气液反应反胶束法制备纳

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1、第卷第期无机材料学报,年月,文章编号一一一气一液反应反胶束法制备纳米颗粒,‘吴平伟,高镰,中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷与超微结构国家重点实验室上海,中国海洋大学化学化工学院青岛摘要用气体分别与反胶束中的水溶液和由络合的水溶液反应,制备了单分散,在产物中还发现有少量三角形颗粒,程度较高的纳米颗粒并对其形成机理进行了初步探讨关键词,反胶束纳米颗粒三角形中图分类号文献标识码引言“”反胶束很早就被用来作为纳米反应器制备颗粒由于随表面活性剂浓度与水含量比,,,,,例的变化反胶束可以表现出多种形状如球状棒状层状等因此人们提出了利用反胶,【,一束的形状来控制产物形状的设想

2、并在实验上得到了一些验证甚至不需其他处理就可以形成单分散的颗粒并自组装成有序的排列’、、,由于纳米球棒丝在纳米技术如单电子器件中具有广泛的潜在的应用前景寻、、找一种有效的可控形貌的制备纳米球棒丝的方法对纳米技术的发展有很深刻的意义本文研究了用气体分别和反胶束中的水溶液和由络合的水,,,溶液反应制备了单分散程度较高的纳米颗粒在产物中还发现有少量三角形颗粒并对其形成机理进行了初步探讨实验部分分别配制的异辛烷溶液,的水溶液和的,由络合的水溶液记作【在六个锥形瓶中分别加的异辛,、、烷溶液在号瓶中分、、、,、、别加入和的水溶液在号瓶中分别加入和的」水溶液·将所有的锥形瓶都放在

3、超声波发生器中超声数分钟得·在气体发生器中加入的到澄清的反胶束溶液后放入密闭反应器中,加,水溶液入足量盐酸后也放入反应器中密闭后放置反胶束出现的特征黄色收稿期一一,收一一到修改稿期,··作者简介吴平伟一,男通。川博士讯联系人高滚无机材料学报卷,将数滴含有的反胶束溶液滴到覆有碳膜的透射电镜铜网上浸入异辛烷中一洗去表面活性剂后在型透射电镜上进行透射电镜观察结果和讨论、,图给出的是反胶束中不同反应物含量下得到的纳米颗粒从中可以看出对相同,,的反应物体系随着反胶束中反应物含量的增多得到的颗粒尺寸变化并不十分明显这可以用反应时间的足够长来解释等人在研究反胶束中铜纳米颗粒生长的

4、溶剂效,,应时发现反胶束中的水含量确实对铜颗粒的生长速率有很大影响在低水含量水分子“”,,被束缚在表面活性剂的极性头上形成了一个紧张的界面而水含量增大时胶束中的,,,水将更为自由增大了胶束的尺寸这样就形成了流动性更强的界面从而增大了有效碰,,,撞的数目导致颗粒的团聚因此在低水含量的反应速率要明显低于高水含量也即在短,,的时间内反应低水含量的反胶束中将得到尺寸更小的颗粒但当反应时间足够长时不论在多大的水含量都得到具有相同平均尺寸的金属颗粒对和的研究也有相同的结果,,时所得图反胶束中水含量为纳米颗粒的照片,,反应物含量相同时,在水溶液体系中得到的颗粒尺寸要略大于在水溶液

5、体系中得到的颗粒在用作为反应物时,先要和反应生成,十一释放出和离子从的用量可以计算出生成的和所用的的摩尔,比大约是这样不溶于水的功能化表面活性剂分子将分散在一大量的分子中而存在于反胶束的油水界面当硫化氢气体分子扩散到反胶束中,一,和分子进行反应时反应将在油水界面上表面活性剂形成的膜上进行由于油一,水界面上分子的隔离作用形成的颗粒将不容易长大而在用【」作·,,为反应物时」分子将分散在水溶液中而不是在分子中分散当硫化氢气体分子扩散到反胶束中和【」分子进行,反应将在反胶束形成的水池中进反应时行,限制其晶核的长大是由一水界面上分子的隔离作于反胶束的限制作用而不是油用而且,硫

6、化氢气体的缓慢扩散也有利于晶核的生长,一期昊平伟高赚气液反应反胶束法制备纳米颗粒图反胶,照片束中」水溶液含量为时所得纳米颗粒的,【」图,反胶束中」水溶液含量为时所得纳米颗粒的照片,【』在由的【」水溶液分散在表面活性剂溶液中形成的反胶束中进,生成物不是,行反应时预期得到球形或棒状纳米颗粒而是在大量的不规则形状颗粒中有,少量的三角形纳米晶图是三角形纳米晶的高分辨透射电镜照片其晶面间距为人,对应于晶面】等人在用功能化表面活性剂形成的反胶束与和混合气体反,应制备纳米颗粒时生成物中也有少量的三角形纳米颗粒形成对三角形纳米颗粒的详细研究表明它们是平面的三角形而不是金字塔形等人没

7、有解释三角形,而是简单地将它归结纳米颗粒的形成机理于制备过程等人的实验中同样形,,成大量的不规则形状颗粒对于这些不规则的颗粒他们不知道是在晶体长成以后聚集形成的还是晶体生长自身形成的,但他们倾向于认为是晶体生长过程造成的,,在等人的实验中反胶束是完全由功能化表面活性剂形成的其浓度无机材料学报卷,表二达到了示水含量的参数水与表面活性剂的摩尔比高达纳米颗粒是由、“流量为摩尔比为的和混合气体与反胶束反应得到的对一,一异辛烷水系统形成的反胶束的相图没有进行过非常详细的研究但对异辛烷一水一一系统和异辛烷水系统形成的反胶束的研究表明它们有相似的相行为对一一,,的异辛烷水系统