助剂在纳米材料和纳米技术中的应用纳米材料以其独特的物理和化学性质，在生物医学、磁性材料、能源储存、催化剂、传感器、电子、光学等领域受到广泛关注。
然而，纳米材料的应用还受到诸多限制，如生产难度大、材料稳定性差、易聚集等。
这些限制可以通过添加助剂来解决。
本文将介绍助剂在纳米技术中的应用，并探讨助剂对纳米材料结构、形貌、性能的影响。
一、助剂在纳米材料制备中的应用实现纳米材料制备过程中的精确控制是实现其应用的关键。
助剂能够调控材料的结构、形貌、尺寸和分散度等，并且影响其物理和化学性质。
具体应用如下：1. 控制纳米材料的尺寸和形貌在制备纳米材料时，助剂可以控制粒子的尺寸和形貌。
例如，表面活性剂在化学合成纳米颗粒时改变反应条件和系统中的物理化学性质，从而控制颗粒的尺寸和形貌。
这种控制纳米颗粒尺寸和形貌的方法被广泛应用于合成金属纳米颗粒、量子点、碳纳米管等。
例如，在合成银纳米颗粒时，添加还原剂和表面活性剂，可以控制颗粒的尺寸、形状和大小分布等。
2. 控制纳米材料的分散度纳米材料在材料的应用过程中需要保持良好的分散状态，否则容易出现堆积和团聚等问题。
助剂能够在纳米颗粒表面形成一层稳定的屏障，抑制纳米材料的团聚，提高纳米颗粒的分散度。
添加助剂可以在纳米材料分散度方面产生显著影响，例如，磁性纳米颗粒在水中的分散度就可以通过添加表面活性剂来控制。
二、助剂的种类及其应用1. 表面活性剂表面活性剂可以分为阳离子、阴离子、非离子、阴阳离子混合型等多种类型。
表面活性剂在材料制备中的应用最广泛，因为它们具有既能够降低材料表面张力，又能够控制反应速率和反应程度等优点。
例如，烷基硫酸盐在制备纳米SiC、ZnS，ZnO颗粒时用作表面活性剂。
表面活性剂对纳米颗粒的结构、形状和尺寸有很大的影响，同时能够提高纳米颗粒的分散度，使其保持稳定的分散状态。
2. 发泡剂和气固浸润剂发泡剂可以将纳米材料分散在泡沫中，形成具有特定形状和孔隙度的气凝胶。
收稿日期:2002-09-09;修回日期:2002-11-06作者简介:杨澄宇(1978-),男,四川人,现在江南大学攻读硕士学位。
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纳米技术与纳米材料(Ⅱ)———表面活性剂在纳米科技中的应用杨澄宇,方 云,蒋惠亮,陈明清(江南大学化学与材料工程学院,江苏 无锡 214036)摘要:纳米技术已发展成为一门多学科交叉与渗透的新兴学科。
表面活性剂在纳米技术中的应用,特别是在纳米材料制备中的应用,日益显示出广泛而深入的应用潜力。
表面活性剂分子由于其所独具的双亲分子特性,能显著降低系统的界面张力,并能在溶液中形成胶团、微乳状液、囊泡和液晶等自组装体。
表面活性剂分子所具有的这一性质,为纳米材料的制备提供了理想模板并能在制备过程中防止微粒的团聚。
通过对表面活性剂参与的不同纳米材料制备方法的论述,探讨了纳米材料在制备过程中的形成原理及表面活性剂在此中所起的不同作用。
关键词:表面活性剂;纳米技术;纳米材料;纳米粒子中图分类号:T Q423 文献标识码:A 文章编号:1001-1803(2003)02-0115-05 纳米材料是指组织或晶粒结构在1nm ～100nm 尺度的材料,该尺度处于原子簇和宏观物体之间,其所具有的独特性质如体积效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应使得纳米材料在力学、电学、磁学、热学、光学和化学活性等领域的研究及其在工程学、材料学等方面的应用逐步拓展与深入,因此对纳米材料的制备方法的研究也愈受关注。
通常,纳米材料的制备方法总体上可分为物理法、化学法和机械力学法。
相对而言,化学法制备过程更为简便,可操作性强,且可实现在原子或分子水平上的组装,从而在合成中可实现对粒子尺寸、形状和晶型等方面的控制。
表面活性剂因其具有的双亲结构而产生吸附性能,在纳米材料的制备过程中能显著降低纳米微粒的表面张力,从而可防止原生粒子团聚和对粒子的生长进行限制;并由于其本身具有的自组装特性,表面活性剂可在溶液中形成纳米尺度范围的胶团、微乳、液晶和囊泡等自组装体,从而提供纳米粒子生长的理想模板;甚至这些团簇自身就是纳米粒子的原型或能提供形成纳米粒子的金属离子[6]。
