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氧化物纳米材料及其制备方法简介1纳米材料简介[1]侯风超+纳米材料的研究历史马丽(山东科技大学材料学院山东青岛，266510)摘要：纳米材料是八十年代发展起来的一种新型材料。纳米材料在材料科学中占有很重要的地位，由于其具有明显不同于单个个体材料和单个分子的独特性质，如量子尺寸效应、表面效应、体积效应、小尺寸效应和宏观隧道效应，使其在力学、电学、磁学、热学和化学活性等方面具有奇异的特性。纳米氧化物作为纳米材料中的重要一员，在精密陶瓷、光电池、磁性材料和传感器、催化剂、发光材料等方面有着重要作用。本文详细讨论了纳米氧化物陶瓷的三大制备方法(固相法、液相法和气相法)的基本方法原理以及研究现状。关键词：纳米氧化物；纳米；材料制备纳米科学技术是20世纪80年代末期刚刚诞生并正在崛起的新技术，它的基本内涵是在纳米尺寸(1～100rim)范围内认识和改造自然，通过直接操作和安排原子、分子创制新的物质。纳米材料和技术是现代科技领域最富有活力、研究内涵十分丰富的学科分支。纳米材料以团簇、纳米微粒、人造原子、纳米线、纳米丝、纳米管为基本结构单元，人们可以根据需要来设计、合成、组装各种类型的纳米结构，从而制备出具有各种特性的纳米材料。“纳米”是一个度量的尺度，最早把这个术语用到技术上的是日本在1974年底，但是以“纳米”来命名的材料是在20世纪80年代，1990年7月在美国巴尔的摩召开了国际第一届纳米科学技术学术会议，正式把纳米材料作为材料科学的一个新的分支公布于世。这标志着纳米材料学作为一个相对比较独立的学科的诞生。从此以后，纳米材料引起了世界各国材料界和物理界的极大兴趣和广泛重视，很快形成了世界性的“纳米热”。纵观纳米材料发展的历史，大致可以划分为3个阶段，第一阶段(1990年以前)，主要是在实验室探索用各种手段制备各种材料的纳米颗粒粉体，合成块体(包括薄膜)，研究评估表征的方法，探索纳米材料不同于常规材料的特殊性能。第二阶段(1994年前)，人们关注的热点是如何利用纳米材料已挖掘出来的奇特物理、化学和力学性能，设计纳米复合材料，通常采用纳米微粒与纳米微粒复合，纳米微粒与常规块体复合及发展复合纳米薄膜，国际上通常把这类材料称为纳米复合材料。第三阶段(从1994年到现在)，纳米组装体系、人工组装合成的纳米结构的材料体系越来越受到人们的关注或者称为纳米尺度的图案材料。它的基本内涵是以纳米颗粒以及纳米丝、管为基本单元组装排列成具有纳米结构的体系。1．1*作者简介：侯风超(1982一)，男，山东威海，在读硕士研究生，E—mail：[e-mail]
——————————_＼兰里里!查查塑窒竺堂查垒望墨垒l2纳米氧化物简介纳米氧化物微粒的制备方法1．2纳米材料的特性材料的尺寸进入纳米范围，使材料的多种性质发生突变，从而显示出传统材料所不具备的一系列奇特的物理化学性质。(1)量子尺寸效应当，粒子尺寸下降到某一值时，金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级的现象和纳米半导体微粒存在不连续的最高被占据分子轨道和最低未被占据的分子轨道能级，能隙变宽的现象均称为量子尺寸效应。这会导致纳米微粒磁、光、声、热、电以及超导电性与宏观特性有着显著的不同。(2)小尺寸效应。当超细微粒的尺寸与光波波长、得布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等物理特征尺寸相当或更小时，晶体周期性的边界条件将被破坏，非晶态纳米微粒的颗粒表面层附近原子密度减小，导致声、光、电、磁、热、力学等特性呈现新的小尺寸效应。纳米粒子的这些小尺寸效应为实用技术开拓了新领域。例如，纳米微粒的熔点可远低于块状金属，此特性为粉末冶金工业提供了新工艺。(3)表面效应。纳米微粒尺寸小，表面能高，位于表面的原子占相当大的比例。由于表面原子数增多，原子配位不足及高的表面能，使这些表面原子具有高的活性，极不稳定，很容易与其他原子结合。由于纳米材料具有烧结温度低、流动性大、渗透力强、烧结收缩大等烧结特性，所以它可作为烧结过程的活化剂，起到缩短烧结时间、降低烧结温度的作用。(4)宏观量子隧道效应。微观粒子具有贯穿势垒的能力称为隧道效应。近年来，人们发现一些宏观量，例如微颗粒的磁化强度，量子相干器件中的磁通量等亦具有隧道效应，称为宏观的量子隧道效应。上述的小尺寸效应、表面界面效应、量子尺寸效应及量子隧道效应都是纳米微粒与纳米固体的基本特性，这些特性使纳米微粒和纳米固体在力学、电学、磁学、热学和化学活性等方面具有奇异的特性，在电子学、光学、化工陶瓷、生物和医药等领域有重要的应用价值。纳米氧化物作为纳米材料中的重要一员，在精密陶瓷、光电池、磁记录和传感器、催化剂、发光材料等方面有着重要作用嘲。例如：纳米ZnO在磁、光、电敏感材料方面呈现出常规材料所不具备的特殊功能，使得高品质的氧化锌的应用前景广阔；纳米A