me n+浓度的关系和εH+/ H2与pH的关系
显然，只有当金属线高于氢线时，还原过程在热力学上 才是可能的。 增大溶液氢还原总反应的还原程度有两个途径：
高纯氧化铝粉末主制备方法有哪些？
气相法化学气相沉积法气相法制备高纯超细氧化铝粒子是以金属单质、卤化物、氢化物或者有机化合物为原料，进行气相热分解或其他化学反应来合成精细微粒，主要采用化学气相沉积法。
如意大利的科研人员利用室温下蒸汽压较高的烷基铝和N2O作为反应物，加入乙烯作为反应敏化剂，用CO2激光加热反应使之反应，合成了粒度为15-20nm的球形α-Al2O3颗粒。
激光诱导气相沉积法激光诱导气相沉积法是利用充满氖气、氙气和HCl的激光器提供能量，生成一定频率的激光，聚焦到移动旋转的铝靶上，融化铝靶产生氧化铝蒸汽，冷却后得到精细氧化铝粉体。
这种方法加热和冷却的速度都快，粒径分布均匀，反应污染小。
等离子气相合成法等离子气相合成法可分为高频等离子体法、直流电弧等离子体法、复合等离子体法等。
高频等离子体法能量的利用率低，生产出的产物稳定性也较弱；直流电弧等离子体法是利用电弧间的高温，在反应气体等离子化的过程中使电极蒸发或熔化；复合等离子体法是将前两种方法、融为一体，在产生直流电弧时不需电极，因而产物纯度高，生产效率提高的同时也提高了系统的稳定性。
惰性气体凝聚加原位加压法该法通常是在真空蒸发室内充入低压惰性气体，通过加热使原料气化或形成等离子体，与惰性气体原子碰撞而失去能量，然后骤冷使之凝结成超细粉体。
不过此法成本太高，不适合工业化生产。
固相法固相法是制备α-Al2O3粉体的常用方法，制备工艺简单，产量大，成本低，容易实现产业化生产。
但是固相法生产氧化铝粉体能耗高、效率低，制备的粉体颗粒不均且形态和功能都受到了工艺本身的很大限制，因此利用此方法很难得到颗粒细小、纯度高的α-Al2O3粉体。
目前，固相法主要分为机械粉碎法、非晶晶化法和热解法等。
机械粉碎法机械粉碎法是利用球磨机、行星磨、气流磨等粉碎设备将原料直接粉碎研磨成超细粉的方法。
目前应用较多的是球磨机，通过球磨机的振动和转动，为原料提供能量，使得原料受到硬球的强烈撞击，粉碎成细小颗粒，从而制备出精细粉体。
氧化铝的制备
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4、反应物浓度的影响
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❖ 当反应物浓度小于某一值时，瞬间产生晶核，由 于处在稀溶液中，晶核不易长大，故所得氧化铝
粉末粒径较小。当反应物浓度大于某一值时，超
细氧化铝颗粒粒径随反应物浓度增加有明显的长
大趋势。这是由于反应物浓度越大，溶液的过饱
和度越大，而颗粒的生长速率随溶液中结晶物质
过饱和度增大而加快，反应物浓度的增大一方面
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4
二、液相沉淀法
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❖我们通过调配沉淀剂的种类以及加入方式、 反应物的浓度、反应体系的pH、反应时间、 反应温度、表面活性剂的添加量等条件， 控制氧化铝前驱体晶粒的生长，控制粒子 的团聚，通过考察氧化铝粉体的粒度、收 率、松装密度等性质，来确定最佳的优化 方案，最后通过对钠的控制，制备出产率 高，纯度高，疏松性好，粒径小且分布均 匀的超细氧化铝粉末。
9Hale Waihona Puke 3、反应温度的影响LOGO
❖ 氧化铝的粒径随温度的升高而明显地增大，这是 由于反应温度不仅影响沉淀生成速度，而且对己 形成的晶粒的增长速度也有很大的影响。随反应 温度的升高，氧化铝晶粒的生成和增长速度都会 增大，且温度越高，晶体颗粒之间的碰撞也越频 繁，故晶体之间的团聚作用也越明显。而且温度 太高会加速NaAl(OH)4的水解，不利于反应的进 行。但温度过低，反应速率会减慢，也会影响晶 粒的成长。总而言之，温度过低或者过高所得粉 末粒径都比较大，故选择其反应温度范围为： 25-45℃。
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一、超细氧化铝 二、液相沉淀法 三、沉淀剂的选择 四、各因素对氧化铝影响 五、结语
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一、超细氧化铝
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❖超细氧化铝是具有高熔点、高硬度、良好 的耐腐蚀、耐热及绝缘等良好性能的特种 功能材料。
液相沉淀法制备Al2O3-SiO2-CaF2系玻璃粉体的晶化特性
粉体的颗粒尺寸． 采用 Ｙ４ － Ｑ全 自 动型 ｘ射线衍射仪对初始粉体及热处理后的粉体分别进行 Ｘ Ｄ Ｒ
相沉淀法制备的超细粉体 ， 谱线 Ｂ为某牙科材料 厂采用传统 方法制备 的微 细粉体． 然， 显 两者 的 谱线非常近似 ， 均为非晶物质所特有 的馒头型谱 线， 可证明两者均 为非晶态粉体 ； 虽然通过这种
衍射谱不能确定各 自 粉体 的相组成 ， 由于两者 但 的馒头 主峰位 置一致 ， 其余 峰线也 能很 好吻 且
Ａ ， ｉ ａ １ 一 Ｏ 一 Ｆ 系生物玻璃粉体具有 良好的生物相容性 ， Ｏ Ｓ Ｃ 既可以高温烧结成硬组织替代材
料， 又可以室温固结成玻璃离子水门汀（ ｌ ｓ ｏｏ ｅ Ｃ ｍ ｎ， Ｇａ ｎｍ ｒ ｅ ｅｔ简称 ＧＣ 型粘结材料 ， ｓＩ Ｉ） 还可释放
Ｆ ， 一 因而在牙科 、 骨科领域具有 良好的应用前景． 然而， 在临床应用上， 人们发现， 由于生物玻璃 材料的易脆性和固结收缩性常导致其过早地破碎和脱落 ， 因此 ， 改善该材料的结构和物理力学 性能 ， 具有十分重要的意义¨ 文献 ［ ］ 出， 引． ７指 细化玻璃粉体是改善 固结组织与牙齿粘结状态
２ １ 原始粉体的特性 ． 图 １ ａ 、ｂ 为液相沉淀法制备 Ａ２ ｉ： ａ （）（ ） １ － Ｏ － Ｆ 系玻璃粉体的 Ｔ Ｍ形貌 ， 中， ａ 放 ＯＳ Ｃ Ｅ 其 图（ ）
大倍数为 ７万倍 ， ｂ 为 ３５ 图（ ） ． 万倍． 可见 ， 粉体粒子呈近球形形状 ； 粒子尺寸约在 ３ ７ ０￣ ０ ｍ范 ｎ
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。
化学法制备粉体材料及表征-深圳大学材料教学试验中心
化学法制备粉体材料及表征此课程是材料学院设置的综合实验课。
通过本实验课的学习与实践，使学生了解和掌握化学法制备（氧化物、碳化物、氮化物、金属和合金）粉体的基本原理、基本方法和相应的工艺流程，并掌握粉体材料常规的表征手段；培养学生的实际动手操作能力，独立思考问题、解决问题的能力；同时为学生提供一个科研实践的平台，为其毕业设计和将来走上工作岗位做好准备。
一、实验目的1．掌握化学法制备粉体材料的原理并了解各种具体的制备方法。
2．熟练掌握固相热分解法和均匀沉淀法制备粉体材料的原理与工艺流程。
3．掌握粉体材料的各种表征方法。
4．对粉体的粒度分布与物相组成进行熟练的测试与分析培养学生的实际动手操作能力和自主设计实验的能力，为毕业论文设计作好理论基础和相应的实验准备。
二、实验要求要求学每个学生能独立查阅文献资料，小组讨论，确定实验方案，并将实验方案提前一天给任课老师审阅；所有的实验必须在我们已有的设备条件和时间条件下完成；实验方案中对每一个工艺必须给出具体的工艺参数，如反应物浓度、温度、反应时间等。
该实验更要求学生发挥自己的主观能动性，自主设计，自主完成实验全过程。
实验完成后认真分析实验结果，撰写实验报告。
三、实验所需仪器设备本实验所需的主要仪器设备有：电子天平，坩埚，烧杯，角匙，恒温水浴锅，电动搅拌器，高温炉，激光粒度分布仪，X射线衍射仪等。
四、实验原理粉体的化学合成：从物质的原子、离子或分子入手，经过化学反应形成晶核以产生晶粒，并使晶粒在控制之下长大到其尺寸达到要求的大小。
按照物质的原始状态分类，可将粉体的化学合成方法分为气相法、液相法和固相法。
化学合成粉体的特点：优点：能得到极微细的颗粒，且颗粒尺寸比较均匀，颗粒的纯度高；缺点：制备过程比较复杂，成本较高。
1．固相反应法：1）化合或还原化合法直接化合的反应通式可写为：Me ＋X ＝MeXMe 、X 分别代表金属和非金属元素。
用这一方法还可以生产多种碳化物、硅化物、氮化物粉体。
液相共沉淀法制备四氧化三铁纳米粉(2)
参考文献：
［１］孟哲．磁性纳米级Ｆｅ３ ０４的氧气诱导、空气氧化液相合成与表征
［Ｊ］．光谱实验室，２１３０３（７）：４８９—４９１ ［２］刘蕾．液相法制备纳米Ｆｅ３ ０４的研究进展［Ｊ］．应用化工，２００３（１０）：
６—１０
［３］宋宝珍，甘耀昆超微Ｆｅ３ ０４胶体粒子的制备［Ｊ］．化工冶金，１９９５ （５）：１６５—１６９
［４］刘湘涟，何火生．Ｆｅ，０４纳米级超微粉末的制备试验［Ｊ］．湖南冶 金，１９９６（４）：６—９
［５］程海斌，刘桂珍，李立春．纳米Ｆｅ，０４的亭电位合分散稳定陛［Ｊ］．武 汉理工大学学报，２１ｘ）３（５）：４—７
［６］Ｓｈｅｎ Ｒｏｎｇｓｅｎ．Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｃｏｎｃｅｒｎｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ａ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｍｉｃｒｏｐａｒｔｉｃｌｅ ａｎｔｉｂｏｄｙ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒａｄｉｏａｎａｌｙｔｉｃａｌ ａｎｄ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１９９７，１２８（１）：１３１—１３３
关键词：纳米粒子；四氧化三铁纳米粉；液相共沉淀法
中图分类号：ＴＱｌ３８．１
文献标识码：Ａ
文章编号；１００６—４９９０（２００５）０３—００２４—０２
Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｅ３ ０４ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ ｂｙ ｌｉｑｕｉｄ—ｐｈａｓｅ ｃｏｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ Ｌｉｎ Ｂｅｎｌａｎ，Ｓｈｅｎ Ｘｉａｏｄｏｎｇ，Ｃｕｉ Ｓｈｅｎｇ
［１０］Ｙｕ ｈ１．Ｍａｙｅｒｓ ａｎｄ ｙｏｕｎａｎ ｘｉａ ｍｏｄｉｆｙｉｎｇ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｓｕ－ ｐｅｒｐａｒａｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｒｏｎ ｏｘｉｄｅ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｔｈｒｏｕｇｈ ａ ｓｏｌ—ｇｅｌ ａｐｐｒｏａｃｈ
液相沉淀法制备氧化锌
液相沉淀法制备氧化锌纳米粉论文摘要：纳米氧化锌由于尺寸小、比表面积大，因此与普通氧化锌微粒相比具有许多特殊的性质，如体积效应、表面效应、量子隧道效应、久保效应，具有非迁移性、荧光性、压电性、光吸收性和散射紫外光能力，在橡胶、陶瓷、涂料、日用化工、催化剂、吸波材料、导电材料、磁性材料等领域有重要的应用价值[lj。
纳米ZnO材料的良好功能性体现的前提是要有粒径小、颗粒分布均匀、分散性好的纳米ZnO粉体。
因此，纳米Zn()粉体的制备工艺成为研究热点。
纳米氧化锌粉体的制备方法可分为液相法、气相法、固相法。
液相法是选择一种或多种合适的可溶性金属盐类，按所制备的材料组成计量配制成溶液，使各元素呈离子或分子态，再选择一种合适的沉淀剂或通过蒸发、升华、水解等操作，使金属离子均匀沉淀或结晶出来，最后将沉淀或结晶脱水或加热分解得到所需的材料粉体。
液相法生产的产品纯度高，化学组成容易准确控制，适于大规模生产。
关键字：液相，沉淀，氧化锌，纳米粉正文：（一）实验目的：①学习液相沉淀法制备氧化锌纳米粉的方法②了解氧化锌纳米粉的用途（二）实验原理：1.主要性质与用途氧化锌，又称锌白，分子式为ZnO。
氧化锌纳米粉（Nanometer zine oxide powder)为白色或微黄色粉末，属六方晶系，晶格常数为a=3.24×10-10m,c=5.19×10-10m,为两性氧化物，溶于酸和碱金属氢氧化物，氨水，碳酸铵和氯化铵溶液，难溶于睡和乙醇。
无味，无臭。
在空气中能吸收为二氧化碳和谁。
熔点约1975摄氏度，密度5.68g·cm-3。
氧化锌纳米粉是一种新型高功能精细无机粉料，其粒径介于1~100nm之间。
由于颗粒尺寸微细化，使得氧化锌纳米粉生产了其本体块材料所不具备的表面效应，小尺寸效应，量子效应和宏观量子隧道效应等，因而使得氧化锌纳米粉在磁，光，电，敏感等方面具有一些特殊的性能。
本品主要用来制造气体传感器，荧光体，紫外线遮蔽材料（在整个200~400nm紫外光区有很强的吸光能力），变阻器，图像记录材料，压电材料，压敏电阻器，高效催化剂，磁性材料和塑料薄膜等。
纳米材料合成(液相)
5.2.5 胶体体系分类
体系
分散相
溶胶
固
乳胶
液
固体乳胶
液
泡沫
气
雾、烟、气溶胶（液体粒子） 液
烟、气溶胶（固体粒子）
纳米材料合成(液相)
5.2.4 溶剂挥发分解法
（1）液滴的冻结
使金属盐水溶液冻结 用的冷却剂是不能与 溶液混合的液体，如 正己烷或液氮。
纳米材料合成(液相)
5.2.4 溶剂挥发分解法
（2）冻结液体的 干燥
将冻结的液滴加热， 使水快速升华，同时 采用凝结器捕获升华 的水，使装置中的水 蒸汽压降低，达到提 高干燥效率的目的。
5.2液相合成法
液相法是目前实验室 和工业上应用最广泛 的合成超微粉体材料 的方法.
与气相法比较有如下 优点:
主要特征:
①可精确控制化学组成;
②容易添加微量有效成分, 制成多种成分均一的纳米 粉体;
①在反应过程中利用多 种精制手段;
②通过得到的超细沉淀 物, 可很容易制取高 反应活性的纳米粉体.
金属醇盐制备法
（b) 碱性基加入法:平衡右移 B+ROH(BH)++(OR)-,
(OR)- + MCl MOR +Cl-, (BH)+ + Cl- (BH)+Cl-
TiCl4 + 3C2H5OH TiCl2(OC2H5)2 + 2HCl, TiCl4 + 4C2H5OH + 4NH3 Ti(OC2H5)4 + 2NH4Cl,
纳米材料合成(液相)
影响因素
醇盐的种类对微粒的 形状和结构基本无影 响.
醇盐的浓度对粒径影 响不大.
11 液相法讲解
易分离；水洗时损失部分沉淀物
分类
共沉淀法和均匀沉淀法等
沉淀反应的加料方式
1 顺加法：沉淀剂→金属盐溶液 2 逆加法：金属盐→沉淀剂 3 并加法：沉淀剂+盐溶液→反应器
沉淀反应的加料方式对粉体形貌的影响
MnCO3的制备顺加逆加并加(NH 2 )2 CO
3H 2O
2NH
4
CO 2
2OH
随反应的缓慢进行， pH 值逐渐升高， Fe3+和OH-反应，均匀生成铁黄粒子，尿素的分 解速率直接影响了铁黄粒子的浓度。
均相沉淀法的应用与特点
均相沉淀法已用于制备 Fe3O4、Al2O3、 TiO2、SnO2 等超细粉体。其中生产纳米ZnO在 我国已实现了工业化，是用尿素作为沉淀剂， 沉淀可溶性锌盐，然后高温分解制得。
第11章 液相法
液相法制备微粉的方法
沉淀法 水热法 胶体法 溶胶-凝胶法 微乳液法
液相法制备微粉的特征
将各反应的物质溶于液体中，可以精确控制各 组分含量，并实现原子、分子水平的精确混合； 可添加微量有效成分，制成多种成分的均一粉 体； 合成的超细粉体表面活性好； 容易控制颗粒的形状和粒径； 工业化生产成本较低等。
如：NaAlO2 水解可得Al(OH)3沉淀，TiOSO4 水解可得TiO2 ·nH2O 沉淀，加热分解后可分别得 到Al2O3和TiO2超细粉体。
(2) 金属醇盐水解法 金属醇盐是金属与醇反应 生成的含有Me-O-C 键的金属有机化合物，其通 式为 Me(OR)n ，Me 为金属，R 为烷基或烯丙基。 金属醇盐易水解，生成金属氧化物、氢氧化物或 水合物沉淀。金属醇盐一般具有挥发性，故易精 制。
粉末的制备液相沉淀法详解课件
操作简便
液相沉淀法的操作相对简单，所 需设备也较为常见，因此具有较 低的成本和较高的生产效率。
缺点
可能引入杂质
01
在液相沉淀过程中，为了使溶液达到饱和状态，常常需要加入
沉淀剂，这可能导致引入不必要的杂质或离子。
产品后处理困难
02
对于某些溶解度较低的物质，其沉淀物可能难以分离和洗涤，
导致后处理困难。
搅拌速度
搅拌速度影响沉淀物的颗粒大小和分布。在一定范围内，随着搅拌速度的增加， 沉淀物的颗粒减小，分布更均匀。但过高的搅拌速度可能导致沉淀物破碎。
陈化时间与洗涤方式
陈化时间
陈化时间是指沉淀物生成后静置的时间。适 当的陈化时间有助于提高沉淀物的结晶度和 纯度。过长或过短的陈化时间都可能对沉淀 物的质量产生不利影响。
改进洗涤、分离等后处理步骤，提高产品的纯度和收率。
CHAPTER 04
液相沉淀法的影响因素
溶液的浓度与组成
溶液的浓度
溶液的浓度决定了最终沉淀物的纯度 和产物的结晶度。在一定范围内，随 着溶液浓度的增加，沉淀物的纯度提 高，结晶度增大。
溶液的组成
溶液的组成决定了沉淀物的性质和结 构。通过调整溶液的组成，可以获得 具有特定性质和结构的沉淀物。
高分子材料制备
通过液相沉淀法可以制备高分子材料粉末，如聚 乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等，用于塑料、橡胶等 材料的生产。
陶瓷粉末制备
液相沉淀法可用于制备陶瓷粉末，如氧化铝、氧 化锆、碳化硅等，用于制造陶瓷材料和陶瓷涂层 。
在化学工业中的应用
催化剂制备
液相沉淀法可用于制备各种催化剂粉末，如铂、钯、铑等 贵金属催化剂和氧化铝、硅酸铝等非金属相沉淀法的优缺点
优点
粉体制备方法
粉体制备方法摘要：本文列举了几种粉体制备合成方法，包括物理方法和化学方法。
物理方法有粉碎法，蒸发冷凝法等，化学方法有气相合成法，液相反应法，固相合成法。
同时比较了三种化学方法的优缺点，浅诉了近年来的几种物理新技术。
关键词：粉体制备合成方法物理方法化学方法优缺点新技术Abstract：This paper lists several powder preparation synthesis methods ,including physical method and chemical methods. The physical methods have comminuting method, evaporative cooling method, etc. Chemical methods include gas agree the diagnosis, liquid phase reaction methods, solid agree the diagnosis. And compares the advantages and disadvantages of the three kinds of chemical methods. Describes several new physical technologies in recent yearsKeywords: powder preparation synthesis methods physical methods chemical methods advantages and disadvantages new physical technologies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]。
1 物理方法1.1 粉碎法：借用各种外力，如机械力、流能力、化学能、声能、热能等使现有的块状物料粉碎成粉体。
粉末的制备液相沉淀法详解课件
改进方向
优化实验条件
通过系统研究实验参数，如温度、搅 拌速度和沉淀剂浓度等，寻找最佳的 实验条件，提高粉末质量。
引入表面活性剂
在液相沉淀过程中加入表面活性剂， 改善粉末的分散性，减少团聚现象。
采用先进的制备技术
结合其他先进的材料制备技术，如超 声波辅助、微波加热等，提高液相沉 淀法的效率和粉末质量。
详细描述
在液相沉淀法中，首先需要将所需的化学物质溶解在适当的溶剂中，形成均匀的溶液。这一步骤中， 选择合适的溶剂至关重要，因为它将影响化学物质的溶解度和稳定性。此外，还需要确保溶液的浓度 达到实验要求，以便在沉淀过程中获得所需的产物。
沉淀反应
总结词
沉淀反应是液相沉淀法的核心步骤，涉及向溶液中添加沉淀剂以产生目标产物。
基于物质溶解度的差异，通过控制温度、压力、浓度等条件，使目标物质在溶 液中达到过饱和状态，进而析出沉淀，经过滤、洗涤、干燥等步骤得到目标粉 末。
历史与发展
历史
液相沉淀法最早可追溯到19世纪中期，随着科技的发展和工 业化的推进，该方法在材料科学、化学工程等领域得到了广 泛应用和改进。
发展
近年来，随着绿色化学和可持续发展的理念逐渐深入人心， 液相沉淀法在环保友好型制备工艺方面取得了重要进展，如 开发低能耗、低污染的沉淀剂和改进工艺流程等。
2. 沉淀生成
调整溶液pH值或加入沉淀剂，使 目标离子形成沉淀。
3. 陈化
让沉淀在溶液中充分生长和结晶 ，通常需要静置一段时间。
6. 称重与计算
干燥后对沉淀进行称重，计算产 率与纯度。
5. 干燥
将过滤后的沉淀放入烘箱中干燥 ，记录干燥时间与温度。Fra bibliotek4. 过滤
使用滤纸将溶液与沉淀分离，并 用清水洗涤沉淀至无氯离子。
液相沉淀法合成纳米粉体
第25卷第3期山 西 化 工Vol.25 No.32005年8月SHANXI CHEMICAL INDUSTR YAug.2005收稿日期:2005205213作者简介:汤国虎,男,1974年出生,毕业于成都理工大学,讲师。
研究方向:材料化学与工艺。
综述与论坛液相沉淀法合成纳米粉体汤国虎(威海职业学院生物与化学工程系,山东 威海 264200)摘要:液相沉淀法是一种合成纳米粉体最为普遍的方法。
介绍了液相沉淀法的三种方法:直接沉淀法、共沉淀法和均匀沉淀法。
对液相沉淀法合成纳米粉体的沉淀反应过程、洗涤过程、干燥过程以及煅烧过程等环节的控制方法及原理作了详述。
关键词:液相沉淀;控制;洗涤;干燥;煅烧中图分类号:TB383 文献标识码:A 文章编号:100427050(2005)0320008203 纳米粉体是指线度处于1nm ～100nm 的粒子聚合体,包括金属、金属氧化物、非金属氧化物和其他各种各类的化合物。
与普通粉体相比,纳米粉体的特异结构使其具有小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应及宏观量子隧道效应[1],因而在催化、磁性材料、医学、生物工程、精细陶瓷和化妆品等众多领域显示出广泛的应用前景,成为各国竞相开发的热点。
纳米粉体的制备方法很多,可归纳为固相法、气相法和液相法三大类。
其中液相化学法是目前实验室和工业上采用最为广泛的合成纳米粉体的方法,包括沉淀法、醇盐水解法、溶胶2凝胶法和水热合成法等[2]。
本文主要讨论了液相沉淀法合成纳米粉体的分类、方法、控制过程及原理。
1 液相沉淀法液相沉淀法是液相化学反应合成金属氧化物纳米材料最普通的方法。
它是利用各种溶解在水中的物质反应生成不溶性氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐和乙酸盐等,再将沉淀物加热分解,得到最终所需的纳米粉体。
液相沉淀法可以广泛用来合成单一或复合氧化物的纳米粉体,其优点是反应过程简单,成本低,便于推广和工业化生产。
液相沉淀法主要包括直接沉淀法、共沉淀法和均匀沉淀法。
液相沉淀法制作三氧化二铝教学讲义 (2)
未来研究方向
新材料探索
01
未来液相沉淀法制备三氧化二铝的研究将更加注重新材料的探
索和开发，提高产品的性能和品质。
工艺优化
02
进一步优化液相沉淀法制备三氧化二铝的工艺参数，提高生产
效率和产品质量。
环保与可持续发展
03
研究液相沉淀法制备三氧化二铝过程中的环保问题，实现可持
续发展。
THANKS
感谢观看
实验结论
• 通过液相沉淀法成功制备出高质量的三氧化二铝粉末，并对其 物理性能进行了测试和分析。实验结果表明，液相沉淀法是一 种有效的制备三氧化二铝的方法，具有较好的应用前景。
05
液相沉淀法制备三氧化二铝的优缺点
优点
工艺简单
液相沉淀法是一种相对简 单的制备方法，操作过程 相对容易控制，适合大规 模生产。
三氧化二铝的市场前景
01
随着科技的发展和人们生活水平 的提高，三氧化二铝的应用领域 不断扩大，市场需求持续增长。
02
由于三氧化二铝的制备工艺较为 复杂，高品质的三氧化二铝仍存 在较大的市场缺口，为相关企业 和投资者提供了发展机遇。
04
实验结果和讨论
实验结果展示
01
02
03
实验结果一
通过液相沉淀法成功制备 出三氧化二铝粉末，颜色 为白色，质地均匀。
液相沉淀法制作三氧化二 铝教学讲义
• 引言 • 液相沉淀法制备三氧化二铝的实验步
骤 • 三氧化二铝的性质和应用 • 实验结果和讨论
• 液相沉淀法制备三氧化二铝的优缺点 • 液相沉淀法制备三氧化二铝的未来展
望
01
引言
主题简介
液相沉淀法是一种常用的化学制备方 法，用于制备各种无机和有机化合物 。本讲义将介绍如何使用液相沉淀法 制备三氧化二铝。
粉末的制取方法
六、雾化法
雾化法包括：1）二流雾化法，分气体雾化和水雾化 ；2）离心雾化法，分旋转圆盘雾化、旋转电极雾化 、旋转坩埚雾化等；3）其他雾化法，如转辊雾化、 真空雾化、油雾化等。 二流雾化法是用高速气流或高压水击碎金属液流的 ，离心雾化利用机械旋转的离心力将金属液流击碎 成细的液滴，然后冷却凝结成粉末。
三、气相沉积法
气相沉积法用在粉末冶金中的有以下几种： (1)金属蒸气冷凝，这种方法主要用于制取具有大蒸 气压的金属（如锌、镉等）粉末。这些金属的特点 是有较低的熔点和较高的挥发性，如果将这些金属 蒸气在冷却面上冷凝下来，便可形成很细的球状粉 末。 (2) 羰基物热离解。(3)气相还原，包括气相氢还原和 气相金属热还原。(4)化学气相沉积。
二、还原或还原化合法
金属热还原法主要应用于制取稀有金属(Ta、Nb、Ti 、Zr 、 Th 、U 、Cr等)，特别适用于生产无碳金属，也可制取像 Cr-Ni这样的合金粉末。 金属热还原的反应可用一般化学式表示： 式中
根据所讨论的还原过程原理，只有形成化合物的等压位大大
降低的金属才有可能作为金属热还原剂
七、机械粉碎法
（3）球料比 在研磨中还要注意球与料的比例。料太少， 则球与球间碰撞加多，磨损太大；料过多，则磨削面积不够 ，不能很好磨细粉末，需要延长研磨时间，能量消耗增大。 同时，料与球装得过满，使磨筒上部空间太小，球的运动发 生阻碍后球磨效率反而降低。一般在球体的装填系数为 0.4~0.5时，装料量应该以填满球间的空隙稍掩盖住球体表面 为原则。也有建议装料量为磨筒容积的20%的。总之，球与 料不能装得过满。
七、机械粉碎法
AgO的制备及影响因素分析
AgO的制备及影响因素分析吴军;李丰;朱刚;陈大鹏;周章华【摘要】采用液相沉淀法制备AgO粉末,对其影响因素的机理和规律进行了分析,并利用XRD、SEM等测试手段对制备的AgO粉末进行了表征.研究结果表明,采用液相沉淀法制备AgO粉末的最佳条件为:m(K2S2O8)/m(AgNO3)=1.2,m(NaOH)/m(AgNO3)=2.5,反应温度60℃,反应时间为8h.制得的AgO含量为99.07％,粒度约为1～3μm.【期刊名称】《船电技术》【年(卷),期】2014(034)006【总页数】3页(P73-75)【关键词】液相沉淀法;AgO粉末【作者】吴军;李丰;朱刚;陈大鹏;周章华【作者单位】武汉船用电力推进装置研究所,武汉430064;武汉船用电力推进装置研究所,武汉430064;武汉船用电力推进装置研究所,武汉430064;武汉船用电力推进装置研究所,武汉430064;武汉船用电力推进装置研究所,武汉430064【正文语种】中文【中图分类】TG146.3+20 引言过氧化银因具有特殊的电磁性能、电化学性能，在蓄电池比功率要求较高的军事、航空航天等高新技术领域有重要的应用[1]。
由于对于AgO的化学制备方法研究较少，制备的AgO粒度大，纯度较低[2]，有些方法污染严重[3]，严重地阻碍过氧化银的生产和应用。
采用液相沉淀法，以过硫酸钾为氧化剂，以转化率为评价指标，分析了反应温度、时间、摩尔比等工艺参数对制备AgO含量的影响，确定了AgO的最佳制备工艺；利用XRD、SEM等分析了制备的AgO粉末的物相组成、形貌及粒度分布，以期为AgO的应用提供理论依据。
1 实验1.1 实验试剂及仪器过硫酸钾（分析纯），氢氧化钠（分析纯），硝酸银(分析纯)，碘化钾溶液（4﹪），盐酸（3 M）,硫代硫酸钠（0.1 M），淀粉指示剂（0.5﹪）。
扫描电子显微镜为荷兰FEI公司的Quanta 200型扫描电子显微镜。
粉末衍射仪为日本理学公司生产的D\max- 2550型粉末衍射仪。
液相法制备超细粉体的原理及特点
液相法制备超细粉体的原理及特点一、超细粉体材料任何固态物质都有一定的形状，占有相应空间，即具有一定的大小尺寸。
我们通常所说的粉末或细颗粒，一般是指大小为1毫米以下的固态物质。
当固态颗粒的粒径在0.1μm一10μm之间时称为微细颗粒，或称为亚超细颗粒，空气中漂浮的尘埃，多数属于这个范围。
超细粉通常是指粒径为1 ~100nm的微粒子，其处于微观粒子和宏观物体之间的过渡状态。
由于极细的晶粒大量处于晶界和晶粒内，缺陷的中心原子以及其本身具有的量子体积效应、量子尺寸效应、表面效应，介电限域效应和宏观量子隧道效应，使超细粉体材料在光、电、磁等方面表现出其他材料所不具备的特性，是重要的高科技的结构和功能材料，因而受到极大的关注，目前在冶金、化工、轻工、电子、航天、医学和生物工程等领域有着广泛的应用。
目前，超细粉的研究主要有制备、微观结构、宏观性能和应用等四个方面，其中超细粉的制备技术是关键，因为制备工艺和过程控制对纳米微粒的微观结构和宏观性能具有重要的影响。
二、液相法制备的主要特征（1）可将各种反应的物质溶于液体中，可以精确控制各组分的含量，并实现了原子、分子水平的精确混合。
（2）容易添加微量有效成分，可制成多种成分的均一粉体。
（3）合成的粉体表面活性好。
（4）容易控制颗粒的形状和粒径。
（5）工业化生产成本较低。
（6）液相法可分为物理法和化学法三、超细粉体的液相制备方法制备纳米粉体的液相方法主要有液相沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法、微乳液法等。
（一）沉淀法沉淀法是在原料溶液中添加适当的沉淀剂，使得原料液中的阳离子形成各种形式的沉淀物，然后再经过虑、洗涤、干燥，有时还需加热分解等工艺过程制得纳米粉体的方法。
沉淀法具有设备简单、工艺过程易控制、易于商业化等优点，能制取数十纳米的超细粉。
沉淀法可分为共沉淀法、直接沉淀法、均匀沉淀法和水解法等。
1、共沉淀法在混合的金属盐溶液中加入合适的沉淀剂，由于解离的离子是以均一相存在于溶液中，经反应后可以得到各种成分具有均一相的沉淀，再进行热分解得到高纯超细粉体。
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= Cu 2+/ Cu -
Zn 2+/ Zn
+ 0.0591
n
a lg
Cu 2+
a Zn 2+
正电位较大的金属离子浓度的变化速度取决于下列方程式
速度常数
金属与溶液的接触面；
-
dc dt
=k
A V
c
正电性金属离子浓度
反应溶液的体积
k=
-
V1 A ·t
ln c2 c1
c1 正电性金属反应之前的浓度； c2 正电性金属经反应 t时间后的浓度
课外自己学习！
镍催化剂量对镍沉淀速度的影响
（6）添加剂的影响 向溶液中添加某种物质将大大影响沉出金属粉末的物理 性能，常用的添加剂有聚丙烯酸铵、胶（树胶和动物 胶）、脂肪酸（如甘油三油脂酸）、葡萄糖等。 添加剂有两个作用： a.可防止结团，调整粉末的粒度；b.使沉淀均匀
蒽醌对镍沉淀 速度的影响
3. 溶液氢还原法生产铜、镍、钴粉工艺
Me1 2+ + Me2 = Me1 应速度=k ·A ·[Me1 2+]i
当反应状态稳定时，扩散速度等于分界面上的 化学反应速度，那末，可得
D δ
A{[Me1 2+] -[Me1 2+]i} = k ·A ·[Me1 2+]i
D [Me1 2+] δ
[Me1 2+]i
= [Me1 2+]i（k+ D )
2.5 液相沉淀法
液相沉淀法在粉末冶金中的应用有以下四种： 1. 金属置换法
2. 溶液气体还原法：主要是溶液氢 还原法
3. 从熔盐中沉淀法
从熔盐中沉淀即是从熔盐中的金属热还原。
Mg ZrCl4+KCl 750 oC
H2O Zr+Mg(少量） HCl
4.辅助金属浴法 可以制取优质的难熔化合物。
用作熔体金属的有Fe、 Cu 、 Ag 、 Co 、Ni 、 Al 、 Pb 、 Sn等 1. 从辅助金属浴中可析出碳化物、硼化物、硅化 物、氮化物和碳氮化物。
2.增加溶液中金属离子浓度来提高金属电位
随着还原反应的进行，金属离子浓度降低，同时，金属 电位下降，而氢离子浓度则增高，氢电位升高。当达到 平衡时
=
25 °C及pH2=1atm条件下氢还原金属的可能程度
Me n+=10-2 时的平衡pH值
增加氨浓度有两个相反的效应，一方面由于中和了 析出的酸而有利于沉淀；另一方面由于形成络合物， 降低了浓度又会使还原过程减慢。
恰当的[NH3]:[Me 2+]的体积比为2.0～2.5。
从动力学因素考虑，溶液氢还原涉及到析出金属 的新相生成问题。高压氢从溶液中还原金属有两个 途径进行：
1. 均相沉淀，即不存在固体表面。 均相沉淀时，沉淀速度取决于开始的金属离子浓度
2.多相沉淀，即在固体表面上沉淀， 这种固体表面起催化剂作用以诱导还原反应开始。
2. 难熔化合物的固溶体，如TiC-WC固溶体等。
1. 金属置换法
金属置换法可用来制取铜粉、铅粉、锡粉、 银粉和金粉等。 用一种金属从水溶液中取代出另一种金属的过 程叫做置换。从热力学上讲，只能用负电位较 大的金属去置换溶液中正电位较大的金属。
反应的通式为 Me1 2+ + Me2 = Me1 + Me2 2+
2. 影响还原过程和粉末性能的因素 (1) 氨浓度的影响 氨不仅是为了调整溶液的pH值，也影响沉淀度。
[NH3]:[Co 2+]的体积摩尔比对钴沉淀速度的影响
[NH3]:[Co 2+]的体积摩尔比对钴沉淀速度的影响
(2）硫酸铵的影响 添加硫酸铵对不同溶液有不同的效果。
（NH4）2SO4：NiSO4
（NH4）2SO4对镍沉淀速度的影响
（3）氢气压力的影响 从动力学因素考虑，增加氢气压力，沉淀速度是增加的。
在不同氢气压 力下从NiSO4溶 液中沉淀镍的 速度
(4) 温度的影响 随着温度升高，沉淀速度也是增大的。
在不同温度下从NiSO4溶液中沉淀镍的速度
（5）催化剂的影响 多相沉淀的速度取决于固体催化剂表面的大小。
2. 置换出金属粉末，特别是以实验规模可制取多种粉 末。
2. 溶液氢还原法
溶液氢还原法制取两类粉末： （1）铜粉、镍粉、钴粉等 （2）合金粉（如镍 钴合金粉）和各种包覆粉
溶液氢还原法制取粉末的用途
高温涂层：镍包铝、镍包氧化铝 硬质合金刀具表面：钴包碳化钨、镍包金刚石 硬质合金：钴包碳化钨 弥散强化材料：镍包氧化铝、镍包氧化钍
1. 溶液氢还原的基本原理
Men+
+
1 2
nH2 =
Me + nH+
(1) (2)
εMe n+/ Me与Me n+浓度的关系和εH+/ H2与pH的关系
显然，只有当金属线高于氢线时，还原过程在热力学上 才是可能的。 增大溶液氢还原总反应的还原程度有两个途径：
1.增加氢的分压和提高溶液的pH值来降低氢电位
25 oC时在水中的标准电极电位
电极电位与溶液中离子浓度之间的关系式可表示为
E=
+ RT lnc nF
25 oC时的电极电位，用
R =8.316 V·C/K·mol, F=96500 Cε
ε=
+ 0.0591 lgc n
Zn + Cu 2+= Cu + Zn 2+
Δε= εCu 2+/ Cu +(- εZn 2+/ Zn)
影响置换过程和粉末质量的因素有： 1. 金属沉淀剂的影响
从氯化铅溶液中用铁或锌置换铅
2. 被沉淀金属的影响 （1）被沉淀金属的性质是控制置换动力学的重要因素。 （2）被沉淀金属离子浓度影响粉末的粒度
3. 置换时溶液酸度要控制适当
金属置换法可应用于： 1. 从溶液中净化杂质或分离两种可溶性的金属。
δ
=
D/δ k+ D/δ
[Me1
2+]
置换过程示意图
置换反应速度= k
·A
·
D/δ k+D/δ
[Me1 2+]
=
k ·D/δ k+ D/δ
A·
[Me1 2+]
当k« D/δ时
速度= k ·A ·[Me1 2+] 即过程为化学反应所控制
当k» D/δ时 速度= D/δ ·A [Me1 2+] 即过程为扩散所控制