实验三 液相法粉体材料的制备

粉体的制备方法-------机械法和化学合成法一、粉体的定义：粉体是大量颗粒的集合体，即颗粒群，又称为粉末；颗粒是小尺寸物资的通称，其几何尺寸相对于所测的空间尺度而言比较小，从厘米级到纳米级不等，又称为粒子；颗粒是粉体的组成单元，是研究粉体的出发点。

粉体是由诸多颗粒组成，是大量颗粒的宏观表现，其性质取决于各颗粒，并受颗粒堆积情况、颗粒之间的介质、外界作用力的影响。

二、机械法制备粉体用机械力进行粉碎，可以将各种金属矿物、非金属矿物、煤炭等制成粉体，适用于大规模工业生产。

在粉碎过程中，大块物料在机械力作用下发生破坏而开裂，经破碎成为许多小块、小颗粒，进一步经粉磨成为细粉体。

在出现破坏之前，固体受外力作用，先发生可恢复原形的弹性变形，当外力达到弹性极限时，固体县发生永久变形而进入塑性变形阶段；当塑性变形达到极限时，固体开裂，被破坏。

作用在固体上的应力按作用方向可分为压应力和剪应力。

观察固体破坏时的断面的形状可知，固体在压应力的作用下被压裂，或是在剪应力的作用下产生滑移，或是在两者的共同作用下开裂。

粉碎是在外力作用下使大物块料克服内聚力碎裂成若干小颗粒的加工过程，所使用的外力可以是各能量产生的机械力；粉碎是以单个颗粒的破坏为基础的，是大颗粒破坏的总和。

根据所得产物的粒度不同，可将粉碎分为破碎与粉磨；破碎是使大块物料碎裂成小块物料的加工过程，粉磨是使小块物料碎裂成细粉体的加工过程。

粉碎机械：按照主要作用力的类型（压应力、剪应力）和排料粒度，可以将粉碎机械大致分为破碎机械、粉磨机械、超细粉碎机械。

粉碎作用力以压应力为主、排料中以粒径大于3mm颗粒为主的称为破碎机械；粉碎作用力以压应为主、排粒中以粒径小于3mm颗粒为主的称为粉磨机械；排料中以粒径小于10微米颗粒为主的称为超细粉碎机械。

常用的破碎机械有锤式破碎机、鄂式破碎机、圆锥破碎机、反击式破碎机、锤式破碎机等；粉磨机械有雷蒙磨、轮碾机、筒磨机、振动磨、高压锟式机等。

均匀沉淀的扩散式生长
团聚形成的单分散体系
不定向团聚
均相沉淀法Sm掺杂的氧化铈（SDC）
Sm(NO3)3
Ce(NO3)3
尿 素
85oC恒温
沉淀
粉体
焙烧
干燥
洗涤
过滤
SDC粉体的TEM照片
250nm
250nm
1500C烧结的样品的SEM照片
不同制备方法下CeO2粉体的形貌
b
a共沉淀 法 b均相共 沉淀法 c水热合 成法
I无晶核生成 II成核阶段 III生长阶段
生成沉淀的途径主要有
1）沉淀剂缓慢的化学反应，导致H+（OH-）离子变化，溶
液pH值变化，使产物溶解度逐渐下降而析出沉淀 H2NCONH2 + 3H2O CO2 + 2NH4+ + 2OH- (90C) 2) 沉淀剂缓慢的化学反应，释放出沉淀离子，达到沉淀离 子的沉淀浓度而析出沉淀 NH2HSO3 + H2O SO42- + NH4+ + H+ 3）协同作用 H2NCONH2 + H2O CO2 + 2NH3 (90oC） NH3 + HC2O4C2O42- + NH4+
粉体制备流程
尿 素 Sm(NO3)3 Ce(NO3)3 300～800W微波 加热8~15min 沉淀
粉体
焙烧
干燥
洗涤
过滤
粉体形貌（TEM）
100nm
100nm
200nm
200nm
试剂浓度与粒子尺寸
[M4+] [urea]
晶粒尺寸(nm)
(谢乐公式计算)
粒子尺寸(nm)

CuSCN纳米粉体的制备及表征巩翠翠;胡志强;苏岩;李璞【摘要】采用液相沉淀法,通过表面活性剂进行分散,制备了β-CuSCN纳米粉体.讨论了反应温度、反应物浓度及表面活性剂对粉体的影响,用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和激光粒度分析仪对粉体进行了表征.结果表明,最佳反应温度为80℃,最佳反应物浓度均为0.2mol/L;当聚乙二醇400(PEG400)添加量为1.5%时,分散效果最好,制备的粉体平均粒径为40nm左右.【期刊名称】《大连工业大学学报》【年(卷),期】2009(028)003【总页数】4页(P188-191)【关键词】液相沉淀法;硫氰酸亚铜;聚乙二醇【作者】巩翠翠;胡志强;苏岩;李璞【作者单位】大连工业大学,化工与材料学院,辽宁,大连,116034;大连工业大学,化工与材料学院,辽宁,大连,116034;大连工业大学,化工与材料学院,辽宁,大连,116034;大连工业大学,化工与材料学院,辽宁,大连,116034【正文语种】中文【中图分类】O611.40 引言硫氰酸亚铜有两种晶型——α相和β相[1]，其中，β-CuSCN是一种禁带宽度为3.6 eV的P型导电半导体材料，全固态染料敏化太阳能电池的重要材料。

武卫兵等[3]用电沉积法在水溶液中制备了P-CuSCN薄膜，对应用于太阳能电池电解质的可能性进行了分析。

O’Regan等[4]将CuSCN粉体溶解在二丙基醚硫中，制备成固体电解质，并以此电解质制备出转化效率为2.0%的染料敏化太阳能电池。

要用导电聚合物PEDOT/PSS水溶液与CuSCN粉体制备复合的凝胶电解质，进而制备出成本低廉、稳定性较好的准固态染料敏化太阳能电池，其首要任务是制备CuSCN粉体，要求此粉体粒径小且粒度均匀。

本实验试图制备出符合此要求的CuSCN粉体。

CuSCN粉体的制备方法很多，有电沉积法、微晶生长法、液相沉淀法等，但关于β-CuSCN纳米粉体制备的研究较少。

实验三陶瓷粉体的制备(液相法粉体材料的制备)［实验目的］(1)了解超细粉的基本概念及其应用(2)了解超细粉体的液相制备方法及其实验原理［实验原理介绍］(I)超细粉超细粉通常是指粒径为1〜100nm的微粒子，其处于微观粒子和宏观物体之间的过渡状态。

由于极细的晶粒大量处于晶界和晶粒内，缺陷的中心原子以及其本身具有的量子体积效应、量子尺寸效应、表面效应、介电限域效应和宏观量子隧道效应，使超细粉体材料在光、电、磁等方面表现出其他材料所不具备的特性，是重要的高科技的结构和功能材料，因而受到极大关注，目前在冶金、化工、轻工、电子、航天、医学和生物工程等领域有着广泛的应用。

目前，超细粉的研究主要有制备、微观结构、宏观性能和应用等四个方面,其中超细粉的制备技术是关键，因为制备工艺和过程控制对纳米微粒的微观结构和宏观性能具有重要的影响。

本文将介绍超细粉体的一些主要的液相制备方法及其技术特点。

(II)超细粉体的液相制备方法液相法制备的主要特征：(1)可将各种反应的物质溶于液体中，可以精确控制各组分的含量，并实现了原子、分子水平的精确混合；(2)容易添加微量有效成分，可制成多种成分的均一粉体；(3)合成的粉体表面活性好；(4)容易控制颗粒的形状和粒径；(5)工业化生产成本较低等。

液相法制备按原理可分为物理法和化学法。

(1)物理法:将溶解度高的盐的水溶液雾化成小液滴，使其中盐类呈球状均匀地迅速析出.为了使盐类快速析出，可以采用加热蒸发或冷冻干燥等方法，最后将这些微细的粉末状盐类加热分解，即可得到氧化物微粉。

主要包括超临界法和溶剂蒸发法；(2)化学法是指通过在溶液中的化学反应生成沉淀，将沉淀物加热分解，可制成纳米粉体材料，这是应用广泛且有很多使用价值的方法。

包括：沉淀法、醇盐水解法、溶胶－凝胶法、水热合成法、非水乳液法、微乳液法等。

下面对对其中几种技术的特点进行介绍：（一）沉淀法沉淀法是在原料溶液中添加适当的沉淀剂，使得原料液中的阳离子形成各种形式的沉淀物，然后再经过滤、洗涤、干燥，有时还需加热分解等工艺过程制得纳米粉体的方法。

三元前驱体制备的热力学分析摘要：以锰系镍钴锰三元前驱体的合成实验为例，对三元前驱体的合成过程中热力学变化进行分析。

用三元正极的材料进行处理加工，得到一定配比的镍钴锰的混合离子溶液，随后加入碳酸铵溶液进行摩尔合成反应，保持恒温四十度左右，随后进行固液分离操作，固体洗涤干燥之后即为镍钴锰三元前驱体，该前驱体粒径小组分均匀。

关键词：三元前驱体；热力学；共沉淀法1、前言通常来说电池正极的材料为钴酸锂LiCoO2，但是三元前驱体的材料主要成分是镍钴锰酸锂Li（NiCoMn）O2，三元复合正极的材料正极前驱体是由镍钴锰盐作为原料，经过配比盐成分比例后得到的电极材料，优点在于其安全性高，但是其容量有些不足，常用于现在一些低配置手机中。

2、三元前驱体研究现状锂离子电池是一种绿色的储能电池，其工作电压高且能量密度大的优点决定了其应用的广泛，而且其应用的无记忆无污染符合可持续发展的国策。

现在应用比较广泛的正极材料主要有钴酸锂和锰酸锂等，其中钴酸锂的应用已经经过很多年的研究和应用，有关技术都较为成熟因而其占比最大。

但是钴作为一种比较有限的资源其价格居高不下，并不适合在动力型电池中的应用，所以有关的技术人员一直在寻找能够应用在动力型电池中的锂电池正极材料。

镍钴锰锂的三元正极材料是近年来发现的新型材料，其性能显著优于上述常见材料，并且有明显的三元协同效应而被认为是目前最具前景的新型正极材料之一。

其应用在于新能源汽车等领域得到重视，包括江淮和北汽等很多知名品牌都开始改用三元锂电池。

三元前驱体的制备方法中最为普遍的是共沉淀法。

该过程是液相化学合成粉体材料的过程，首先析出原料液中的目标例子，然后经过过滤洗涤干燥等一系列措施处理得到产品粉末。

整体过程为单因素实验，用氨和氢氧化物共同沉淀来制备三元前驱体，以pH和叫板速率为定量，设合成温度以及盐溶液的浓度为变量来进行研究是常见的研究方法。

3、实验过程实验的过程主要分为镍钴锰三元前驱体的制备以及镍钴锰酸锂三元材料的制备两个部分，其中镍钴锰三元前驱体的制备是实验部分，另一部分则根据厂家工艺参数进行。

液相还原法制备超细铜粉的研究进展　谭　宁1,温晓云2,郭忠诚1,陈步明1(1.昆明理工大学材料与冶金工程学院,云南　昆明　650093;2.云南铜业集团有限公司,云南　昆明　650051) 摘　要:超细铜粉由于其特殊的性能,因而应用范围很广泛。

其制备的工艺也引起了广泛的关注,其中液相还原法由于其特殊的优点,故研究的较多。

文中阐述了液相还原法制备超细铜粉的工艺的研究进展以及铜粉表面改性的工艺,并提出了问题及对未来的展望。

关键词:超细铜粉;液相还原法;表面改性中图分类号:TG144　文献标识码:A　文章编号:1006-0308(2009)02-0071-04The D evelop m en t of Ultraf i n e Copper PowderPrepara ti on by L i qu i d Pha se Reducti ve ProcessT AN N ing1,W E N Xiao-yun2,G UO Zhong-cheng1,CHEN Bu-m ing1(1.Faculty ofMaterials and Metallurgical Engineering,Kun m ing University of Science and Technol ogy,Kun m ing,Yunnan650093,China;2.Yunnan Copper Gr oup Co.,L td.,Kunm ing,Yunnan650051,China)ABSTRACT:Due t o the excep ti onal perfor mance of the ultrafine power,and thus it has a wide range of app licati on.The p r ocess of ultrafine power p reparati on by liquid phase reductive p r ocess and the copper surface modificati on p r ocess are described,and the issue and the visi on f or the future of the ultrafine copper powder is put for ward.KEY WO R D S:ultrafine copper power;liquid phase reductive p r ocess;the surface modificati on p r ocess超细铜粉由于其特殊的物理、化学性能,目前广泛应用于电学、涂料、催化、医学等领域。

盐的水解盐的水解-聚合反应 1)无机盐的水解 无机盐的水解1)无机盐的水解-聚合反应
金属醇盐的水解2) 金属醇盐的水解-聚合反应
溶胶溶胶-凝胶的转化
溶胶的浓度小于10% 体系中含有大量的溶剂(水或醇) 溶胶的浓度小于10%，体系中含有大量的溶剂(水或醇). 10 可通过化学方法控制溶胶中电解质的浓度，实现胶凝 可通过化学方法控制溶胶中电解质的浓度， 作用，胶凝化过程只是体系失去流动性， 体积不减小或 作用 ， 胶凝化过程只是体系失去流动性， 只略为减小。 只略为减小。 也可蒸发溶胶体系中的溶剂, 使胶体颗粒互相靠近, 也可蒸发溶胶体系中的溶剂 , 使胶体颗粒互相靠近 , 制得凝胶. 制得凝胶.
凝胶（gel） 凝胶（gel）： 可以通过改变某种条件(如降低温度或控制 可以通过改变某种条件(如降低温度或控制 溶胶中电解质的浓度等 使胶体溶液（sol） 溶胶中电解质的浓度等)使胶体溶液（sol）中的 溶胶颗粒不能发生相互位移， 溶胶颗粒不能发生相互位移，整个胶体溶液失去 流动性，变成半刚性的固相体系， 流动性，变成半刚性的固相体系，此种固相体系 就是凝胶体（ gel） 就是凝胶体 （ gel ） ， 这种由溶胶转变为凝胶的 过程被称为胶凝作用（gelation）。 ）
钛酸四丁脂在酸性条件下， 钛酸四丁脂在酸性条件下，水解产物为含钛离子溶胶
Ti(O-C4H9)4 + 4H2O
Ti(OH)4 + 4C4H9OH
含钛离子溶液中钛离子通常与其它离子相互作用 形成复杂的网状基团， 形成复杂的网状基团，最后形成稳定凝胶
Ti(OH)4 +Ti(O-C4H9)4 Ti(OH)4 + Ti(OH)4
溶胶溶胶-凝胶合成法的基本过程
起始原料: 金属无机盐(硝酸盐、氯化物等), 金属醇盐, 起始原料: 金属无机盐( 硝酸盐、氯化物等), 金属醇盐, 醋酸 盐, 草酸盐和金属有机化合物等 基本过程: 基本过程: 将原料(前驱体)分散(溶解)在溶剂(水或有机溶剂) (1) 将原料(前驱体)分散(溶解)在溶剂(水或有机溶剂)中,经过 水解(或醇解)反应,反应生成物缩合聚集形成溶胶; 水解(或醇解)反应,反应生成物缩合聚集形成溶胶; 再经过胶凝作用或蒸出溶剂等制成凝胶; (2) 再经过胶凝作用或蒸出溶剂等制成凝胶; 最后经过干燥和热处理制备出粉体粒子和所需材料. (3) 最后经过干燥和热处理制备出粉体粒子和所需材料

1.3二氧化钛的制备方法1.3.1 常规二氧化钛制备方法二氧化钛的工业化生产方法有两种：硫酸法和氯化法。

1）硫酸法用硫酸酸解含钛矿物，得到硫酸氧钛溶液，经纯化和水解得到偏钛酸沉淀，再进入转窑焙烧产出二氧化钛颜料产品，是非连续生产工艺，工艺流程复杂，需要20道左右的步骤，排放废弃物较多。

晶型转变需更多操作步骤，采用的焚烧工艺需要消耗大量能源[9]。

硫酸法工艺主要包括以下几个步骤：除杂：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O, TiO2+2H2SO4=Ti(SO4)2+2H2O然后：Fe+Fe2(SO4)3=3Fe2 SO4调PH至5-6，使Ti(SO4)2水解：Ti(SO4)2+3H2O=H2TiO3↓+2H2SO4过滤沉淀加热得到TiO2：H2TiO3= TiO2+H2O↑2）氯化法氯化法是以钛铁矿、高钛渣、人造金红石或天然金红石等与氯气反应生成四氯化钛，经精馏提纯，再进行气相氧化；速冷后，经过气固分离得到二氧化钛。

由于没有转窑焙烧工艺形成的烧结，其二氧化钛原级粒子易于解聚，所以在产品精制的过程较硫酸法大幅度节省能量[10]。

氯化法工艺主要包括以下几个步骤：先用盐酸除杂：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O过滤洗涤然后加焦炭和氯气：TiO2 (粗)+C+2Cl2=TiCl4(气)+CO2冷却、收集TiCl4 (液)小心水解：TiCl4+3H2O =H2TiO3+4HCl加热提纯得到精制二氧化钛：H2TiO3=TiO2(精)+H2O↑1.3.2 微细二氧化钛的制备工艺粉体的超微细加工通常有物理方法和化学方法两大类。

物理加工法是将粗粒子粉碎得到微粉体的方法。

虽然目前粉碎技术已有改进，但粉碎过程很容易混入杂质，很难制备1μm以下的超微粒子。

化学法是由离子、原子形核，然后再长大，分两步过程制备微粒子的方法，这种方法易得到粒径1μm以下的超微粒子。

微细二氧化钛的制备主要包括气相法和液相法。

由于搅拌磨主要是经过磨腔中央的搅拌器将能量传给研磨介质
来使物料粉碎，其粉碎效果的好坏，取决于能量的转化利用率及 能量在磨腔内的耗费情况。磨腔内无用功所耗费的能量越少，用 于物料粉碎的能量越多，那么该磨机的性能越优越。而搅拌磨正 是抑制了普通球磨机的上述缺陷，防止了物料从中心“短路〞经 过，因此粉碎效果好，产品粒度细，分布范围窄。
搅拌磨机的原理
是依托磨腔中机械搅拌棒、齿或片带动研磨介质运动，利用研磨 介质之间的挤压力和剪切力使物料粉碎。它实践上是一种内部有动 件的球磨机，靠内部动件带动磨介运动来对物料进展粉碎。
搅拌磨早期主要用于染料、油漆、涂料行业浆料分散与混合。后 来经多次改良，逐渐开展成为一种新型的高效超细粉碎机。有时称 之为介质磨，也有人称之为“剥片机〞。
〔3〕搅拌片间充填研磨介质，磨介质可用钢珠、玻璃珠或陶 瓷球。〔磨腔----搅拌器----磨介----电动系统〕。
磨腔及搅拌器构造的变化，其目的都在于提高粉碎机的搅拌 研磨效果，以便获得更细的粉体和更窄的粒度分布。
虽然搅拌磨也是依托研磨介质对物料进展粉碎作用，但与球磨相比 仍存在较大的差别。
〔1〕物料填充率：普通而言，搅拌磨磨腔内物料填充率较大，通 常可达75-80%；
可粉碎低融点和热敏性资料及生物活性制品，由于气流粉碎机以紧 缩空气为动力，紧缩气体在喷嘴处的绝热膨胀会使系统温度降低。
可实现粉碎和外表包覆及外表改性的结合操作。
〔二〕典型的气流粉碎机 1、圆盘式气流粉碎机〔美国的Fluid Energy〕
图2-34 早期圆盘式气流粉碎机构造表示图 1-高压气体入口；2-气体出口；3-加料口；4-产品出口。
〔2〕磨矿速度：搅拌磨机物料粉碎时滞留时间短，磨碎速度快。 南京理工大学研制的卧式反旋转搅拌磨，物料从进料到出料总时间 大约为3分钟；

液相沉淀法制备氧化锌纳米粉论文摘要：纳米氧化锌由于尺寸小、比表面积大，因此与普通氧化锌微粒相比具有许多特殊的性质，如体积效应、表面效应、量子隧道效应、久保效应，具有非迁移性、荧光性、压电性、光吸收性和散射紫外光能力，在橡胶、陶瓷、涂料、日用化工、催化剂、吸波材料、导电材料、磁性材料等领域有重要的应用价值[lj。

纳米ZnO材料的良好功能性体现的前提是要有粒径小、颗粒分布均匀、分散性好的纳米ZnO粉体。

因此，纳米Zn()粉体的制备工艺成为研究热点。

纳米氧化锌粉体的制备方法可分为液相法、气相法、固相法。

液相法是选择一种或多种合适的可溶性金属盐类，按所制备的材料组成计量配制成溶液，使各元素呈离子或分子态，再选择一种合适的沉淀剂或通过蒸发、升华、水解等操作，使金属离子均匀沉淀或结晶出来，最后将沉淀或结晶脱水或加热分解得到所需的材料粉体。

液相法生产的产品纯度高，化学组成容易准确控制，适于大规模生产。

关键字：液相，沉淀，氧化锌，纳米粉正文：（一）实验目的：①学习液相沉淀法制备氧化锌纳米粉的方法②了解氧化锌纳米粉的用途（二）实验原理：1.主要性质与用途氧化锌，又称锌白，分子式为ZnO。

氧化锌纳米粉（Nanometer zine oxide powder)为白色或微黄色粉末，属六方晶系，晶格常数为a=3.24×10-10m,c=5.19×10-10m,为两性氧化物，溶于酸和碱金属氢氧化物，氨水，碳酸铵和氯化铵溶液，难溶于睡和乙醇。

无味，无臭。

在空气中能吸收为二氧化碳和谁。

熔点约1975摄氏度，密度5.68g·cm-3。

氧化锌纳米粉是一种新型高功能精细无机粉料，其粒径介于1~100nm之间。

由于颗粒尺寸微细化，使得氧化锌纳米粉生产了其本体块材料所不具备的表面效应，小尺寸效应，量子效应和宏观量子隧道效应等，因而使得氧化锌纳米粉在磁，光，电，敏感等方面具有一些特殊的性能。

本品主要用来制造气体传感器，荧光体，紫外线遮蔽材料（在整个200~400nm紫外光区有很强的吸光能力），变阻器，图像记录材料，压电材料，压敏电阻器，高效催化剂，磁性材料和塑料薄膜等。

粉体的合成制备方法发展状况如今，粉体的合成制备经过多年的发展，制备合成方法已经变得各种各样按理论也可分为物理和化学方法等纳米粒子的制备方法很多，可分为物理方法和化学方法。

1.物理方法(1)真空冷凝法用真空蒸发、加热、高频感应等方法使原料气化或形成等离子体，然后骤冷。

其特点纯度高、结晶组织好、粒度可控，但技术设备要求高。

2)物理粉碎法通过机械粉碎、电火花爆炸等方法得到纳米粒子。

其特点操作简单、成本低，但产品纯度低，颗粒分布不均匀。

(3)机械球磨法采用球磨方法，控制适当的条件得到纯元素纳米粒子、合金纳米粒子或复合材料的纳米粒子。

其特点操作简单、成本低，但产品纯度低，颗粒分布不均匀。

2. 化学方法(1)气相沉积法利用金属化合物蒸气的化学反应合成纳米材料。

其特点产品纯度高，粒度分布窄。

(2)沉淀法把沉淀剂加入到盐溶液中反应后，将沉淀热处理得到纳米材料。

其特点简单易行，但纯度低，颗粒半径大，适合制备氧化物。

(3)水热合成法高温高压下在水溶液或蒸汽等流体中合成，再经分离和热处理得纳米粒子。

其特点纯度高，分散性好、粒度易控制。

(4)溶胶凝胶法金属化合物经溶液、溶胶、凝胶而固化，再经低温热处理而生成纳米粒子。

其特点反应物种多，产物颗粒均一，过程易控制，适于氧化物和Ⅱ～Ⅵ族化合物的制备。

(5)微乳液法两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成乳液，在微泡中经成核、聚结、团聚、热处理后得纳米粒子。

其特点粒子的单分散和界面性好，Ⅱ～Ⅵ族半导体纳米粒子多用此法制备。

按照反应物的相可分为三类气相合成法，固相合成法和液相合成法。

一、气相合成法（1）电阻加热法是通过电阻加热来实现气相粉体制备的方法，典型工艺如蒸发冷凝工艺及化学气相沉积工艺。

前者可制备多种金属纳米粉体；后者可制备氧化物粉体，也可制备氮化物和碳化物等非氧化物粉体。

（2）电子束加热法同样有蒸发冷凝和CVD两种工艺，只是以电子束加热。

该法是从制模工艺发展而来，为避免形成薄膜材料，采用流动油面积。

纳米材料合成(液相)
5.2.5 胶体体系分类
体系
分散相
溶胶
固
乳胶
液
固体乳胶
液
泡沫
气
雾、烟、气溶胶（液体粒子） 液
烟、气溶胶（固体粒子）
纳米材料合成(液相)
5.2.4 溶剂挥发分解法
（1）液滴的冻结
使金属盐水溶液冻结 用的冷却剂是不能与 溶液混合的液体，如 正己烷或液氮。
纳米材料合成(液相)
5.2.4 溶剂挥发分解法
（2）冻结液体的 干燥
将冻结的液滴加热， 使水快速升华，同时 采用凝结器捕获升华 的水，使装置中的水 蒸汽压降低，达到提 高干燥效率的目的。
5.2液相合成法
液相法是目前实验室 和工业上应用最广泛 的合成超微粉体材料 的方法.
与气相法比较有如下 优点:
主要特征:
①可精确控制化学组成;
②容易添加微量有效成分, 制成多种成分均一的纳米 粉体;
①在反应过程中利用多 种精制手段;
②通过得到的超细沉淀 物, 可很容易制取高 反应活性的纳米粉体.
金属醇盐制备法
（b) 碱性基加入法:平衡右移 B+ROH(BH)++(OR)-,
(OR)- + MCl MOR +Cl-, (BH)+ + Cl- (BH)+Cl-
TiCl4 + 3C2H5OH TiCl2(OC2H5)2 + 2HCl, TiCl4 + 4C2H5OH + 4NH3 Ti(OC2H5)4 + 2NH4Cl,
纳米材料合成(液相)
影响因素
醇盐的种类对微粒的 形状和结构基本无影 响.
醇盐的浓度对粒径影 响不大.

喷雾热解法（Spray Pyrolysis）





定义：将前驱体溶液（金属溶液）喷入高温气体中， 立即引起溶剂的蒸发和金属盐的热分解，从而直接 合成氧化物粉体的方法。 其过程如下： ①溶剂由液滴表面蒸发为蒸气，蒸气由液滴表面向 气相立体扩散。 ②溶剂蒸发使得液滴体积收缩。 ③溶质由液滴表面向中心扩散。 ④由气相主体向液滴表面的传热过程。 ⑤液滴内部的热量传递。其不足之处是易生成空心 粒子。
溶液，当加入沉淀剂(如OH-，CO32-等)后，或 在一定温度下使溶液发生水解，形成不溶性的 氢氧化物、水合氧化物或盐类，从溶液中析出，
并将溶剂和溶液中原有的阴离子除去，经热分
解或脱水即得到所需的化合物粉料。
合成单分散的带电的超顺磁性颗粒
共沉淀法

在混合的金属盐溶液中加入合适的沉淀剂，
由于解离的离子是以均一相存在于溶液中， 经反应后可以得到各种成分具有均一相组

由于设备简单，原料容易 设备简单，原料容易获得 获得
主要主要用于氧化物纳米材料制备
液相法制备按原理分类
液相法
化学法 物理法
沉淀法 水热法 Sol-gel
溶剂蒸发
值得注意
大的比 表面积 能量高
二次团聚
工艺措施

表面活性剂
分散作用

喷雾干燥
冷冻干燥

改善均一 性
液相物理法制备超细粉体时液相中溶 质浓度变化分析


小结



物理法 冰冻干燥 喷雾干燥法 喷雾热解 化学法 均匀沉淀 共沉淀
The End
Thank You
4 3 g G r r 2 3 V 2V 临界晶核 rc 大小： RT ln S

液相法制备超细碳酸钙粉体的工艺流程一、液相法制备超细碳酸钙粉体的工艺流程简介嘿，宝子们！今天咱们来唠唠液相法制备超细碳酸钙粉体的工艺流程。

这可是个很有趣的事儿呢。

碳酸钙这个东西呀，在好多地方都能用得上，像建筑材料呀，还有食品添加剂啥的。

那超细碳酸钙就更厉害了，它的性能特别好，所以制备它的这个液相法工艺流程就值得好好研究一下。

二、液相法的原料准备1. 首先得有钙源。

这个钙源呢，常见的有氯化钙之类的。

氯化钙这东西比较容易得到，而且纯度也比较好控制。

就像咱们做饭得先准备好食材一样，这个钙源就是制备超细碳酸钙粉体的重要“食材”。

2. 然后就是碳源啦。

二氧化碳气体或者碳酸盐溶液都可以当碳源。

要是用二氧化碳气体的话，还得有合适的装置来控制它的流量和压力呢。

碳酸盐溶液的话，像碳酸钠溶液就挺常用的。

三、反应过程1. 把钙源和碳源放到反应容器里。

这个反应容器也是有讲究的，要能保证反应在合适的温度、压力和搅拌条件下进行。

一般来说，温度要控制在一定范围内，不同的温度可能会影响碳酸钙晶体的生长速度和形态。

2. 搅拌这个环节可不能少。

搅拌就像是给这个反应做按摩，让钙源和碳源能够充分接触，这样反应才能更彻底。

如果搅拌不均匀，可能就会导致生成的碳酸钙粉体质量不均匀，有的地方颗粒大，有的地方颗粒小。

3. 在反应过程中，溶液的酸碱度也很重要。

要通过加入一些酸碱调节剂来维持溶液的pH值在合适的范围。

如果pH值不合适，可能会影响碳酸钙的沉淀和结晶过程。

四、沉淀和过滤1. 反应完成后，碳酸钙就会以沉淀的形式出现。

这时候就需要把沉淀从溶液中分离出来。

过滤就是个很好的办法。

可以用滤纸或者过滤器来进行过滤。

2. 过滤后的沉淀还可能会带有一些杂质，所以还得进行洗涤。

用清水或者合适的洗涤剂来洗涤沉淀，把杂质去掉。

五、干燥和粉碎1. 洗涤后的碳酸钙沉淀要进行干燥。

干燥的方法有很多种，比如自然干燥、烘干等。

自然干燥比较慢，但是比较环保。

烘干的话速度快，但是要注意控制温度，不然可能会影响碳酸钙粉体的性能。

粉体制备方法摘要：本文列举了几种粉体制备合成方法，包括物理方法和化学方法。

物理方法有粉碎法，蒸发冷凝法等，化学方法有气相合成法，液相反应法，固相合成法。

同时比较了三种化学方法的优缺点，浅诉了近年来的几种物理新技术。

关键词：粉体制备合成方法物理方法化学方法优缺点新技术Abstract：This paper lists several powder preparation synthesis methods ,including physical method and chemical methods. The physical methods have comminuting method, evaporative cooling method, etc. Chemical methods include gas agree the diagnosis, liquid phase reaction methods, solid agree the diagnosis. And compares the advantages and disadvantages of the three kinds of chemical methods. Describes several new physical technologies in recent yearsKeywords: powder preparation synthesis methods physical methods chemical methods advantages and disadvantages new physical technologies如今，粉体的合成制备经过多年的发展，制备合成方法已经变得各种各样按理论也可分为物理和化学方法等纳米粒子的制备方法很多，可分为物理方法和化学方法[1]。

1 物理方法1.1 粉碎法：借用各种外力，如机械力、流能力、化学能、声能、热能等使现有的块状物料粉碎成粉体。

备和仪器。
改进方向
优化实验条件
通过系统研究实验参数，如温度、搅 拌速度和沉淀剂浓度等，寻找最佳的 实验条件，提高粉末质量。
引入表面活性剂
在液相沉淀过程中加入表面活性剂， 改善粉末的分散性，减少团聚现象。
采用先进的制备技术
结合其他先进的材料制备技术，如超 声波辅助、微波加热等，提高液相沉 淀法的效率和粉末质量。
详细描述
在液相沉淀法中，首先需要将所需的化学物质溶解在适当的溶剂中，形成均匀的溶液。这一步骤中， 选择合适的溶剂至关重要，因为它将影响化学物质的溶解度和稳定性。此外，还需要确保溶液的浓度 达到实验要求，以便在沉淀过程中获得所需的产物。
沉淀反应
总结词
沉淀反应是液相沉淀法的核心步骤，涉及向溶液中添加沉淀剂以产生目标产物。
基于物质溶解度的差异，通过控制温度、压力、浓度等条件，使目标物质在溶 液中达到过饱和状态，进而析出沉淀，经过滤、洗涤、干燥等步骤得到目标粉 末。
历史与发展
历史
液相沉淀法最早可追溯到19世纪中期，随着科技的发展和工 业化的推进，该方法在材料科学、化学工程等领域得到了广 泛应用和改进。
发展
近年来，随着绿色化学和可持续发展的理念逐渐深入人心， 液相沉淀法在环保友好型制备工艺方面取得了重要进展，如 开发低能耗、低污染的沉淀剂和改进工艺流程等。
2. 沉淀生成
调整溶液pH值或加入沉淀剂，使 目标离子形成沉淀。
3. 陈化
让沉淀在溶液中充分生长和结晶 ，通常需要静置一段时间。
6. 称重与计算
干燥后对沉淀进行称重，计算产 率与纯度。
5. 干燥
将过滤后的沉淀放入烘箱中干燥 ，记录干燥时间与温度。Fra bibliotek4. 过滤
使用滤纸将溶液与沉淀分离，并 用清水洗涤沉淀至无氯离子。