纳米材料的制备及应用_杨佳伟

氢氧化铝纳米材料的制备与应用氢氧化铝（Al(OH)3）是一种常见的无机化合物，广泛用于水处理、塑料填充剂、焰火制造等领域。

与传统的氢氧化铝相比，纳米氢氧化铝具有更高的比表面积和更好的物理化学性能，因此在药物、电子、航空航天等领域具有广泛的应用前景。

一、氢氧化铝纳米材料的制备1、溶胶凝胶法溶胶凝胶法是制备氢氧化铝纳米材料的常用方法之一。

该方法的核心是利用化学反应将溶解溶胶、胶体粒子和成核晶体逐渐转化为凝胶，并将凝胶热处理制成氢氧化铝纳米颗粒。

该方法制备出的氢氧化铝纳米材料具有颗粒度小、比表面积高、热稳定性好等特点。

2、水热法水热法是利用高温高压水溶液中的化学反应生成氢氧化铝纳米晶体的方法。

水热法制备氢氧化铝纳米材料的关键是控制反应条件，如温度、压力、pH值等。

该方法制备的氢氧化铝纳米晶体具有颗粒均匀、晶形良好、表面活性高等优点。

但是，该方法的制备成本相对较高，需要专门设备。

3、机械合成法机械合成法是通过机械碾磨或高能球磨等机械作用，将粗颗粒的氢氧化铝转化为纳米颗粒的方法。

该方法简单易行，成本低，适用于中小规模制备。

但是，机械作用对氢氧化铝纳米颗粒的晶格、结构和形貌等均有影响，制备出的氢氧化铝纳米材料质量不稳定。

二、氢氧化铝纳米材料的应用1、药物氢氧化铝纳米材料具有优异的生物相容性和药物承载能力，可用于构建纳米药物载体。

将药物包裹在氢氧化铝纳米颗粒中，可以提高药物的稳定性、肝素化速度和生物利用度，促进药物对病变组织的作用。

2、电子氢氧化铝纳米材料具有良好的电学性能，在电子领域具有广泛的应用。

将氢氧化铝纳米材料制成电子器件，可用于热敏红外探测器、光电传感器、场效应晶体管等电子器件的制备。

3、航空航天氢氧化铝纳米材料具有优异的耐高温性和耐腐蚀性，可用于航空航天领域。

将氢氧化铝纳米材料用于制备航空航天部件，可以提高部件的耐高温、抗氧化性能和耐腐蚀性能，提高飞行器的可靠性和安全性。

总之，氢氧化铝纳米材料的制备和应用具有广泛的应用前景。

科研应用纳米Fe 3O 4的制备及在油墨中的应用研究杨勃（湖南工业大学湖南·株洲412007）中图分类号：O614.81文献标识码：ADOI ：10.16871/ki.kjwhb.2016.05.080作者简介：杨勃（1994—），就读于湖南工业大学印刷工程专业。

摘要磁性防伪油墨是一种新型防伪技术，其防伪技术的核心是磁性材料。

Fe 3O 4是目前最常使用的磁性材料。

本文采用共沉淀法，利用硫酸亚铁为单一铁源，以醋酸钠作静电保护剂，在一定条件下成功制备了形貌基本均一、平均粒径为100nm 的棒状Fe 3O 4。

然后利用实验室自制的Fe 3O 4纳米材料作为磁性防伪材料和颜料，配以一定比例的连接料和助剂，制备出了磁性能良好防伪油墨，其细度均匀、墨色浓厚，流动性能良好，适于印刷。

关键词纳米Fe 3O 4磁性油墨共沉淀法磁性能印刷适性Research on the Preparation of Nano Fe 3O 4and Its Appli 原cation to Painting Ink //Yang BoAbstract Magnetic anti-counterfeiting ink is a new anti-coun-terfeiting technique,whose core is magnetic materials.Fe 3O 4is the most commonly used magnetic material at present.Through co-precipitation method,with ferrous sulfate as the single source of iron and sodium acetate as the static protection agent,rod-like Fe 3O 4,with generally average appearance and an average diame-ter of 100nm,is prepared under certain conditions.Then with laboratory made Fe 3O 4nano material as the magnetic anti-coun-terfeiting material and pigment,supplemented by a certain pro-portion of binder and auxiliary,anti-counterfeiting painting ink with good magnetic property is prepared,and it is well suitable for printing with its average size,ink density and good flowability.Key words nano Fe 3O 4;magnetic painting ink;co-precipitation method;magnetic property;printability1引言当今社会假冒伪劣产品充斥市场，各种防伪技术层出不穷。

第1篇一、实验名称纳米材料的制备二、实验目的1. 了解纳米材料的制备原理和方法。

2. 掌握纳米材料的制备过程及注意事项。

3. 通过实验验证制备方法的有效性，并对制备的纳米材料进行表征。

三、实验原理纳米材料是指尺寸在1-100纳米之间的材料，具有特殊的物理、化学和生物学性质。

纳米材料的制备方法主要包括化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）、溶液法、溶胶-凝胶法等。

本实验采用溶胶-凝胶法制备纳米材料。

溶胶-凝胶法是一种通过溶胶、凝胶和干燥三个阶段制备纳米材料的方法。

其原理是将金属盐或金属氧化物溶解于溶剂中，形成溶胶，然后在一定的条件下，溶胶逐渐转化为凝胶，最终干燥得到纳米材料。

四、实验材料与仪器1. 实验材料：金属盐、金属氧化物、溶剂、催化剂等。

2. 实验仪器：磁力搅拌器、恒温水浴锅、干燥箱、电子天平、超声波清洗器、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）等。

五、实验步骤1. 配制溶胶：将金属盐或金属氧化物溶解于溶剂中，加入适量的催化剂，搅拌均匀，形成溶胶。

2. 形成凝胶：将溶胶在恒温水浴锅中加热，使其逐渐转化为凝胶。

3. 干燥：将凝胶放入干燥箱中，在一定的温度下干燥，得到纳米材料。

六、实验结果与分析1. 实验结果本实验制备的纳米材料为球形，粒径约为30纳米，具有较好的分散性。

2. 分析通过SEM观察，发现制备的纳米材料为球形，粒径分布均匀。

通过XRD分析，证实了纳米材料的晶体结构。

七、实验讨论1. 溶剂的选择对纳米材料的制备影响较大，本实验中采用水作为溶剂，具有良好的效果。

2. 催化剂的选择对纳米材料的制备也有一定影响，本实验中采用碱性催化剂，有利于纳米材料的形成。

3. 干燥过程中，温度和时间的控制对纳米材料的质量有较大影响，本实验中通过实验确定最佳干燥条件。

八、实验结论本实验采用溶胶-凝胶法制备纳米材料，成功制备了球形纳米材料，粒径约为30纳米，具有较好的分散性。

实验结果表明，该方法制备纳米材料具有操作简单、成本低、易于控制等优点，适用于实验室制备纳米材料。

聚合物纳米粒子的制备与应用研究聚合物纳米粒子，作为一种重要的纳米材料，具有广泛的应用前景。

本文主要介绍了聚合物纳米粒子的制备方法以及常见的应用领域，旨在更好地了解这一纳米材料。

一、制备方法目前，聚合物纳米粒子的制备方法主要有两种：溶液聚合和乳液聚合。

溶液聚合是指将单体溶解在有机溶剂中，加入引发剂后进行聚合反应，最终得到聚合物纳米粒子。

该方法具有操作简单、反应体系稳定等优点，但需要使用有机溶剂，且粒子大小分布较广。

乳液聚合则是采用乳化剂将单体分散在水中，再加入引发剂进行聚合反应，得到聚合物纳米乳液。

该方法具有反应条件温和、粒径分布窄等优点，但需要较高的乳化剂浓度，且乳化剂可能对部分应用性能产生影响。

二、应用领域1.生物医药领域聚合物纳米粒子在生物医药领域的应用十分广泛。

例如，用于癌症治疗的药物纳米粒子可以通过控制其大小和形状，实现对癌细胞的靶向性识别，提高治疗效果并减少药物副作用。

此外，聚合物纳米粒子还可以作为输送载体，用于传递RNA 或DNA等生物分子，以及制备仿生人工器官等方面。

2.材料科学领域聚合物纳米粒子在材料科学领域也有许多应用。

例如，多层壳聚合物纳米粒子可以被用做表面改性剂，以改善纳米材料的组装和性能。

此外，聚合物纳米粒子还可以被用来制备聚合物复合材料、能量转换材料等功能材料。

3.环境保护领域最近，聚合物纳米粒子在环境保护领域的应用也受到了广泛关注。

例如，通过将聚合物纳米粒子添加到水中，可以改善水质，减少水体中的重金属和有机物污染物。

此外，还可以将聚合物纳米粒子用于固体废物处理、大气净化等方面。

三、总结聚合物纳米粒子是一种重要的纳米材料，可以通过溶液聚合和乳液聚合等方法制备得到。

在生物医药、材料科学和环境保护等领域都有广泛的应用。

随着纳米技术的不断进步和发展，聚合物纳米粒子必将在更多领域发挥重要作用，为人类创造更美好的生活。

钼酸盐纳米材料的制备及应用研究进展
钼酸盐纳米材料是一种应用广泛的纳米材料，其制备方法和应用研究一直备受关注。

下面是钼酸盐纳米材料的制备及应用研究进展：
1. 制备方法：
钼酸盐纳米材料的制备方法有很多，如溶剂热法、水热法、微波法、化学气相沉积法、电化学合成法等。

其中，溶剂热法是纳米材料制备中常用的一种方法。

在该方法中，利用水热反应的高温高压条件，将化学反应物混合在一起，形成纳米颗粒。

2. 应用研究：
2.1 催化作用
钼酸盐纳米材料在催化领域有着广泛的应用，可以用于有机合成、油品加氢、酸碱催化等方面。

2.2 光催化作用
钼酸盐纳米材料在光催化反应中具有良好的活性和稳定性，可以应用于环境治理、水净化、空气净化等方面。

2.3 生物医学应用
钼酸盐纳米材料在生物医学领域的应用也备受关注，主要用于肿瘤治疗、癌症检测等方面。

总之，钼酸盐纳米材料具有广泛的应用前景，其制备方法和应用研究还有很多待深入探索和发展。

碳纳米管／高分子复合材料的制备及应用研究进展
顾玲玲;陈彧;林楹;冯苗;何楠;庄小东
【期刊名称】《高分子材料科学与工程》
【年(卷),期】2009(25)11
【摘要】将碳纳米管掺杂到聚合物母体中形成的碳纳米管/高分子复合材料具有良好的力学、导电和非线性光学性质。

在聚合物中添加少量碳纳米管可以明显改变聚合物的结晶和形貌。

大量研究表明,这些复合材料在诸如太阳能电池、有机发光器件、光限幅、光学开关、防护涂料以及人造肌肉等方面具有潜在的实际应用价值。

文中介绍了碳纳米管/高分子复合材料的制备方法及其在高科技领域中的应用潜能。

【总页数】5页(P165-169)
【关键词】碳纳米管;高分子复合材料;制备;应用
【作者】顾玲玲;陈彧;林楹;冯苗;何楠;庄小东
【作者单位】结构可控先进功能材料及其制备教育部重点实验室,华东理工大学化
学与分子工程学院,上海200237;福州大学材料科学与工程学院,福建福州350002【正文语种】中文
【中图分类】TB383
【相关文献】
1.取向碳纳米管高分子新型复合材料的制备及应用 [J], 李佳伦
2.高分子纳米复合材料研究进展(I)高分子纳米复合材料的制备、表征和应用前景[J], 曾戎;章明秋;曾汉民
3.取向碳纳米管/高分子新型复合材料的制备及应用 [J], 丘龙斌;孙雪梅;仰志斌;郭文瀚;彭慧胜
4.高分子纳米复合材料研究进展(Ⅰ)──高分子纳米复合材料的制备、表征和应用前景 [J], 曾戎;章明秋;曾汉民
5.多壁碳纳米管/向列型液晶高分子复合材料的制备与表征 [J], 李攀;郭艳青;张莹;胡建设
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纳米材料技术在生产中的广泛应用
佚名
【期刊名称】《纳米科技》
【年(卷),期】2012(009)001
【摘要】效应颜料。

这是纳米材料最重要、最有前途的用途之一,特别是在汽车的涂装业中,因为纳米材料具有随角度变化色彩的性能,使汽车面漆大增光辉,深受配漆专家的喜爱。

【总页数】1页(P88-88)
【正文语种】中文
【中图分类】TQ637
【相关文献】
1.未来材料技术对全球技术变革的影响——生物、纳米、材料技术的共协式发展[2015年预测] [J], 傅原
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4.浅谈变频运行在生产中的广泛应用 [J], 张卫东;胡彬;殷功合;丁传红
5.浅谈纳米技术在生活生产中的应用 [J], 李冉;吴霜;付鹏辉
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《纳米SiO2杂化材料的制备及其在紫外光固化涂料中的性能研究》篇一一、引言随着科技的进步和材料科学的快速发展，纳米材料因其独特的物理和化学性质在众多领域中得到了广泛的应用。

其中，纳米SiO2杂化材料因其高比表面积、优异的机械性能和良好的化学稳定性，在涂料、塑料、橡胶等多个领域都有重要应用。

本篇论文旨在探讨纳米SiO2杂化材料的制备方法，以及其在紫外光固化涂料中的应用和性能表现。

二、纳米SiO2杂化材料的制备1. 材料与方法纳米SiO2杂化材料的制备主要采用溶胶-凝胶法。

该方法通过控制反应条件，如温度、pH值、反应时间等，制备出具有特定结构和性能的纳米SiO2杂化材料。

2. 实验过程首先，将硅源（如正硅酸乙酯）与催化剂（如氨水）混合，在一定的温度和pH值下进行水解和缩聚反应，形成溶胶。

然后，通过添加交联剂和其他添加剂，进行进一步的交联和固化，最终得到纳米SiO2杂化材料。

3. 结果与讨论通过溶胶-凝胶法成功制备出纳米SiO2杂化材料，其粒径分布均匀，具有较高的比表面积和良好的分散性。

此外，该材料具有良好的热稳定性和化学稳定性，为其在涂料等领域的应用提供了良好的基础。

三、纳米SiO2杂化材料在紫外光固化涂料中的应用及性能研究1. 应用方法将制备好的纳米SiO2杂化材料加入到紫外光固化涂料中，通过搅拌使其均匀分散。

然后，将涂料涂布在需要保护的基材上，通过紫外光固化，形成一层保护膜。

2. 性能研究（1）力学性能：纳米SiO2杂化材料的加入显著提高了涂层的硬度和耐磨性。

由于纳米粒子的优异性能，涂层具有更好的抗划痕和抗磨损能力。

（2）光学性能：纳米SiO2杂化材料具有良好的透明性，使得涂层在保持高透明度的同时，具有更好的抗划痕和抗污染性能。

此外，该材料还能提高涂层的光泽度和耐候性。

（3）耐化学性能：纳米SiO2杂化材料具有良好的化学稳定性，使得涂层具有优异的耐化学腐蚀性能。

在接触各种化学物质时，涂层能保持良好的性能和外观。

一维ZnO纳米棒的制备及光学性能研究一维ZnO纳米棒的制备及光学性能研究摘要：本研究通过氧化锌（ZnO）纳米棒的制备方法，研究了其在光学性能方面的表现。

实验结果显示，制备得到的一维ZnO纳米棒具有优异的光学性能，具备潜在的应用价值。

引言：纳米材料已经成为当今科学研究的热点领域之一，其在光学、电子学和材料领域具有广泛的应用前景。

然而，对于一维纳米材料的制备方法和光学性能的详细研究仍然相对不足。

本研究旨在通过研究一维ZnO纳米棒的制备方法及其光学性能，探讨其在光电子器件以及传感器等领域的应用潜力。

实验方法：本实验选择溶胶-凝胶法及热解法结合的方法来制备一维ZnO纳米棒。

首先，将硝酸锌和乙酸根溶液按照一定比例混合，生成含锌离子的溶液。

接着将其在恒温搅拌的条件下反应，形成溶胶。

随后，将溶胶放置在恒温条件下等待凝胶的形成，完成溶胶-凝胶转变。

最后，将凝胶进行煅烧处理，在一定温度下使凝胶转变为纳米棒状的ZnO。

得到的样品经过扫描电子显微镜（SEM）扫描，能够观察到纳米棒的形貌，并使用紫外-可见光谱（UV-Vis）对其光学性能进行表征。

结果与讨论：通过SEM观察，得到的一维ZnO纳米棒具有均匀的形貌，并且长度约为100-500纳米，直径约为50-100纳米。

这种纳米棒的形状有助于其在光学领域的应用。

并且，通过UV-Vis光谱测量发现，纳米棒在可见光范围内呈现出良好的吸光性能，吸收峰位于400-500纳米，吸收强度较高。

这说明纳米棒对于可见光具有较好的散射和吸收性能，也为其在光电子器件制备方面提供了一定的潜力。

结论：本研究成功制备了一维ZnO纳米棒，并对其光学性能进行了初步研究。

结果表明，制备得到的纳米棒具有良好的形貌和光学性能。

这为进一步研究其在光电子器件以及传感器等领域的应用提供了基础。

同时，本研究的制备方法也可为其他一维纳米材料的合成提供参考。

附：图片说明图1. 一维ZnO纳米棒的SEM图像。

图2. 一维ZnO纳米棒的UV-Vis光谱示意图通过溶胶-凝胶法成功制备了一维ZnO纳米棒，并对其形貌和光学性能进行了研究。

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 D,Mann S.Chem.Mater.,1997,9:1819[7]Li M,Schnablegger H,Mann S.Nature,1999,402:393[8]Bagwe R P,Khilar K ngmuir,2000,16:905[9]Dixit S G,Mahadeshwar A R,Haram S K.Coloids Surf.A,1998,133:69[10]K ishida M,J.Chem.S oc.Chem Commun.,1995(7):763[11]Zarur A J,Y ing J Y.Nature,2000,403:65[12]Ingert D,Feltin N,Levy L.Adv.Mater.,1999,11:220[13]Cieron J,Pileni M P.J.Phys.Chem.B,1997,101:8887[14]Ayyub P,Maitra A N,Shah D O.Physica C,1990,168:571[15]Barnickel P,Wokaun A.Mol.Phys.,1990,69:1[16]Pillai V,Kumar P,Shah D O.J.Magn.Magn.Mater.,1992,116:L229[17]Pillai V,Shah D O.J.Magn.Magn.Mater.,1996,163:243[18]Moumen N,Bonville P,Pileni M P.J.Phys.Chem.,1996,100:14410[19]Pitet P,Taleb A,Pileni M P.Adv.Mater.,1998,10:259。

专利名称：一种半导体纳米材料及其制备方法与应用专利类型：发明专利
发明人：吴爱国,杜慧,杨方,李勇
申请号：CN202111223279.6
申请日：20211020
公开号：CN114054025A
公开日：
20220218
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本申请公开了一种半导体纳米材料及其制备方法与应用。

所述半导体纳米材料选自具有如式I所示化学式的物质中的任一种；MO·xMQ2O4式I；其中，所述M选自二价过渡金属元素中的任一种；所述Q选自VIII族元素中的任一种；所述x表示MQ2O4与MO含量的摩尔比，所述x的取值范围为1～2.5；所述半导体纳米材料为含有异型异质结的两相多晶结构。

所述半导体纳米材料在紫外/可见/近红外区均有较强的光吸收，同时光电转化效率高，具有较好的光催化性能。

申请人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所,宁波慈溪生物医学工程研究所
地址：315201 浙江省宁波市镇海区庄市大道519号
国籍：CN
代理机构：北京元周律知识产权代理有限公司
代理人：杨晓云
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纳米微球材料的制备与应用研究一、引言随着科学技术的不断发展，纳米科技已经成为当今研究的热点领域之一。

纳米微球材料作为一种独特的材料，由于其粒径小、理化性质稳定以及良好的表面活性，被广泛应用于催化、传感、药物输送等领域。

本文将探讨纳米微球材料的制备和应用方面的研究进展。

二、纳米微球材料的制备方法1. 模板法模板法是一种常用的制备纳米微球材料的方法。

通过选择合适的模板材料，如聚苯乙烯颗粒，将其表面修饰后，再通过沉积、浸渍等方法得到具有一定粒径的纳米微球。

这种方法制备的纳米微球材料具有较好的尺寸均一性和形貌可控性。

2. 投影法投影法是一种通过光或电子束将液滴投射到固定表面形成微小颗粒的制备方法。

该方法可以通过调整投影角度和时间来控制颗粒的尺寸和形态。

此外，还可以通过调整反应溶液的成分和浓度来调节颗粒的结构和组分。

3. 水热合成法水热合成法是一种将金属盐和表面活性剂溶解在水溶液中，在高温高压条件下形成纳米微球的方法。

这种方法制备的纳米微球具有较好的结晶性和分散性，可以用于催化剂的制备。

三、纳米微球材料的应用研究1. 催化应用纳米微球材料在催化领域具有广泛的应用前景。

以纳米金属微球为例，由于其较大的比表面积和尺寸效应，可以提供更多的活性位点，从而提高催化反应的效率。

此外，纳米微球材料还可以通过调控其结构和组成来实现对催化反应的选择性控制。

2. 传感应用纳米微球材料的高比表面积和良好的生物相容性使其成为传感器领域的理想候选材料。

通过表面修饰，可以使纳米微球具有特定的识别和响应能力，实现对特定分子或生物体的检测和监测。

例如，利用具有响应性的纳米微球可以实现对环境污染物的实时监测。

3. 药物输送应用由于纳米微球材料具有良好的稳定性和尺寸可调性，因此被广泛应用于药物输送系统中。

纳米微球可以有效地包裹药物，并通过调控其结构和表面性质来实现药物的控释和靶向输送。

此外，纳米微球还可以通过表面修饰使其具有靶向性，实现对肿瘤等疾病的定向治疗。

专利名称：一种掺杂稀土元素氧化锌一维纳米材料的制备方法和应用
专利类型：发明专利
发明人：杨国伟,朱宏干,杨玉华
申请号：CN201010118165.0
申请日：20100226
公开号：CN101786653A
公开日：
20100728
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种掺杂稀土元素氧化锌一维纳米材料的制备方法。

该方法包括步骤：将氧化锌和稀土元素的氧化物混合，研磨，压制，烧结，得到氧化锌陶瓷靶；将氧化锌陶瓷靶置于T型石英管中的钼杆上，将衬底置于氧化锌陶瓷靶的侧下方，钼杆旋转；将T型石英管抽真空，通入载流气体，气压达到400～3000Pa，加热至650～750℃；引入激光光束，将激光光束聚焦到掺有稀土元素的氧化锌陶瓷靶上，调节激光光束的脉冲频率，对掺有稀土元素的氧化锌陶瓷靶进行烧蚀溅射，溅射产物沉积到衬底上；溅射结束后，冷却至室温，衬底上形成掺杂稀土元素氧化锌一维纳米材料。

本发明方法操作简单、耗时少、易于掺杂，可以大规模生产。

申请人：中山大学
地址：510275 广东省广州市新港西路135号
国籍：CN
代理机构：广州市华学知识产权代理有限公司
代理人：黄磊
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专利名称：一种磷酸钒钠纳米片及其制备方法和应用专利类型：发明专利
发明人：杨晓伟,郭敏,马紫峰
申请号：CN201810889365.2
申请日：20180807
公开号：CN109775680A
公开日：
20190521
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种磷酸钒钠纳米片的制备方法，其包括如下步骤：S1：将钒源和还原性酸溶于去离子水中，反应得到反应液1；S2：将钠源、磷源和碳源加入反应液1，反应得到反应液2；
S3：将反应液2与乙二醇进行反应，得到反应液3；S4：将反应液3与多元醇混合，通过奥斯特瓦尔德熟化过程得到前驱体混合液；S5：将前驱体混合液离心分离，得到前驱体，然后将得到的前驱体干燥；S6：将干燥后的前驱体在还原性气体氛围下于350～500℃预烧4h，再在600～700℃高温煅烧7～12h，冷却至室温。

所得磷酸钒钠纳米片具有高分散性，作为电池正极材料时离子和电子扩散速率快，电池循环稳定性好，具有超高的大电流充放电性能。

申请人：上海紫剑化工科技有限公司
地址：200240 上海市闵行区剑川路951号5幢6层6108室
国籍：CN
代理机构：上海弼兴律师事务所
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专利名称：一种复合纳米纤维及其制备方法和应用专利类型：发明专利
发明人：张宏,付佳伟,马雯雯
申请号：CN201810710272.9
申请日：20180702
公开号：CN108855232A
公开日：
20181123
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种复合纳米纤维，分子式为(OTA)[Co(HO)(VWO)]/TiO；制备方法包括：(1)Co(NO)·6HO和NaWO·2HO在磁力搅拌下，溶于0.5M NaAC/HAC缓冲溶液中，再加入NaVO，加热，热过滤，干燥，得到Na[Co(HO)(VWO)]·35HO；(2)钛酸丁酯、聚乙烯吡咯烷酮溶解于由N,N‑二甲基甲酰胺、冰乙酸和乙酰丙酮形成的混合溶剂中，运用静电纺丝方法，获得TiO纳米纤维；
(3)将TiO纳米纤维分散在30‑50mL乙醇中，搅拌，加入CHN(CH)·Cl，继续搅拌，得到溶液A；
Na[Co(HO)(VWO)]·35HO溶于20‑40mL水中，得到溶液B；将溶液B缓慢滴加到溶液A中，搅拌
20~30h，用水和乙醇洗涤，真空干燥，得到复合纳米纤维；本发明有效解决了多酸团聚问题；循环使用5次后催化效率无明显降低；与过氧化氢和离子液体[Bmim]PF共同形成萃取催化氧化脱硫体系，表现出较高的脱硫效率和优异的可重用性。

申请人：东北师范大学
地址：130024 吉林省长春市人民大街5268号
国籍：CN
代理机构：长春市东师专利事务所
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