纳米材料的制备方法-1PPT课件.ppt

思考：

纳米材料如此神奇，怎样才能获得纳米材料呢?(How)

第三章纳米材料的制备方法纳米材料：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。与常规材料相比,纳米材料表现出一些物理效应和奇特的物理特性。制备技术是纳米科技的关键。影响纳米材料的微观结构和宏观性能。通过不同的制备技术可以得到纳米颗粒材料、纳米膜材料、纳米固体材料等等。A“NanoTool-box”
Tofabricate/probenanostructures纳米材料及制备方法简介大小、尺寸可控(一般小于100nm)
组成成分可控（元素组成成分）
形貌可控（外形）
晶型可控（晶体结构,超晶格）
表面物理和化学特性可控（表面状态）
(表面改性和表面包覆)
第一节纳米材料的气相制备方法10临界半径r*1213§3-1气相法制备纳米颗粒§3-1气相法制备纳米颗粒
——蒸发、冷凝法§3-1气相法制备纳米颗粒
——蒸发、冷凝法172.高频感应法
以高频感应线圈为热源,使坩埚内的导电物质在涡流作用下加热，在低压惰性气体中蒸发,蒸发后的原子与惰性气体原子碰撞冷却凝，聚成纳米颗粒。
特点：采用坩埚，一般也只是制备象低熔点金属类的低熔点物质。3.活性氢—熔融金属反应法
含有氢气的等离子体与金属间产生电弧，使金属熔融，电离N2,Ar等气体和H2溶入熔融金属，然后释放出来，在气体中形成金属纳米颗粒或氢化物。§3-1气相法制备纳米颗粒§3-1气相法制备纳米颗粒§3-1气相法制备纳米颗粒§3-1气相法制备纳米颗粒§3-1气相法制备纳米颗粒§3-1气相法制备纳米颗粒8．激光诱导化学气相沉积(LICVD)27§3-1气相法制备纳米颗粒§3-1气相法制备纳米颗粒§3-1气相法制备纳米颗粒第二节纳米材料的液相制备方法1.沉淀法
把沉淀剂加入到盐溶液中反应后，洗去溶剂和原有的阴离子，将沉淀热处理或脱水得到纳米材料。其特点是简单易行，但纯度低，颗粒半径大，适合制备氧化物。包括：共沉淀法，均相沉淀法，金属醇盐水解法。
2.喷雾法
这种方法是将溶液通过各种物理手段进行雾化获得纳米颗粒的一种化学与物理相结合的方法。其基本过程是溶液的制备、喷雾、干燥、收集和热处理。
3.水热法（高温水解法）
水热反应是高温高压下在水或水蒸气等流体中进行有关化学反应的总称。§3-2液相法制备纳米颗粒3.1、沉淀法
把沉淀剂加入到盐溶液中反应后，洗去溶剂和原有的阴离子，将沉淀热处理或脱水得到纳米材料。包括：共沉淀法，均相沉淀法，金属醇盐水解法。
特点：是简单易行，但纯度低，颗粒半径大，适合制备氧化物等。
(1)共沉淀法：含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共沉淀法它又可分成单相共沉淀和混合物的共沉淀．
(i)单相共沉淀：沉淀物为单一化合物或单相固溶体时，称为单相共沉淀。
(ii)混合物共沉淀：如果沉淀产物为混合物时，称为混合物共沉淀。3.1、沉淀法
(2)均相沉淀法：一般的沉淀过程是不平衡的，但如果控制溶液中的沉淀剂浓度，使之缓慢地增加，则使溶液中的沉淀处于平衡状态．且沉淀能在整个溶液中均匀地出现，这种方法称为均相沉淀。
(3)金属醇盐水解法：这种方法是利用一些金属有机醇盐能溶于有机溶剂并可能发生水解，生成氢氧化物或氧化物沉淀的特性，制备细粉料的一种方法。
特点：(i)可以得到高纯度的氧化物粉体；
(ii)可制备化学计量的复合金属氧化物粉末。
草酸盐的分类37草酸盐热分解机理水解法：无机盐水解；醇盐水解4041化学沉淀法实例CombinatorialSynthesisofCdSeNanoparticlesUsingMicroreactors
AyumiToyota,HiroyukiNakamura,HarukaOzono,KenichiYamashita,MasatoUehara,andHideakiMaeda,J.Phys.Chem.C2010,114,7527–7534Figure3.Reproducibilityof(a)averageparticlediameterand(b)PLpeakwavelengthoftheCdSenanoparticlessynthesizedwith5wt%DDAconcentrationat15sresidencetimeattemperaturesof195-300°C.2、喷雾法(2)雾化水解法。此法是将一种盐的纳米颗粒,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纳米颗粒。
(3)雾化焙烧法。此法是将金属盐溶液经压缩空气由窄小的喷嘴喷出而雾化成小液滴，雾化室温度较高，使金属盐小液滴热
解个成了纳米粒子。例如，将硝酸镁和销酸铝的混合溶液