《纳米材料分类》PPT课件

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1、本实验采用液相法低温制备银纳米粒子，以阴离子表面活性剂油酸钠作为保护剂，用NaBH4还原AgNO3，其实验原理如下：4AgNO3+3NaBH4+4NaOH——>4Ag+4NaNO2+3NaBO2+2H2O+6H2↑相转移法制备油溶性银纳米粒子是通过调节乳化剂浓度、无机盐种类及浓度，把油酸钠包覆的银纳米粒子从水相转移到异辛烷、环己烷和甲苯等有机溶液中。电化学沉积因其自身特点为制备粒径和形状可控的纳米微粒表面提供了一种方便可行的实验方法。本实验还尝试利用恒电流电沉积技术在导电玻璃上沉积球形纳米银。实验安排：第1周：讲座

2、，检索相关资料，初步拟定方案第2周:根据资料分析，拟定选择实验内容和初步方案，准备仪器第3-7周：分组实验，每组3人，共10组，表征第8周：分析结果，完成实验总结题目、摘要，引言、实验材料与方法，结果与讨论，小结，参考文献实验设计方案实验记录。实验总结意义：认识形成机理，相转移机理。为制备可控功能性纳米材料提供参考。结果与讨论。每一步影响因素有哪些？现象、结论，机理，为什么？注意事项你的收获，对以后实验安排的建议。意义：为进一步深入认识电结晶机理，为制备可控功能性纳米材料提供参考。电结晶的步骤。影响电沉积的因素（溶

3、液，基底，电化学工艺）铜为什么难沉积在铁基底上？如何计算沉积层厚度？估算粒子半径？现象、结论（形貌与条件关系）各种表面形貌形成机理。注意事项你的收获，对以后实验安排的建议。近期任务分组，3个大组，每组8－10个小组查阅文献，纳米银的用途，制备方法，不同性能纳米银的表征方法(TEM样品制备)初步拟定实验方案准备实验。。纳米材料分类纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类。其中纳米粉末开发时间最长、技术最为成熟，是生产其他三类产品的基础。纳米粉末：又称为超微粉或超细粉，一般指粒度在100纳米以下的粉

4、末或颗粒，是一种介于原子、分子与宏观物体之间处于中间物态的固体颗粒材料。可用于：高密度磁记录材料；吸波隐身材料；磁流体材料；防辐射材料；单晶硅和精密光学器件抛光材料；微芯片导热基片与布线材料；微电子封装材料；光电子材料；先进的电池电极材料；太阳能电池材料；高效催化剂；高效助燃剂；敏感元件；高韧性陶瓷材料（摔不裂的陶瓷，用于陶瓷发动机等）；人体修复材料；抗癌制剂等。纳米纤维：指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料。可用于：微导线、微光纤（未来量子计算机与光子计算机的重要元件）材料；新型激光或发光二极管材料等。纳米膜：纳

5、米膜分为颗粒膜与致密膜。颗粒膜是纳米颗粒粘在一起，中间有极为细小的间隙的薄膜。致密膜指膜层致密但晶粒尺寸为纳米级的薄膜。可用于：气体催化（如汽车尾气处理）材料；过滤器材料；高密度磁记录材料；光敏材料；平面显示器材料；超导材料等。纳米块体：是将纳米粉末高压成型或控制金属液体结晶而得到的纳米晶粒材料。主要用途为：超高强度材料；智能金属材料等。纳米材料的合成与制备方法（物理）机械法有机械球磨法、机械粉碎法以及超重力技术。机械球磨法无需从外部供给热能,通过球磨让物质使材料之间发生界面反应,使大晶粒变为小晶粒,得到纳米材料。

6、范景莲等采用球磨法制备了钨基合金的纳米粉末。xiao等利用金属羰基粉高能球磨法获得纳米级的Fe-18Cr-9W合金粉末。机械粉碎法是利用各种超微粉机械粉碎和电火花爆炸等方法将原料直接粉碎成超微粉,尤其适用于制备脆性材料的超微粉。超重力技术利用超重力旋转床高速旋转产生的相当于重力加速度上百倍的离心加速度,使相间传质和微观混合得到极大的加强,从而制备纳米材料。刘建伟等以氨气和硝酸锌为原料,应用超重力技术制备粒径20nm—80nm、粒度分布均匀的ZnO纳米颗粒。纳米材料的合成与制备方法气相法包括蒸发冷凝法、溶液蒸发法、深

7、度塑性变形法等。蒸发冷凝法是在真空或惰性气体中通过电阻加热、高频感应、等离子体、激光、电子束、电弧感应等方法使原料气化或形成等离子体并使其达到过饱和状态,然后在气体介质中冷凝形成高纯度的纳米材料。Takaki等在惰性气体保护下,利用气相冷凝法制备了悬浮的纳米银粉。杜芳林等制备出了铜、铬、锰、铁、镍等纳米粉体,粒径在30nm—50nm范围内可控。魏胜用蒸发冷凝法制备了纳米铝粉。溶液蒸发法是将溶剂制成小滴后进行快速蒸发,使组分偏析最小,一般可通过喷雾干燥法、喷雾热分解法或冷冻干燥法加以处理。深度塑性变形法是在准静态压力

8、的作用下,材料极大程度地发生塑性变形,而使尺寸细化到纳米量级。有文献报道,Φ82mm的Ge在6GPa准静压力作用后,再经850℃热处理,纳米结构开始形成,材料由粒径100nm的等轴晶组成,而温度升至900℃时,晶粒尺寸迅速增大至400nm。纳米材料的合成与制备方法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,使得靶材料表面的原子或分子从靶