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水热法制备纳米材料

水热法制备纳米材料
水热法制备纳米材料

实验名称:水热法制备纳米TiO2

水热法属于液相反应的范畴,是指在特定的密闭反应器中采用水溶液作为反应体系,通过对反应体系加热、加压而进行无机合成与材料处理的一种有效方法。在水热条件下可以使反应得以实现。在水热反应中,水既可以作为一种化学组分起反应并参与反应,又可以是溶剂和膨化促进剂,同时又是一种压力传递介质,通过加速渗透反应和控制其过程的物理化学因素,实现无机化合物的形成和改进。

水热法在合成无机纳米功能材料方面具有如下优势:明显降低反应温度(100-240℃);能够以单一步骤完成产物的形成与晶化,流程简单;能够控制产物配比;制备单一相材料;成本相对较低;容易得到取向好、完美的晶体;在生长的晶体中,能均匀地掺杂;可调节晶体生成的环境气氛。

一.实验目的

1.了解水热法的基本概念及特点。

2.掌握高温高压下水热法合成纳米材料的方法和操作的注意事项。

3.熟悉XRD操作及纳米材料表征。

4.通过实验方案设计,提高分析问题和解决问题的能力。

二.实验原理

水热法的原理是:水热法制备粉体的化学反应过程是在流体参与的高压容器中进行,高温时,密封容器中有一定填充度的溶媒膨胀,充满整个容器,从而产生很高的压力。为使反应较快和较充分的进行,通常还需要在高压釜中加入各种矿化物。

水热法一般以氧化物或氢氧化物(新配置的凝胶)作为前驱物,他们在加热过程中溶解度随温度的升高而增加,最终导致溶液过饱和并逐步形成更稳定的氧化物新相。反应过程的驱动力是最后可溶的的前驱物或中间产物与稳定氧化物之间的溶解度差。

三.实验器材

实验仪器:10ml量筒;胶头滴管;50ml烧杯;高压反应釜;烘箱;恒温磁力搅拌器。

实验试剂:无水TiCl4;蒸馏水;无水乙醇。

四.实验过程

1.取10mL量筒, 50mL的烧杯洗净并彻底干燥。

2.取适量冰块放入烧杯中,并加入一定的蒸馏水形成20mL的冰水混合物,用恒温磁力搅拌器搅拌,速度适中。

3.用量筒量取2mL的无水TiCl4,缓慢滴加到冰水混合物中。

4.继续搅拌10min,即可得到TiO2的乳浊液。

5.将制得的乳浊液放入到高压反应釜内,在120℃的控温烘箱中反应5h后取出。

6.取出样品自然冷却后,用蒸馏水洗涤3次,无水乙醇洗涤1次,抽滤,干燥后称重M2。

7.将干燥的样品进行XRD衍射,得出衍射图。

五.数据记录与处理

1.产率计算:

理论产量M1=1.4567g

实际产量M2=0.3773g

则TiO2的产率=实际产量÷理论产量

即:P%=0.3773÷1.4567=25.90%

2.将实验得到的样品进行XRD衍射,得出衍射图如下:

TiO2 XRD衍射图

横坐标表示角度,纵坐标表示峰强度。

六.思考题

1.什么是水热法?

水热法又称热液法,属液相化学法的范畴。是指在密封的压力容器中,以水为溶剂,在高温高压的条件下进行的化学反应。水热反应依据反应类型的不同可分为水热氧化、水热还原、水热沉淀、水热合成、水热水解、水热结晶等。其中水热结晶用得最多。

原理: 水热结晶主要是溶解———再结晶机理。利用高温高压的水溶液使那些在大气条件下不溶或难溶的的物质溶解,或反应生成该物质的溶解产物,通过控制高压釜内溶液的温差使产生对流以形成过饱和状态而析出生长晶体的方法。

2.水热法的特点是什么?

1)合成的晶体具有晶面,热应力较小,内部缺陷少;

2)密闭的容器中进行,无法观察生长过程,不直观;

3)设备要求高(耐高温高压的钢材,耐腐蚀的内衬)、技术难度大(温压控制严格)、成本高;

4)安全性能差。

3.水热法生产的特点是什么?

水热法生产的特点是粒子纯度高、分散性好、晶形好且可控制,生产成本低。用水热法制备的粉体一般无需烧结,这就可以避免在烧结过程中晶粒会长大而且杂质容易混入等缺点。

4.影响水热合成的因素有哪些?

温度的高低、升温速度、搅拌速度以及反应时间等。

七.实验心得

本次实验最大的体会是不一定要全部统一做一个实验,如果觉得自己的实验方案切实可行,可以进行适当的尝试。

实验时需要了解试剂样品、实验仪器的使用说明,比如TiCl4,它在移取过程中容易接触空气中的水分形成酸雾,这就要求在通风厨内操作,并且使用来移取的量筒和胶头滴管必须干燥。将其加到冰水混合物过程中需要慢慢加入。又比如XRD,因为它的测试成本高,所以尽量排好队一起测量,省得耗费器材。测试时,因为它有很强的辐射,这个时候了解它辐射区范围,找个相对安全的位置也很重要。以后实验操作一定要深刻了解试剂、仪器的使用规范,为安全、成功的实验打基础。

纳米材料的制备技术及其特点

纳米材料的制备技术及其特点 一纳米材料的性能 广义地说,纳米材料是指其中任意一维的尺度小于100nm的晶体、非晶体、准晶体以及界面层结构的材料。当小粒子尺寸加入纳米量级时,其本身具有体积效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等。从而使其具有奇异的力学、电学、光学、热学、化学活性、催化和超导特性,使纳米材料在各种领域具有重要的应用价值。通常材料的性能与其颗粒尺寸的关系极为密切。当晶粒尺寸减小时, 晶界相的相对体积将增加,其占整个晶体的体积比例增大,这时,晶界相对晶体整体性能的影响作用就非常显著。此外,由于界面原子排列的无序状态,界面原子键合的不饱和性能都将引起材料物理性能上的变化。研究证实,当材料晶粒尺寸小到纳米级时,表现出许多与一般材料截然不同的性能,如高硬度、高强度和陶瓷超塑性以及特殊的比热、扩散、光学、电学、磁学、力学、烧结等性能。而这些特性主要是由其表面效应、体积效应、久保效应等引起的。由于纳米粒子有极高的表面能和扩散率,粒子间能充分接近,从而范德华力得以充分发挥,使得纳米粒子之间、纳米粒子与其他粒子之间的相互作用异常激烈,这种作用提供了一系列特殊的吸附、催化、螯合、烧结等性能。 二纳米材料的制备方法

纳米材料从制备手段来分,一般可归纳为物理方法和化学方法。 1 物理制备方法 物理制备纳米材料的方法有: 粉碎法、高能球磨法[4]、惰性气体蒸发法、溅射法、等离子体法等。 粉碎法是通过机械粉碎或电火花爆炸而得到纳米级颗粒。 高能球磨法是利用球磨机的转动或振动,使硬球对原料进行强烈的撞击,研磨和搅拌,将金属或合金粉碎为纳米级颗粒。高能球磨法可以将相图上几乎不互溶的几种元素制成纳米固溶体,为发展新材料开辟了新途径。 惰性气体凝聚- 蒸发法是在一充满惰性气体的超高真空室中,将蒸发源加热蒸发,产生原子雾,原子雾再与惰性气体原子碰撞失去能量,骤冷后形成纳米颗粒。由于颗粒的形成是在很高的温度下完成的,因此可以得到的颗粒很细(可以小于10nm) ,而且颗粒的团、凝聚等形态特征可以得到良好的控制。 溅射技术是采用高能粒子撞击靶材料表面的原子或分子交换能量或动量,使得靶材表面的原子或分子从靶材表面飞出后沉积到基片上形成纳米材料。常用的有阴极溅射、直流磁控溅射、射频磁控溅射、离子束溅射以及电子回旋共振辅助反应磁控溅射等技术。 等离子体法的基本原理是利用在惰性气氛或反应性气氛中

高分子膜材料的制备方法

高分子膜材料的制备 方法 xxx级 xxx专业xxx班 学号:xxxxxxx xxx

高分子膜材料的制备方法 xxx (xxxxxxxxxxx,xx) 摘要:膜技术是多学科交叉的产物,亦是化学工程学科发展的新增长点,膜分离技术在工业中已得到广泛的应用。本文主要介绍了高分子分离膜材料较成熟的制膜方法(相转变法、熔融拉伸法、热致相分离法),而且介绍了一些新的制膜方法(如高湿度诱导相分离法、超临界二氧化碳直接成膜法以及自组装制备分离膜法等)。 关键词:膜分离,膜材料,膜制备方法 1.引言 膜分离技术是当代新型高效的分离技术,也是二十一世纪最有发展前途的高新技术之一,目前在海水淡化、环境保护、石油化工、节能技术、清洁生产、医药、食品、电子领域等得到广泛应用,并将成为解决人类能源、资源和环境危机的重要手段。目前在膜分离过程中,对膜的研究主要集中在膜材料、膜的制备及膜过程的强化等三大领域;随着膜过程的开发应用,人们越来越认识到研究膜材料及其膜技术的重要性,在此对膜材料的制备技术进行综述。 2.膜材料的制备方法 2.1 浸没沉淀相转化法 1963年,Loeb和Sourirajan首次发明相转化制膜法,从而使聚合物分离膜有了工业应用的价值,自此以后,相转化制膜被广泛的研究和采用,并逐渐成为聚合物分离膜的主流制备方法。所谓相转化法

制膜,就是配置一定组成的均相聚合物溶液,通过一定的物理方法改变溶液的热力学状态,使其从均相的聚合物溶液发生相分离,最终转变成一个三维大分子网络式的凝胶结构。相转化制膜法根据改变溶液热力学状态的物理方法的不同,可以分为一下几种:溶剂蒸发相转化法、热诱导相转化法、气相沉淀相转变法和浸没沉淀相转化法。

【CN109761639A】纳米多孔硅铝酸盐薄膜材料及其制备方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910163412.X (22)申请日 2019.03.05 (71)申请人 南京理工大学 地址 210094 江苏省南京市孝陵卫200号 (72)发明人 姜炜 吕翔 彭诗思 郝嘎子  胡玉冰  (74)专利代理机构 南京理工大学专利中心 32203 代理人 刘海霞 (51)Int.Cl. C04B 38/06(2006.01) C04B 35/18(2006.01) C04B 35/622(2006.01) C04B 35/624(2006.01) (54)发明名称 纳米多孔硅铝酸盐薄膜材料及其制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种纳米多孔硅铝酸盐薄膜 材料及其制备方法。所述方法以正硅酸四乙酯、 偏铝酸钠、氢氧化四丙基铵以及水为原料,通过 水热法制备得到硅铝酸盐前驱体溶胶,再通过旋 转涂覆与高温烧结处理工序,制备具有纳米多孔 形貌的连续多孔硅铝酸盐薄膜。本发明的薄膜材 料附着力强,具有较高的孔隙率以及良好的亲水 性能,对物质有较高的吸附性,透光性能良好,膜 厚度在1~2μm之间, 可用作吸附与催化的载体。权利要求书1页 说明书4页 附图4页CN 109761639 A 2019.05.17 C N 109761639 A

权 利 要 求 书1/1页CN 109761639 A 1.纳米多孔硅铝酸盐薄膜材料的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤: 步骤1,将正硅酸四乙酯、氢氧化四丙基铵、偏铝酸钠以及水按质量比为(40~45):(5~6):1:130搅拌混合均匀后,将混合体系置于高温水热反应釜中,其中混合体系体积占反应釜总容积的80%~85%,升温至175~185℃,保温4~6h,自然冷却后,得到固液混合体系; 步骤2,将固液混合体系离心处理,得到溶胶清液,将清液旋涂于洗净的玻璃表面; 步骤3,将涂覆有溶胶的玻璃体系干燥后,在500~550℃下烧结1~3h,自然冷却后,得到纳米多孔硅铝酸盐薄膜。 2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1中,升温速率为4~6℃/min。 3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2中,所述的离心速度为8000~10000rpm。 4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2中,所述的离心时间为5~10min。 5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2中,所述的旋涂速度为2000~3000rpm。 6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2中,所述的玻璃为普通玻璃或导电玻璃。 7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,步骤2中,所述的导电玻璃为导电玻璃FTO或导电玻璃ITO。 2

纳米氧化铁

第一章综述 1.1 概述 1.1.1 氧化铁的性质 纳米科学技术是20世纪80年代末诞生并崛起的新科技,它的基本内涵是指在-9-7)范围内认识和改造自然,通过直接和安排原子,分子创造1010~纳米尺寸(新物质,以及改造原有物质使其具有新的性质[1]。纳米材料具有量子尺寸效应,小尺寸效应,表面效应及宏观量子隧道效应等基本特性[1]。这些基本特性使纳米材料具有不同与常规材料的潜在的物理,化学性质,因此引起人们的广泛兴趣。纳米氧化铁( nano- sized iron oxide) 具有良好的耐候性、耐光性、磁性 和对紫外线具有良好的吸收和屏蔽效应, 可广泛应用于闪光涂料、油墨、塑料、皮革、汽车面漆、电子、高磁记录材料、催化剂以及生物医学工程等方面, 且可望开发新的用途[2,3]。 通常,铁的氧化物及其羟基氧化物均归属于氧化铁系列化合物,按价态,晶型结构的不同可以分为(α-﹑β-﹑γ-)FeO ﹑FeO ﹑FeO 和(α-﹑β-﹑γ-) 4323FeOOH.按色泽又可以分为,红﹑黄﹑橙﹑棕﹑黑。较具实用价值的有,α- FeO32﹑β- FeO ﹑α- FeOOH﹑FeO等。43321.1.2 氧化铁的应用 1 纳米氧化铁在装饰材料中的应用 在颜料中, 纳米氧化铁又被称为透明氧化铁( 透铁) 。所谓透明, 并非特指粒子本身的宏观透明, 而是指将颜料粒子分散在有机相中制成一层漆膜( 或称油膜) , 当光线照射到该漆膜上时, 如果基本不改变原来的方向而透过漆膜, 就称该颜料粒子是透明的。透明氧化铁主要有5 个品种, 即透铁红、黄、黑、绿、棕。透明氧化铁颜料因其有0.01μm 的粒径, 因而具有高彩度、高着色力和高透明度, 经特殊的表面处理后具有良好的研磨分散性。透明氧化铁颜料可用于油化与醇酸、氨基醇酸、丙烯酸等漆料制成透明色漆, 有良好的装饰性。此种透明漆既可单独, 也可和其他有机彩色颜料的色浆相混, 如加入少量非浮性的铝粉浆则可制成有闪烁感的金属效应漆; 与不同颜色的底漆配套, 可用于汽车、自行车、仪器、仪表、木器等要求高的装饰性场合。透铁颜料强烈吸收紫外线的特性使其可作为塑料中紫外线屏蔽剂,而用于饮料、医药等包装塑料中。纳米FeO 在32 1 静电屏蔽涂料中也有广阔的应用前景, 日本松下公司已研制成功具有良好静电屏蔽的FeO 纳米涂料。这种具有半导体特性的纳米粒子在室温下具有比常规的23氧化物高的导电性, 因而能起到静电屏蔽作用。 2 纳米氧化铁在油墨材料中的应用 透铁黄可用于罐头外壁的涂装, 透铁红油墨为红金色, 特别适合罐头内壁用, 加之透铁红耐300 ℃的高温, 是油墨中难得的颜料珍品。为提高钞票的印制质量, 往往在印钞油墨中加入纳米氧化铁颜料来保证钞票的色度和彩度等指标。 3 纳米氧化铁在着色剂中的应用 随着人们生活水平的提高, 人们越来越重视医药、化妆品、食品中使用的着色剂, 无毒着色剂成了人们关注的焦点。纳米氧化铁在严格控制砷和重金属含量的情况

膜结构、膜材料制作加工工艺及其流程

膜材料制作加工工艺及其流程 1、膜材料制作加工流程 1.1、膜结构应根据建造物的性质和等级、使用年限、使用功能、结构跨度、防火要求、地区自然条件及对膜材的耐用年限等要求进行膜材选用。 材料验收→放样→复核→裁剪→排版→搭接→角、顶→边→检验→清洗→包装。 1.2、应根据建筑防火等级和防火要求来选择膜材。 1.3、膜片连接处应保持高度水密性,应进行了抗剥离测试。膜片宜呈瓦状排列,由高处膜片盖住低处膜片。 1.4、膜结构在裁剪中必须考虑预张拉应力的影响,根据膜材的应变关系确定膜片的收缩量,对膜片的尺寸进行调整。 1.5、裁剪缝的应考虑膜材力学性能的正交各向异性,宜使结构主应力方向与织物纤维向

一致。 1.6、膜结构的连接节点包括膜片与膜片连接节点和膜面与支承结构连接节点。根据支承体系的不同,可分为膜面与柔性支承结构节点和膜面与刚性支承结构节点。接照所处部位不同,可分为中间节点和边界节点。 1.7、膜结构的连接构造应考虑结构的形状、荷载、制造、安装等条件,使结构安全、可靠、确保力的传递,并能适应可能的位移和转动。 1.8、膜面与支承结构连接节点必须具有足够的强度和刚度,不得先于连接的构件和膜材而破坏,也不应产生影响受力性能的变形。 1.9、膜片连接处应保持高度水密性,应进行抗剥离测试,并应防止织物磨损、撕裂。连接处的金属构件应有防止腐蚀的措施。连接构件造应充分考虑膜材蠕变的影响。 2、膜片连接的构造原则 2.1、膜片之间可用热融合、缝合或机械连接,如图: (a)热融合 (b)缝合 (c)机械连接 2.2、膜片连接处的膜材强度,应由制作单位工艺保证。当工程需要时,应由试验验证。 2.3、膜片与膜片之间的接缝位置应依据建筑要求、结构要求、经济要求等因素综合确定。 2.4、膜面的拼接纹路应根据膜材主要受力经纬方向合理安排,宜采用纬向拼接、经向拼接和树状拼接三种方法。 2.5、屋面膜片宜反搭接,搭接接缝应考虑防水要求,见图:

氧化铁制备的方法

氧化铁制备的方法 制备氧化铁的方法有很多,根据反应物料的状态分别有干法和湿法两种。干法又包括气相法和固相法两种,其中气相法包括热分解法、鲁式法、焙烧法等。其中湿法包括空气氧化法、水解法、沉淀法、溶胶?凝胶法等;此外,还有催化法、包核法、水热法等工艺改进方法。 2.1 干法 气相法通常以羰基铁(Fe(CO)5)或者二茂铁(FeCP2)等为原材料,采用气相沉积、低温等离子化学沉积法(PCVD)、火焰热分解或激光热分解等方法来制备。固相法是把金属盐或金属氧化物按照配方充分混合、研磨以后进行煅烧,固相反应结束后,直接产生纳米粒子或研磨方法得到纳米粒子。 2.1.1 热分解法 热分解法通常以羰基铁(Fe(CO)5)或二茂铁(FeCP2)等为原材料,利用火焰热分解、激光分解或气相分解等技术制备而成。蔺恩惠等采用激光气相反应法,光源采用红外激光脉冲CO2激光器、以(Fe(CO)2)/O2作为反应物质,利用爆炸式反应,同时能够得到晶形和无定形态的三氧化二铁超细粉;该方法具有反应时间较短,工艺简单,产率高,能耗低等优点。余高奇等利用Fe(NO3)3·9H2O在高温加热到一定的温度会分解的特性,利用配制成的Fe(NO3)3·9H2O 的盐液体,经过超临界干燥,直接可得到纳米级氧化铁粉。热分解法具有操作环境好,影响因素少,产品质量高,工艺流程简单,分散性好,粒子超细等特点。但是其技术难度较大,对设备的结构和材质要求较高,一次性投资耗费大。 2.1.2 焙烧法 传统的焙烧法通常指的是绿矾焙烧法,该方法是指硫酸亚铁经过高温煅烧得到氧化铁红。该方法因为产生的SO2和SO3等气体严重污染环境,只应用于小规模生产。此外,还有煅烧铁黄、煅烧铁黑法。孙本良等提出一种利用化工等行业产生废铁泥为原料得到氧化铁红的工艺,该工艺包括筛分、磁选、煅烧等几个过程,其炉尾废气中粉尘通过除尘器收集后一方面可以作为后续产品的原料,另一

电化学在制备纳米材料方面的应用

电化学在制备纳米材料方面的应用 摘要:应用电化学方法制备纳米材料是近年来发展起来的一项新技术。本文对应用电化学技术制备纳米材料的方法进行分类,着重介绍了电化学沉积法、电弧法、超声电化学法和电化学腐蚀法,并对其应用前景做了展望。 关键词:电化学纳米材料电沉积 1 前言 纳米材料和纳米技术被广泛认为是二十一世纪最重要的新型材料和科技领域之一。纳米材料是指任意一维的尺度小于100nm的晶体、非晶体、准晶体以及界面层结构的材料。当材料的粒子尺寸小至纳米级时,材料就具有普通材料所不具备的三大效应:(1)小尺寸效应,指当纳米粒子的尺寸与传统电子的德布罗意波长以及超导体的相干波长等物理尺寸相当或更小时,其周期性的边界条件将被破坏,光吸收、电磁、化学活性、催化等性质发生很大变化的效应;(2)表面效应,指纳米微粒表面原子与总原子数之比。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。随着粒径减小,表面原子数迅速增加。由于表面原子数增加,原子配位不足及高的表面能,使得这些表面原子具有高的活性,极不稳定,使其在催化、吸附等方面具有常规材料无法比拟的优越性;(3)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。研究发现,一些宏观量,如纳米粒子的磁化强度、量子相干器件中的磁通量也具有隧道效应,称为宏观量子隧道效应。正是由于纳米材料具有上面的三大效应,才使它表现出:(1)高强度和高韧性;(2)高热膨胀系数、高比热容和低熔点;(3)异常的导电率和磁化率;(4)极强的吸波性;(5)高扩散性等令人难以置信的奇特的宏观物理特性。 自1991年Iijima首次制备了碳纳米管以来,一维纳米材料由于具有许多独特的性质和广阔的应用前景而引起了人们的广泛关注。纳米结构无机材料因具有特殊的电、光、机械和热性质而受到人们越来越多的重视。美国自1991年开始把纳米技术列入“政府关键技术”,我国的自然科学基金等各种项目和研究机构都把纳米材料和纳米技术列为重点研究项目。 由于纳米材料的形貌和尺寸对其性能有着重要的影响,因此,纳米材料形貌和尺寸的控制在纳米材料合成中是非常重要的。 目前制备纳米材料主要采用机械法、气相法、磁控溅射法等物理方法和溶胶—凝胶法、离子液法、溶剂热法、微乳法化学方法。但在这些方法中,机械法、气相法、磁控溅射法的生产设备及条件要求很高,生产成本高;化学方法中的离子液法和微乳法是近几年发展起来的新兴的研究领域,同时离子液离子液作为一种特殊的有机溶剂,具有粘度较大、离子传导性较高、热稳定性高、低毒、流动性好等独特的物理化学性质,但是离子液体用于纳米材料制备的技术还未成熟。 应用电化学技术制备纳米材料由于简单易行、成本低廉等特点被广泛研究与采用。与其他方法相比,电化学制备方法主要具有以下优点:1、适合用于制备的纳米晶金属、合金及复合材料的种类较多;2、电化学制备纳米材料过程中的电位可以人为控制。整个过程容易实现计算机监控,在技术上困难较小、工艺灵活,易于实验室向工业现场转变;3、常温常压操作,避免了高温在材料内部引入的热应力;4、电沉积易使沉积原子在单晶基底上外延生长,可在大面积和复杂形状的零件上获得较好的外延生长层。 电化学方法已在纳米材料的制备研究领域取得了一系列具有开拓性的研究成果。本文综述了应用电化学技术制备纳米材料的主要的几种方法及其制备原理,并对其优劣进行了比较。 2 应用电化学技术制备纳米材料的种类 2.1 电化学沉积法 与传统的纳米晶体材料制备相比,电沉积法具有以下优点:(1)晶粒尺寸在1~100 nm内;(2)

纳米氧化铁材料的制备与现代发展.

课题名称MITobj004 姓名 院系 专业班级 指导教师 2009 年10 月01 日

摘要纳米氧化铁的制备方法有沉淀法、固液气相法、水热法、凝胶—溶胶法、共混包埋法、单体聚合法等.。本文通过分析比较各种纳米氧化铁的制备方法, 水热法由于操作简单、粒子可控等优点广泛应用于自分散氧化物的制备研究中。 关键词水热法,沉淀法,固液气相法,比较 前言 定,催化活性高,具有良好的耐光性、耐候性和对紫外线的屏蔽性,在精细陶瓷、塑料制品、涂料、催化剂、磁性材料以及医学和生物工程等方面有着广泛的应用价值和前景,因此研究纳米氧化铁有着很重要的意义。由于纳米氧化铁具有如此多的优点及其广泛的应用前景,近年来国内外研究者对其制备和应用投入了大量的研究工作。本文综述了纳米氧化铁制备方法的一些研究进展,分析了当前急需解决的问题,并对今后发展做了展望。重点介绍了水热法制备纳米氧化铁材料,以及在铁离子浓度、PH值、水解时间分别不同的情况下的水解程度。【1】 文献综述 国内外研究现状: 我国纳米材料和纳米结构的研究已有10年的工作基础和工作积累,在“八五”研究工作的基础上初步形成了几个纳米材料研究基地,科院上海硅酸盐研究所、南京大学、科院固体物理所、科院金属所、物理所、国科技大学、清华大学和科院化学所等已形成我国纳米材料和纳米结构基础研究的重要单位。无论从研究对象的前瞻性、基础性,还是成果的学术水平和适用性来分析,都为我国纳米材料研究在国际上争得一席之地,促进我国纳米材料研究的发展,培养高水平的纳米材料研究人才做出了贡献。在纳米材料基础研究和应用研究的衔接,加快成果转化也发挥了重要的作用。目前和今后一个时期内这些单位仍然是我国纳米材料和纳米结构研究的坚力量。【2】 近年来美国纳米技术研究与产品开发发展迅速。如医学领域的纳米医药机器人、纳米定向药物载体、纳米在基因工程蛋白质合成中的应用,微电子及信息技术领域的导电聚合物在信息技术的应用、纳米电子元器件FET二极管、用于感应器的电子序列、纳米传感器,化工领域的利用纳米材料提高催化剂的效能等,都取得了很大进展。 日本科学家在2003年12月发现,当温度降到极端低时,非常接近于一维金属的碳纳米管的电阻急剧增大,变成绝缘体,与普通金属的导电性截然相反。从

薄膜的材料及制备工艺

薄膜混合集成电路的制作工艺 中心议题:多晶硅薄膜的制备 摘要:本文主要介绍了多晶硅薄膜制备工艺,阐述了具体的工艺流程,从低压化学气相沉积(LPCVD),准分子激光晶化(ELA),固相晶化(SPC)快速热退火(RTA),等离子体增强化学反应气相沉积(PECVD等,进行详细说明。 关键词:低压化学气相沉积(LPCVD);准分子激光晶化(ELA); 快速热退火(RTA)等离子体增强化学反应气相沉积(PECVD) 引言 多晶硅薄膜材料同时具有单晶硅材料的高迁移率及非晶硅材料的可大面积、低成本制备的优点。因此,对于多晶硅薄膜材料的研究越来越引起人们的关注,多晶硅薄膜的制备工艺可分为两大类:一类是高温工艺,制备过程中温度高于600℃,衬底使用昂贵的石英,但制备工艺较简单。另一类是低温工艺,整个加工工艺温度低于600℃,可用廉价玻璃作衬底,因此可以大面积制作,但是制备工艺较复杂。 1薄膜集成电路的概述

在同一个基片上用蒸发、溅射、电镀等薄膜工艺制成无源网路,并组装上分立微型元件、器件,外加封装而成的混合集成电路。所装的分立微型元件、器件,可以是微元件、半导体芯片或单片集成电路。 2物理气相沉积-蒸发 物质的热蒸发利用物质高温下的蒸发现象,可制备各种薄膜材料。与溅射法相比,蒸发法显著特点之一是在较高的真空度条件下,不仅蒸发出来的物质原子或分子具有较长的平均自由程,可以直接沉积到衬底表面上,且可确保所制备的薄膜具有较高纯度。 3 等离子体辅助化学气相沉积--PECVD

传统的CVD技术依赖于较高的衬底温度实现气相物质间的化学反应与薄膜沉积。PECVD在低压化学气相沉积进行的同时,利用辉光放电等离子体对沉积过程施加影响。促进反应、降低温度。 降低温度避免薄膜与衬底间不必要的扩散与化学反应;避免薄膜或衬底材料结构变化与性能恶化;避免薄膜与衬底中出现较大的热应力等。 4低压化学气相沉积(LPCVD)

纳米相增强金属材料制备技术的研究进展及应用

纳米相增强金属材料制备技术的研究进展及应用 【摘要】目前纳米技术应用广泛,在高强金属材料应用方面尤为突出。本文针对现有主要几种纳米增强金属材料制备工艺方法进行概述并比较,讨论其优缺点。最后还探讨了纳米相增强制备技术未来的发展趋势和改进方向,并对纳米结构材料应用领域和前景进行展望。 【关键词】纳米增强制备方法优缺点 随着科技进步,各个领域对于相关材料的性能要求日益提高。纳米增强技术是改善材料性能的重要方法之一,其在金属材料领域尤其应用广泛。在电子、汽车、船舶、航天和冶金等行业对高性能复合材料需求迫切,选用最佳制备方法制备出性能更优良的纳米材料是当前复合材料发展的迫切要求。 1 纳米增强技术概述 纳米相增强金属材料是由纳米相分散在金属单质或合金基体中而形成的。由于纳米弥散相具有较大的表面积和强的界面相互作用,纳米相增强金属复合材料在力学、电学、热学、光学和磁学性能方面不同于一般复合材料,其强度、导电性、导热性、耐磨性能等方面均有大幅度的提高[1]。 1.1 机械合金化法 机械合金化法(MA)是一种制备纳米颗粒增强金属复合材料的有效方法。通过长时间在高能球磨机中对不同的金属粉末和纳米弥散颗粒进行球磨,粉末经磨球不断的碰撞、挤压、焊合,最后使原料达到原子级的紧密结合的状态,同时将颗粒增强相嵌入金属颗粒中。由于在球磨过程中引入了大量晶格畸变、位错、晶界等缺陷,互扩散加强,激活能降低,复合过程的热力学和动力学不同于普通的固态过程,能制备出常规条件下难以制备的新型亚稳态复合材料。 1.2 内氧化法 内氧化法(Internal oxidation)是使合金雾化粉末在高温氧化气氛中发生内氧化,使增强颗粒转化为氧化物,之后在高温氢气气氛中将氧化的金属基体还原出来形成金属基与增强颗粒的混合体,最后在一定的压力下烧结成型。因将材料进行内氧化处理,氧化物在增强颗粒处形核、长大,提高增强粒子的体积分数及材料的整体强度,这样可以提高材料的致密化程度,且可以改善相界面的结合程度,使复合材料的综合力学性能得到提高。 1.3 大塑性变形法 大塑性变形法(Severe plastic deformation)是一种独特的纳米粒子金属及金属合金材料制备工艺。较低的温度环境中,大的外部压力作用下,金属材料发

薄膜材料制备原理、技术及应用知识点2013by张为政

薄膜材料制备原理、技术及应用知识点1 一、名词解释 1. 气体分子的平均自由程:自由程是指一个分子与其它分子相继两次碰撞之间,经过 的直线路程。对个别分子而言,自由程时长时短,但大量分子的自由程具有确定的统计规律。气体分子相继两次碰撞间所走路程的平均值。 2. 物理气相沉积(PVD):物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,PVD)技术表示在真 空条件下,采用物理方法,将材料源——固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子,并通过低压气体(或等离子体)过程,在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。物理气相沉积的主要方法有,真空蒸镀、溅射镀膜、电弧等离子体镀、离子镀膜,及分子束外延等。发展到目前,物理气相沉积技术不仅可沉积金属膜、合金膜、还可以沉积化合物、陶瓷、半导体、聚合物膜等。 3. 化学气相沉积(CVD):化学气相沉积(Chemical vapor deposition,简称CVD)是反应 物质在气态条件下发生化学反应,生成固态物质沉积在加热的固态基体表面,进而制得固体材料的工艺技术。它本质上属于原子范畴的气态传质过程。 4. 等离子体鞘层电位:等离子区与物体表面的电位差值ΔV p即所谓的鞘层电位。 5. 溅射产额:即单位入射离子轰击靶极溅出原子的平均数,与入射离子的能量有关。 6. 自偏压效应:在射频电场起作用的同时,靶材会自动地处于一个负电位下,导致气 体离子对其产生自发的轰击和溅射。 7. 磁控溅射:在二极溅射中增加一个平行于靶表面的封闭磁场,借助于靶表面上形成 的正交电磁场,把二次电子束缚在靶表面特定区域来增强电离效率,增加离子密度和能量,从而实现高速率溅射的过程。 8. 离子镀:在真空条件下,利用气体放电使气体或被蒸发物部分离化,产生离子轰击 效应,最终将蒸发物或反应物沉积在基片上。结合蒸发与溅射两种薄膜沉积技术而发展的一种PVD方法。 9. 离化率:被离化的原子数与被蒸发气化的原子数之比称为离化率.一般离化装置的 离化率仅为百分之几,离化率较高的空心阴极法也仅为20~40% 10. 等离子体辅助化学气相沉积(PECVD)技术:是一种用等离子体激活反应气体,促 进在基体表面或近表面空间进行化学反应,生成固态膜的技术。等离子体化学气相沉积技术的基本原理是在高频或直流电场作用下,源气体电离形成等离子体,利用低温等离子体作为能量源,通入适量的反应气体,利用等离子体放电,使反应气体激活并实现化学气相沉积的技术。 11. 外延生长:在单晶衬底(基片)上生长一层有一定要求的、与衬底晶向相同的单晶 层,犹如原来的晶体向外延伸了一段,故称外延生长。 12. 薄膜附着力:薄膜对衬底的黏着能力的大小,即薄膜与衬底在化学键合力或物理咬 合力作用下的结合强度。 二、填空: 1、当环境中元素的分压降低到了其平衡蒸气压之下时,元素发生净蒸发。反之,元素发生 净沉积。 2、在直流放电系统中,气体放电通常要经过汤生放电阶段、辉光放电阶段和弧光放电阶段 三个放电过程,其中溅射法制备薄膜主要采用辉光放电阶段所产生的大量等离子体来形 1 微观永远大于宏观你永远大于人类今天永远大于永远■■■■■■■■纯属个人行为,仅供参考■■■■■■■■勿删■■■■■■■■■

纳米薄膜材料的制备方法

纳米薄膜材料的制备方法 摘要纳米薄膜材料是一种新型材料,由于其特殊的结构特点,使其作为功能材料和结构材料都具有良好的发展前景。本文综述了近几年来国内外对纳米薄膜材料研究的最新进展,包括对该类材料的制备方法、微结构、电、磁、光特性以及力学性能的最新研究成果。关键词纳米薄膜;薄膜制备; 微结构;性能 21 世纪,由于信息、生物技术、能源、环境、国防 等工业的快速发展, 对材料性能提出更新更高的要求,元器件的小型化、智能化、高集成、高密度存储和超快传输等要求材料的尺寸越来越小,航空航天、新型军事装备及先进制造技术使材料的性能趋于极端化。因此, 新材料的研究和创新必然是未来的科学研究的重要课题和发展基础,其中由于纳米材料的特殊的物理和化学性能, 以及 由此产生的特殊的应用价值, 必将使其成为科学研究的热点[1]。 事实上, 纳米材料并非新奇之物, 早在1000 多年以前, 我国古代利用蜡烛燃烧的烟雾制成碳黑作为墨的原料, 可能就是最早的纳 米颗粒材料;我国古代铜镜表面的防锈层, 经验证为一层纳米氧化锡颗粒构成的薄膜,这大概是最早的纳米薄膜材料。人类有意识的开展纳米材料的研究开始于大约50 年代,西德的Kanzig 观察到了BaTiO3 中的极性微区,尺寸在10~ 100纳米之间。苏联的G. A. Smolensky假设复合钙钛矿铁电体中的介电弥散是由于存Kanzig微区导致成分布不均匀引起的。60 年代日本的Ryogo Kubo在金属超微粒子理论中发现由于金属粒子的电子能级不连续,在低温下, 即当费米

能级附近的平均能级间隔> kT 时, 金属粒子显示出与块状物质不同的热性质[ 4]。西德的H. Gleiter 对纳米固体的制备、结构和性能进行了细致地研究[ 5]。随着技术水平的不断提高和分析测试技术手段的不断进步, 人类逐渐研制出了纳米碳管, 纳米颗粒,纳米晶体, 纳米薄膜等新材料, 这些纳米材料有一般的晶体和非晶体材料不具备的优良特性, 它的出现使凝聚态物理理论面临新的挑战。80 年代末有人利用粒度为1~ 15nm 的超微颗粒制造了纳米级固体材料。纳米材料由于其体积和单位质量的表面积与固体材料的差别,达到一定的极限, 使颗粒呈现出特殊的表面效应和体积效应,这些因素都决定着颗粒的最终的物理化学性能,如随着比表面积的显著增大,会使纳米粒子的表面极其活泼,呈现出不稳定状态,当其暴露于空气中时,瞬间就被氧化。此外, 纳米粒子还会出现特殊的电、光、磁学性能和超常的力学性能。 纳米薄膜的分类 纳米薄膜具有纳米结构的特殊性质, 目前可以分为两类: ( 1)含有纳米颗粒与原子团簇基质薄膜; ( 2) 纳米尺寸厚度的薄膜, 其厚度接近电子自由程和Denye 长度, 可以利用其显著的量子特性和统计特性组装成新型功能器件。例如, 镶嵌有原子团的功能薄膜会在基质中呈现出调制掺杂效应, 该结构相当于大原子超原子膜材料具有三维特征; 纳米厚度的信息存贮薄膜具有超高密度功能, 这类集成器件具有惊人的信息处理能力; 纳米磁性多层膜具有典型的周期性调制结构, 导致磁性材料的饱和磁化强度的减小或增强。对这

水热法制备纳米线阵列

水热法制备锥状ZnO纳米线阵列及其光电性研究水热法制备锥状ZnO纳米线阵列及其光电性研究 摘要 ZnO是一种在光电领域中具有重要地位的半导体材料。采用聚乙二醇(PEG(2000))辅助的水热合成法制备出了粒径较为均匀的锥状氧化锌纳团线阵列, 并用SEM、XRD对其进行了表征。实验结果表明,表面活性剂(PEG22000)和氨水的加入量对ZnO纳米线阵列的形貌有直接的影响;分析出了不同体系中的化学反应过程及生长行为,研究了衬底状态、生长溶液浓度、生长时间、pH值等工艺参数对薄膜生长的影响,并对薄膜柱晶等特殊形貌晶体的生长机理进行了探讨。研究表明:薄膜的晶粒成核方式主要为异质成核,柱晶的生长方式为层-层生长。生长的ZnO柱晶的尺寸和尺寸分布与晶种层ZnO晶粒有着相同的变化趋势。随着生长液浓度的增加,ZnO棒晶的平均直径明显增大。生长体系长时间放置,会导致二次生长,形成板状晶粒。NH3·H2O生长系统,可以调节pH值来控制薄膜的生长。对于碱性溶液体系,ZnO合适的生长温度为70~90℃,通过调节温度,可以改变纳米棒的生长速率。 关键词:ZnO薄膜,低温,水热法,薄膜生长

HYDROTHERMAL SYNTHESIS OF ZnO NANOWIRE ARRAYSCONE AND OPTOELECTRONIC RESEARCH ABSTRACT ZnO is an important area in the status of photovoltaic semiconductor material.Polyethylene glycol (PEG (2000)) assisted hydrothermal synthesis were prepared by a more uniform particle size of zinc oxide nano cone line array group and use SEM, XRD characterization was carried out. The results show that surfactant (PEG22000) and ammonia addition on the morphology of ZnO nanowire arrays have a direct impact; analyze the different systems of chemical reactions and growth behavior of the state of the substrate, growth concentration, growth time, pH, and other process parameters on film growth, and morphology of thin film transistors and other special column crystal growth mechanism was discussed. The results show that: the film grain nucleation is mainly heterogeneous nucleation, crystal growth patterns column for the layer - layer growth. The growth of ZnO crystal size and column size distribution of ZnO grain and seed layer have the same trend. With the increase in the growth of concentration, ZnO rods significantly increased the average diameter of crystal.Growth system extended period of time will lead to secondary growth, the formation of tabular grains. NH3 ? H2O growth system, you can adjust the pH value to control the film growth. The alkaline solution system, ZnO is a suitable growth temperature 70 ~ 90 ℃, by adjusting the temperature, can change the growth rate of nanorods. Key words:ZnO films, low temperature, hydrothermal method, thin film growth

薄膜材料的制备

对薄膜制备的综述 一.前言 随着薄膜科学技术与薄膜物理学的发展,薄膜在微电子、光学、窗器、表面改性等方面的应用日益广泛;而薄膜产业的日趋壮大又刺激了薄膜技术和薄膜材料的蓬勃发展。面对新技术革命提出的挑战,无机薄膜材料的制备方法也日新月异,与以往的制膜方法相比有了新的特点,方法也向着多元化的方向发展。这篇综述主要介绍了:薄膜材料的制备、举例发光薄膜的制备以及薄膜材料的发展前景。 二.薄膜材料的制备 主要内容:1.薄膜材料基础;2.薄膜的形成机理;3.物理气相沉积;4.化学气相沉积;5.化学溶液镀膜法;6.液相外延制膜法。 §1 薄膜材料基础 1. 薄膜材料的概念 采用一定方法,使处于某种状态的一种或几种物质(原材料)的基团以物理或化学方式附着于衬底材料表面,在衬底材料表面形成一层新的物质,这层新物质就是薄膜。简而言之,薄膜是由离子、原子或分子的沉积过程形成的二维材料。 2. 薄膜分类 (1)物态:气态、液态、固态(thin-solid-film)。 (2)结晶态:A非晶态:原子排列短程有序,长程无序。B晶态:a单晶:外延生长,在单晶基底上同质和异质外延;b多晶:在一衬底上生长,由许多取向相异单晶集合体组成。 (3)化学角度:有机和无机薄膜。 (4)组成:金属和非金属薄膜。 (5)物性:硬质、声学、热学、金属导电、半导体、超导、介电、磁阻、光学薄膜。 薄膜的一个重要参数:a厚度,决定薄膜性能、质量;b通常,膜厚小于数十微米,一般在1微米以下。

3. 薄膜应用 薄膜材料及相关薄膜器件兴起于20世纪60年代。是新理论、高技术高度结晶的产物。 (1)主要的薄膜产品: 光学薄膜、集成电路、太阳能电池、液晶显示膜、光盘、磁盘、刀具硬化膜、建筑镀膜制品、塑料金属化制品。 (2)薄膜是现代信息技术的核心要素之一: 薄膜材料与器件结合,成为电子、信息、传感器、光学、太阳能等技术的核心基础。 4.薄膜的制备方法 (1)代表性的制备方法按物理、化学角度来分,有: a物理成膜PVD、b化学成膜CVD (2)具体制备方法如下表流程图: §2 薄膜的形成机理 1.薄膜材料在现代科学技术中应用十分广泛,制膜技术的发展也十分迅速。制膜方法—分为物理和化学方法两大类;具体方式上—分为干式、湿式和喷涂三种,而每种方式又可分成多种方法。 2.薄膜的生长过程分为以下三种类型: (1) 核生长型(V olmer Veber型):这种生长的特点是到达衬底上的沉积原子首先凝聚成核,后续的沉积原子不断聚集在核附近,使核在三维方向上不断长大而最终形成薄膜。核生长型薄膜生长的四个阶段: a. 成核:在此期间形成许多小的晶核,按同济规律分布在基片表面上; b. 晶核长大并形成较大的岛:这些岛常具有小晶体的形状; c. 岛与岛之间聚接形成含有空沟道的网络; d. 沟道被填充:在薄膜的生长过程中,当晶核一旦形成并达到一定尺寸之后,另外再撞击的离子不会形成新的晶核,而是依附在已有的晶核上或已经形成的岛上。分离的晶核或岛逐渐长大彼此结合便形成薄膜。 这种类型的生长一般在衬底晶格和沉积膜晶格不相匹配时出现。大部分的

学术周报告--水热法制备纳米氧化铁材料

水热法制备纳米氧化铁材料 摘要:水热水解法制备纳米氧化铁材料,是通过控制一定的温度和酸碱度,使一定浓度的金属铁的水解,生成氧化铁。条件适当可以得到颗粒均匀的多晶态溶胶,其颗粒尺寸在纳米级,对提高气敏材料的灵敏度和稳定性有利。 关键字:水热水解法纳米材料氧化铁制备影响因素 水解反应是中和反应的逆反应,是一个吸热反应。水热法【1】又称为热液法, 是指在特制的密闭反应器(高压釜)中, 采用水溶液作为反应体系, 通过对反应体系加热, 产生一个高温高压的环境, 加速离子反应和促进水解反应, 在水溶液或蒸气流体中制备氧化物, 再经过分离和热处理得到氧化物纳米粒子, 可使一些在常温常压下反应速率很慢的热力学反应在水热条件下实现反应快速化。 纳米材料【2】是指晶粒和晶界等显微结构能够达到纳米级尺度水平的材料,是材料科学的一个重要发展方向。纳米材料由于粒径较小,比表面很大,表面原子数会超过体原子数。因此纳米材料常表现出与本体材料不同的性质,在保持原有物质化学性质的基础上,呈现出热力学上的不稳定性。纳米材料在发光材料、生物材料方面也有重要的应用。 纳米氧化铁是一种多功能材料,在催化、磁介质、医药等方面具有广泛的应用。纳米氧化铁还被广泛应用到生产生活中,被用作颜料和涂料、装饰材料、油墨材料、磁性材料和磁记录材料、

敏感材料等。 实验仪器和试剂 仪器:台式烘箱,721或722型分光光度计,医用高速离心机或800型离心沉淀器,酸度计,多用滴管,20mL具塞锥形瓶,50mL容量瓶,离心试管,5mL吸量器。 试剂:1.0mol/LFeCl3溶液,1.0mol/L盐酸,1.0mol/LEDTA 溶液,1.0mol/L(NH4)2SO4溶液。 实验步骤 1.实验中的玻璃仪器均需严格清洗,先用铬酸洗液洗,再用离子水冲洗干净,然后烘干备用。 2.根据文献及实验时间,本实验选定水解温度为105摄氏度,有兴趣的同学可用95摄氏度,80摄氏度对照。 3.水解时间的影响,需读取6次,绘制A-t图。 4.水解液pH的影响,改变水解液的浓度,分别为1.0,1.5,2.0,2.5,3.0;用分光光度计观察水解pH的影响,绘制pH-t 图。 5.水解液中的三家铁离子浓度的影响,绘制A-t图。 6.沉淀的分解,取上述水解液一份,迅速用冷水冷却,分为二分,一份用高速离心机离心分离,一份加入硫酸铵使溶胶沉淀后用普通离心机离心分离。沉淀用去离子水洗至··无氯离子为止。 7.产品鉴定。

纳米材料的制备方法与应用要点

纳米材料的制备方法与应用 贾警(11081002) 蒙小飞(11091001) 1引言 自从1984年德国科学家Gleiter等人首次用惰性气体凝聚法成功地制得。铁纳米微粒以来,由于纳米材料有明显不同于体材料和单个分子的独特性质—小尺寸效应、表面与界面效应、量子尺寸效应和宏观量子轨道效应等,以及其在电子学、光学、化工、陶瓷、生物和医药等诸多方面的重要价值。引起了世界各国科学家的浓厚兴趣。几十年来,对纳米材料的制备、性能和应用等各方面的研究取得了丰硕的成果。纳米材料指其基本组成颗粒尺寸为纳米数量级,处于原子簇和宏观物体交接区域的粒子。颗粒直径一般为1~100nm之间。颗粒可以是晶体,亦可以是非晶体。由于纳米材料具有其特殊的物理、机械、电子、磁学、光学和化学特性,可以预见,纳米材料将成为21世纪新一轮产业革命的支柱之一。 2纳米材料的制备方法 纳米材料有很多制备方法,在此只简要介绍其中几种。 2.1溶胶-凝胶法 溶胶-凝胶法是材料制备的是化学方法中的较为重要的一种,它提供一种再常温常压下合成无机陶瓷、玻璃、及纳米材料的新途径。溶胶-凝胶法制备纳米材料的主要步骤为选择要制备的金属化合物,然后将金属化合物在适当的溶剂中溶解,然后经过溶胶-凝胶过程而固化,在经过低温处理而得到纳米粒子。 2.2热合成法 热合成法制备纳米材料是在高温高压下、水溶液中合成,在经过分离和后续处理而得到纳米粒子,水热合成法可以制备包括金属、氧化物和复合氧化物在内的产物。主要集中在陶瓷氧化物材料的制备中。 2.3有机液相合成 有机液相合成主要采用在有机溶剂中能稳定存在金属、有机化合物及某些具有特殊性质的无机化合物为反应原料,在适当的反应条件下合成纳米材料。通常这些反应物都是对水非常敏感,在水溶剂中不能稳定存在的物质。最常用的反应方式就是在有机溶剂中进行回流制备。 2.4惰性气体冷凝法 惰性气体冷凝法是制备清洁界面的纳米粉体的主要方法之一。其主要过程是在真空蒸发室内充入低压惰性气体,然后对蒸发源采用真空蒸发、加热、高频感应等方法使原料气化或形成等离子体。原料气体分子与惰性气体分子碰撞失去能量,凝集形成纳米尺寸的团簇,然后骤冷。该方法制备的纳米材料纯度高,工艺过程中无其它杂质污染,反应速度快,结品组织好,但技术设备要求高。 2.5反相胶束微反应器法

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