第四章微乳液法制备纳米材料

微乳液法制备纳米材料的概述1.微乳液的形成机理微乳液是由油、水、乳化剂组成的各向同性、热力学稳定的透明或半透明胶体分散体系，其分散相直径一般在10至50nm范围，界面厚度通常为2至5nm，由于分散相尺寸远小于可见光波长，因此微乳液一般为透明或半透明的。

尽管在分散类型方面微乳液和普通乳状液有相似之处即有O/W 型和W/O 型，但微乳液和普通乳状液有2 个根本的不同点：其一，普通乳状液的形成一般需要外界提供能量如经过搅拌、超声粉碎、胶体磨处理等才能形成，而微乳液的形成是自发的，不需要外界提供能量；其二，普通乳状液是热力学不稳定体系，在存放过程中将发生聚结而最终分成油、水两相，而微乳液是热力学稳定体系，不会发生聚结，即使在超离心作用下出现暂时的分层现象，一旦取消离心力场，分层现象即消失，还原到原来的稳定体系。

有关微乳体系的形成机理，目前存在瞬时负界面张力理论、双重膜理论、几何排列理论以及R 比理论，并且有关微乳体系研究的方法还在不断增加。

2.微乳液法制备的纳米材料的特点微乳胶束的结构处于动态平衡中，胶束间不断碰撞而聚集成二聚体、三聚体。

这些聚集体的形成会影响胶束直径的单分散性，进而影响合成微粒粒径的单分散性。

同时，通过控制胶束及水池的形态、结构、极性、疏水性等，可望用分子规模控制纳米粒子的大小、形态、结构及物性的特异性。

用该法制备纳米粒子的实验装置简单，能耗低，操作容易，具有以下明显的特点：（1）粒径分布较窄，粒径可以控制；（2）选择不同的表面活性剂修饰微粒子表面，可获得特殊性质的纳米微粒；（3）粒子的表面包覆一层（或几层）表面活性剂，粒子间不易聚结，稳定性好；（4）粒子表层类似于活性膜，该层基团可被相应的有机基团所取代，从而制得特殊的纳米功能材料；（5）表面活性剂对纳米微粒表面的包覆改善了纳米材料的界面性质，显著地改善了其光学、催化及电流变等性质。

3.制备纳米材料的影响因素：（1）含水量的影响：W/O型微乳液中水核的大小和水与表面活性剂的比例密切相关，水核的大小限制了纳米粒子的生长，决定了纳米微粒的尺寸。

纳米材料——微乳液法制备纳米微粒微乳液法的概述：微乳液法是利用两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成均匀的乳液，从乳液中析出固相从而制备出一定粒径的纳米粉体。

但相对于细乳液和普通乳液而言的，微乳液颗粒直径约为l0～lOOnm，细乳液颗粒直径约为lO0~400nm，普通乳液颗粒直径一般在几百纳米到上千纳米。

一般情况下，将两种互补相溶的液体在表面活性剂作用下所形成的热力学稳定、各项同性、外观透明或半透明、粒径l～lOOnm 的分散体系称为微乳液。

相应的把制备微乳液的技术称为微乳化技术(MET)。

1982年Boutonmt首先报道了应用微乳液制备出了纳米颗粒：用水合肼或者氢气还原在w／0型微乳液水合中的贵金属盐，得到了分散的Pt、Pd、Ru、Ir 金属颗粒(3~40nm)。

从此以后，微乳液理论的研究获得了飞速发展，尤其是2O世纪9O年代以来，微乳液应用研究更快，在许多领域如3次采油、污水治理、萃取分离、催化、食品、生物医药、化妆品、材料制备、化学反应介质，涂料等领域均具有潜在的应用前景。

微乳液法是一种简单易行而又具有智能化特点的新方法，是目前研究的热点。

运用微乳液法制备纳米粉体是一个非常重要的领域。

运用微乳液法制备的纳米颗粒主要有以下几类。

：(1)金属，如Pt、Pd、Rh、Ir、Au、Ag、Cu等；(2)硫化物CdS、PbS、CuS等；(3)Ni、Co、Fe等与B的化合物；(4)氯化物AgC1、AuC1 等；(5)碱土金属碳酸盐，如CaCO3、BaCO3、Sr—CO3；(6)氧化物Eu2O 、Fe2O。

、Bi2O 及氢氧化物如Al(0H)3 等。

1 微乳反应器原理在微乳体系中，用来制备纳米粒子的一般都是W／O型体系，该体系一般由有机溶剂、水溶液、活性剂，助表面活性剂4个组分组成。

常用的有机溶剂多为C6～C8直链烃或环烷烃；表面活性剂一般为A0T(2一乙基己基磺基琥珀酸钠)、SDS(十二烷基硫酸钠)阴离子表面活性剂、SDBS(十六烷基磺酸钠)阴离子表面活性剂、CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)阳离子表面活性剂、TritonX(聚氧乙烯醚类)非离子表面活性剂等；助表面活性剂一般为中等碳链C5～C8的脂肪酸。

利用微乳液技术制备纳米材料概述：微乳液是由胶束溶液组成的乳液，其胶束由亲水基团和疏水基团构成，通过适当选择表面活性剂和溶剂，可以制备出稳定的微乳液。

微乳液技术在纳米材料的制备中具有独特的优势，可以得到均一、稳定的纳米颗粒。

微乳液技术制备纳米材料的原理：微乳液技术制备纳米材料的原理主要包括两个方面：胶束模板法和共沉淀法。

胶束模板法是使用微乳液中的胶束作为模板，在乳液中加入所需的金属离子或者其他原料，使其在胶束模板的作用下形成纳米颗粒。

通过调整微乳液中的表面活性剂的类型、浓度和配比，可以控制所得纳米颗粒的形状、大小和分散性。

此外，还可以通过改变胶束的性质，如增加聚合物的链长和交联度，来调控纳米颗粒的形貌。

共沉淀法是利用微乳液中的胶束作为载体，在乳液中同时添加多种金属离子或其他原料，通过化学反应使它们共沉淀并形成纳米颗粒。

其中一种常用的共沉淀反应就是沉淀法制备纳米颗粒。

在沉淀反应中，通过微乳液技术形成的囊泡结构可以有效阻止纳米颗粒的团聚和生长，从而得到稳定的纳米颗粒。

微乳液技术制备纳米材料的优势：1.尺寸可控性：通过调节微乳液中的胶束参数，如表面活性剂浓度、配比和链长等，可以控制纳米颗粒的大小和形状，实现尺寸可控。

2.均一性：由于微乳液中形成的胶束模板具有均匀的尺寸和形状，通过合适的制备条件可以得到均一的纳米颗粒。

3.稳定性：微乳液具有优异的稳定性，可以阻止纳米颗粒的团聚和生长，保持其稳定性和分散性。

4.可扩展性：微乳液技术可以应用于多种材料的制备，如金属纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒、半导体纳米颗粒等。

应用：1.催化剂：纳米催化剂具有高活性和选择性，在催化反应中具有广泛应用前景。

微乳液技术可以制备出非常小尺寸的纳米催化剂，提高其催化活性。

2.生物医学：纳米材料在生物医学领域应用广泛，如纳米药物传递系统、纳米生物标志物等。

微乳液技术可以制备出稳定的纳米载体，用于有效传递药物和检测生物标志物。

3.传感器：纳米材料在传感器领域有着重要的应用，在光学、电化学和生物传感器等方面能够提高传感器的灵敏度和选择性。

实验技术3　2000-07-10收到初稿,2000-09-08修回微乳液技术制备纳米材料3麦振洪 赵永男(中国科学院物理研究所　北京　100080)摘　要 微乳液是表面活性剂、油相和水相形成的热力学稳定的各向同性的单分散体系,其分散质点为纳米量级,它为纳米材料的制备提供理想的模板和微环境.介绍微乳液制备纳米材料的方法和影响因素以及微乳液法制备催化剂、超导体、半导体及磁性等材料的研究进展.关键词 微乳液,纳米材料PREPARATION OF NAN OMATERIALS FR OM MICR OEMU LSIONSMA I Zhen 2Hong ZHAO Y ong 2Nan(Instit ute of Physics ,Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100080,China )Abstract A microemulsion is defined as a mono 2dispersed system of water ,oil and surfactant ,which is a single phase ,isotropic and thermodynamically stable liquid solution.It provides a superior template and microenvironment for preparing nanomaterials.The factors that influence the preparation of nanomaterials are discussed and the syn 2thesis of catalysts ,semiconductors ,superconductors and magnetic nanomaterials with microemulsions is described.K ey w ords microemulsion ,nanomaterial1　引言纳米粒子是指粒度在1—100nm 之间的微小颗粒,具有大的比表面积,表面原子既无长程序又无短程序.纳米晶自组装超晶格是指以纳米晶为基元,在包覆的有机物的作用下通过胶体化学自组装形成的一维、二维和三维的团簇超晶格结构,它既保持了纳米晶原有的特性,还由于规则排列的晶粒间的耦合作用而具有一些特殊的性质,而且这些性质可以通过改变有机物分子的链长来调制,因此纳米晶超晶格具有非常特殊的光、电、磁学性质.目前制备纳米材料的方法可分为两大类:物理法和化学法.常用的物理方法有粉碎法、机械合金化法和蒸发冷凝法等,前两种方法所得产品质量低,粒度均匀性差,而后者对技术要求很高.化学法可分为均相体系反应法和多相体系反应法,前者包括沉淀法和溶剂蒸发法;后者有溶胶-凝胶法、气溶胶法和微乳液法.其中微乳液法(W/O 反胶束法)制备是近十几年发展起来的新方法,具有实验装置简单,易于操作,粒度可控等优点,正引起人们的重视.2　微乳液纳米体系的化学反应2.1　表面活性剂的自组装表面活性剂是由性质截然不同的疏水和亲水部分构成的两亲性分子.表面活性剂通过亲/疏水作用可自组装形成不同的聚集体.在油-水-表面活性剂-助表面活性剂体系中,当表面活性剂浓度较低时,形成的是乳状液,当浓度超过临界胶束浓度(cmc )时,表面活性剂分子聚集成胶束,当浓度进一步增大时,即可形成微乳液,当分散相浓度达到40%—50%时,则由微乳液的球形胶束转变为棒状或圆柱状胶束进而形成层状或六方等液晶相(图1)[1].2.2　微乳液合成纳米颗粒的影响因素微乳液是热力学稳定的、透明的水滴在油中(W/O )或油滴在水中(W/O )形成的单分散体系(分散质点直径为～5—100nm ),是表面活性剂分子在图1　表面活性剂的不同聚集态油/水界面形成的有序组合体[2].在非极性溶剂中形成的聚集体以亲水基相互靠拢,而亲油基朝向溶剂,构型与水相中的胶束正好相反,所以称作反胶束(reversed micelle).其结构特点是它们的质点大小或聚集分子层的厚度均接近纳米量级,从而为纳米材料的制备提供了有效的模板或作为制备纳米材料的微反应器.其优点是:(1)软化学法,不需要极端的温度和压力;(2)通过调变乳液的组成可以控制颗粒的大小.1982年,Boutonnet等[3]首先报道了用肼或氢气还原微乳液水核中的金属盐制备单分散的金属Pt、Pd、Rh和Ir纳米颗粒(3—5nm).此后,利用微乳液技术制备纳米结构材料的报道不断出现.微乳液制备纳米材料的过程中,反应依靠胶束间由碰撞引起的物质交换得以进行,大致过程为:布朗运动使胶束发生碰撞,胶束的表面活性剂层打开并发生聚结,胶束间发生物质交换使反应进行,聚结体分裂重新形成单分散的胶束.利用微乳液制备纳米材料有三种途径(图2):(1)单一乳液型,即向溶有反应物的微乳液中加入气态或液态的还原剂或沉淀剂,这种方式所得产物的粒径通常比胶束的尺度大很多;(2)双或多乳液型,将两种或两种以上的溶有不同反应物的微乳液混合,通过胶束碰撞过程的物质交换使反应进行而形成固体颗粒,这种方法所图2　微乳液合成纳米材料的三种途径得颗粒的粒径一般比胶束的原始尺寸小.利用微乳液技术制备纳米材料,首先要选定一个适当的体系,即体系对有关试剂有尽可能高的增溶能力,而且该体系与反应物不发生反应.在选定体系后,就要研究影响生成超细颗粒的因素,包括水和表面活性剂的浓度、相对量,试剂的浓度以及微乳液中水核的界面膜的性质.其中水和表面活性剂的相对比例是一个重要的因素,它决定了水核的半径,而水核的半径直接决定了纳米粒子的尺寸.21211　水量和溶剂对制备纳米材料的影响微乳液中水核的大小与水和表面活性剂的比例密切相关,而水核的大小限制了纳米颗粒的生长,因此纳米颗粒的粒径可以通过调节水量来控制.目前研究最多的是AO T为表面活性剂的微乳液体系,大量研究表明,该体系中水核的半径与水对AO T 的摩尔比(w)具有线性关系,D(nm)=013w,随着w的增大,粒径增大.通过对CdS、Cd y Zn1-y S、ZnS、Cd y Mn1-y S、PbS、(Ag0)n、(Cu0)n、Co2B等纳米颗粒制备的研究表明,随着水量的增加,颗粒尺度的变化与所制备的材料密切相关,对于半导体而言,粒径增大幅度为1—4nm,而Ag为1—7nm,Cu则为1—12nm.多数情况下,在低水量时,粒径随水量增加而增大,到w=[H2O]/[AO T]=10-15时,出现平台,这时的多分散性也非常小(<10%).随着水量的进一步增加,平均粒径不再发生大的变化,但是多分散度变大[4].水量增加导致的粒径增大可认为是由于胶团中水的结构发生变化.当水量低时,水与表面活性剂极性基团的作用很强,可看作是结合水,随着水量的增加,胶团中出现“自由”的水分子,胶束中体相溶液的范围是w=10—15.在制备Cu纳米颗粒的过程中还发现,当w>10—15时,形成的是(Cu2O)n,这表明“自由”水分子在氧化纳米颗粒上具有相当的活性,而且在颗粒的成核与生长过程中,界面的性质(还原势、离子强度等)具有重要的作用.F TIR、SAXS及脉冲辐射实验都证实了胶团中水的物理性质随w的变化.Mitsuhiro Hirai等[5]对不同溶剂中水量变化对AO T反胶束结构的影响作了系统的研究,发现对于不同溶剂,增加水量的过程中都出现三种相(图3).随着溶剂碳链长度的增大,中间相的范围变宽,对于不同溶剂,如正己烷,w0为8—12;正庚烷和异辛烷,w0为8—16;正辛烷,w0为8—20.此时水量与粒径的线性关系依然存在,但是这种线性关系的斜率随溶剂碳链的变化而系统的变化.这种结果表明,溶剂分子进入了胶束的表面活性剂层,进而抑制了水溶液的进入,对胶束的尺寸起到了限制作用.也就是说,通过减弱溶剂间的相互作用,使溶剂与表面活性剂的作用增强而导致胶束半径变小.图3　AO T反胶束结构三种相S.Mann在制备BaCrO4和BaSO4中发现[6,7],调节溶液中反应物的浓度,对产物的形貌具有显著的影响.在AO T体系制备BaCrO4,当Ba2+浓度为217∶1≤[Ba2+]∶[CrO2-4]≤515∶1时,产物为长50μm、直径为20—500nm的纤维.图4为BaCrO4的形貌.2.2.2　胶束间的物质交换微乳液法制备纳米材料,其粒径不但与胶束的尺寸有关,而且还与胶束间的物质交换过程密切相关.用液-球模型描述表面活性剂,由碰撞时的接触图4　BaCrO4纳米颗粒及纤维的TEM图点向外运动,因此造成一些通道,水和极性增溶物通过这些通道从一个胶束扩散到另一个胶束中.由于布朗运动,胶束间不断发生碰撞,从而使一些胶束发生团聚形成二聚体.一旦形成二聚体,由于热力学不稳定,这些二聚体趋向分裂重新形成单体胶束.这样,在胶束不断的团聚、分裂地过程中,胶束中的反应物得以交换,使反应得以进行.在反胶束中,胶束间的物质交换过程由以下两个方面决定:(1)两个胶束碰撞形成二聚体;(2)二聚体水相中的物质交换.前者与胶束间的吸引及碰撞频率有关,胶团的碰撞频率取决于胶束的大小、浓度以及微乳液的粘度和胶束间的作用势.后者主要取决于溶液的性质以及两个胶束间的分离作用,与界面的刚性以及水-表面活性剂-油的界面有关,对应于界面的弯曲弹性模量.控制这两个因素可以调变胶束间的交换速率从而控制颗粒的粒径.R.P.Bagwe等[8]在AO T体系制备纳米Ag颗粒,考察了不同溶剂对交换速率的影响.结果表明,胶束间的物质交换速率随溶剂烷基链长度的增加而增大.在水-AO T-异辛烷体系中,如果用环己烷代替异辛烷,则胶束间的交换速率降低一个数量级.增加胶束的数量也同样导致交换速率的降低.这是由于长烷基链发生卷曲,难以穿过表面活性剂层,使表面活性剂与溶剂的相互作用大于与溶剂分子的作用,导致胶束间的交换速度增大.而短链的溶剂与表面活性剂的作用较强,在胶束外形成了一层阻挡层,抑制了胶束间的接触,使交换速率降低.在体系中加入不同种类的表面活性剂对交换速率也有影响.如果在AO T中加入少量的D TAB、SDS或N P25表面活性剂,由于D TAB和SDS的碳氢链都是12个碳原子,而AO T为6个碳原子, D TAB/SDS位于胶束的外层形成了位阻层而抑制了聚结体的形成,使交换速率降低,得到的颗粒较大且多分散度大.而N P-5有5个乙氧基,它们表现为助表面活性剂使胶束界面的柔性增加,交换速率增大,成核数增多,利于小颗粒的形成.Sharad G.Dixit[9]用Triton X-100、N P-30、SDS、CTAB为表面活性剂研究了Cu2S和CuS纳米晶的制备,并对W/O反胶束微乳液与O/W乳液进行了对照.Cu2S在W/O反胶束微乳液中形成,而在O/W乳液中得到的是CuS.这是由于反胶束限制了沉淀剂与胶束Cu离子的充分接触,使形成CuS的反应不能进行完全所致.也就是说,对于一些反应速率低于胶束间物质交换速率的体系中,胶束间的交换速率决定最终的产物.3　微乳液制备纳米材料研究进展随着研究的不断深入,目前微乳液技术已经被尝试用来制备催化剂、半导体、超导体和磁性材料等,而且研究领域正在不断扩大.3.1　催化剂利用W/O微乳液体系制备多相反应催化剂已有很多报道.K ishida等[10]在N P-5/环己烷/氯化铑水溶液中,用肼还原及加入载体的前驱体制备了Rh/SiO2和Rh/ZrO2载体催化剂,催化加氢实验表明,微乳液法制备的催化剂比传统方法制备的催化剂具有更高的催化活性,这可能和不同方法制得的催化剂上铑的形态及分散的均匀程度不同有关.最近,Jackie Y.Y ing等[11]用反胶束微乳液法得到CeO2-BHA(BHA=六铝酸钡)载体催化剂的纳米颗粒,具有大的表面积和良好的热稳定性, CeO2具有非常高的分散度,在甲烷氧化反应中表现出优良的催化活性.312　半导体半导体量子点不但具有理论研究的意义,而且有望成为微电子工业的重要材料.当半导体的颗粒很小时,其电子结构将发生变化,这时的电学性质更像分子,使它们的光学、电学及催化性能发生巨大变化,这就需要寻找有效控制颗粒尺寸的制备方法.微乳液技术在控制颗粒尺寸方面具有很大的优越性,而且操作简便,因而利用微乳液制备半导体纳米晶得到了长足的发展.M.P.Pileni研究组在AO T/异辛烷/水溶液微乳液体系中,使Cd2+和Na2Te反应,制备尺度为216—316nm的颗粒均匀的Cd Te量子点[12].光谱测试表明,随着粒径增大,PL光谱发生红移.在对Cd y Zn1-y S的研究中[13],吸收光谱同样随粒径增大而发生红移.当组成固定时,由于载流子的强限域作用,相对荧光量子产率随粒径的增大而增大.313　超导体高温氧化物超导体的性能取决于样品的微观结构,因而控制颗粒大小和分布、前驱体的形态以及热处理条件是极为重要的.利用微乳液作为纳米反应器,可以得到均匀性较好及较小颗粒度的前体材料.在CTBA/正丁醇/辛烷/Y、Ba、Cu的溶液形成的微乳体系,用草酸铵为沉淀剂制得的Y Ba2Cu3O7-x超导体,与体相共沉淀法产物对比表明(表1),应用微乳液技术得到的产物具有更好的性能[14].表1　微乳液技术与体相共沉淀法合成的Y Ba2Cu3O7-x物理性质比较性质微乳技术体相共沉淀Y-Ba-Cu-O前驱体的ESD4714nm38016nmY-Ba-Cu-O粉末的ESD27418nm62616nm焙烧条件820℃,2h860℃,2h烧结片的晶粒大小15—50μm012—210μm烧结条件925℃,12h925℃,12h烧结片的理论密度百分数98%(大3)90%(大)理想Meissner(-1/4π)分数9015%1414%超导变换温度T c93K91K P.Barnickel等[15]利用类似的方法,在阴离子表面活性剂/环己烷微乳体系制备了Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O(2223)超导体,其超导转变温度为112K.3.4　磁性材料磁性纳米颗粒具有广泛的应用前景,如信息存储、磁流液、彩色成像、生物技术以及磁共振成像等.这就需要制备出粒径和形状均匀的磁性纳米颗粒.V.Pillai等[16]在用CTAB/正丁醇/正辛烷/水溶液形成的微乳体系中,采用双乳液法合成了Ba(Fe12O19)纳米粉.在同样的体系中还制备了Co Fe2O4纳米材料[17].实验表明它具有很高的矫顽磁性.在类似的体系中,用亚硝酸钠为氧化剂,可以得到尺度为22—25nm的γ-Fe2O3纳米粉.该粉体材料的室温磁化曲线表明无磁滞现象和抗磁性,说明为室温下的超顺磁材料.M.P.Pileni等用Co(AO T)2功能化的表面活性剂的微乳液合成了具有良好热稳定性的Co2B纳米颗粒.他们还研究了小于10nm的铁氧体磁性颗粒的制备和性能[18].这些结果表明利用微乳液制备磁性纳米材料的优越性,从而被广泛应用到如Cu2L2O5(L=Ho, Er),Fe3O4,Co等磁性纳米颗粒的制备中.3.5　纳米颗粒的自组装图5　Ag2Se纳米颗粒自组装TEM图纳米晶的胶体自组装需要硬球斥力、一定的粒径分布和范德瓦尔斯力的作用.这种胶体颗粒的自组装为制备纳米超晶格结构提供了有效的手段,而且可以形成复杂的三维结构,尽管可选择的结构类型极其有限,但是避免了微加工和光刻技术的复杂性.在Ag2Se纳米晶微乳液中加入硫醇将纳米颗粒包覆起来并从乳液中分离,重新分散到庚烷中,通过萃取降低多分散度,然后将稀溶液滴到基片上,纳米粒子自组装形成单层的六方列阵(见图5).若将基片浸入含有包覆粒子的浓溶液中,则可以得到三维的面心立方或六方密堆积的超晶格结构.利用类似的方法,Ag,Cu,CoO,Ag2S,Co等材料的超晶格结构相继被开发出来.Pileni利用扫描隧道光谱对自组装的二维Co 纳米超晶格的研究表明,在Pt/Ir针尖-纳米颗粒-金基片形成双层隧道结,可以观测到单电子隧道效应.而且由于纳米粒子间的量子耦合作用,超晶格的T b由粉体的58K增大到63K[19].4　小结微乳液制备纳米材料具有粒径均匀、可通过调变微乳液组成调节粒径等优点.目前人们用功能化的表面活性剂,在O/W微乳液体系中制备纳米材料,不但使成本大大降低,而且产率也得到了提高.同时,利用非离子表面活性剂的反相体系为模板,一维纳米线及二维的纳米网络结构相继被开发出来,从而进一步扩展了表面活性剂自组装体系制备纳米材料的领域.参考文献[1]Fendler J H.Chem.Rev.,1987,87:877[2]崔正刚,殷福珊.微乳液技术及应用.北京,中国轻工业出版社,1999,75[CU I Zheng2G ang,YIN Fu2Shan.Technique andApplications of Microemulsion.Beijing:Chinese Light IndustryPress,1999,75(in Chinese)][3]Boutonnet J H,K izling J,Stenius P et al.Colloids Surf.,1982,5:209[4]Pileni M ngmuir,1997,13:3266[5]Hirai M,K awai2Hirai R,Sanada M et al.J.Phys.Chem.B,103:9658[6]Hopwood J 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纳米材料微乳液法制备纳米微粒微乳液法的概述：微乳液法是利用两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成均匀的乳液，从乳液中析出固相从而制备出一定粒径的纳米粉体。

但相对于细乳液和普通乳液而言的，微乳液颗粒直径约为10〜100nm细乳液颗粒直径约为I00~400nm,普通乳液颗粒直径一般在几百纳米到上千纳米。

一般情况下，将两种互补相溶的液体在表面活性剂作用下所形成的热力学稳定、各项同性、外观透明或半透明、粒径I 〜I00nm 的分散体系称为微乳液。

相应的把制备微乳液的技术称为微乳化技术(MET)。

982年Bout onmt首先报道了应用微乳液制备出了纳米颗粒：用水合肼或者氢气还原在w/0型微乳液水合中的贵金属盐，得到了分散的Pt、Pd、Ru Ir金属颗粒(3~40nm) 。

从此以后, 微乳液理论的研究获得了飞速发展, 尤其是20世纪90年代以来,微乳液应用研究更快,在许多领域如3次采油、污水治理、萃取分离、催化、食品、生物医药、化妆品、材料制备、化学反应介质,涂料等领域均具有潜在的应用前景。

微乳液法是一种简单易行而又具有智能化特点的新方法,是目前研究的热点。

运用微乳液法制备纳米粉体是一个非常重要的领域。

运用微乳液法制备的纳米颗粒主要有以下几类。

：(1) 金属, 如Pt、Pd、Rh Ir、Au、Ag、Cu等; (2)硫化物CdS PbS CuS等; (3)Ni、Co、Fe 等与B 的化合物；(4) 氯化物AgC1、AuC1 等；(5) 碱土金属碳酸盐,如CaC0、3 BaC03、Sr—C03；(6) 氧化物Eu20 、Fe20。

、Bi20 及氢氧化物如AI(0H)3 等。

1 微乳反应器原理在微乳体系中, 用来制备纳米粒子的一般都是W/ 0型体系, 该体系一般由有机溶剂、水溶液、活性剂，助表面活性剂4个组分组成。

常用的有机溶剂多为C6〜C8直链烃或环烷烃；表面活性剂一般为A0T(2一乙基己基磺基琥珀酸钠)、SDS(十二烷基硫酸钠)阴离子表面活性剂、SDBS十六烷基磺酸钠)阴离子表面活性剂、CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)阳离子表面活性剂、TritonX( 聚氧乙烯醚类) 非离子表面活性剂等；助表面活性剂一般为中等碳链C5〜C8的脂肪酸。