纳米材料的制成方法

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1、纳米材料的制成方法纳米材料是支撑现代科技发展的决定性因素之一，是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸（0.1-100nm）或由它们作为基本单元构成的材料，这人约相当于10^100个原了紧密排列在一起的尺度。据微特克纳米了解其应用之广泛，几乎涉及到医食住行各个方面，包括纳米电子材料、纳米光电子材料、纳米生物医用材料、纳米敏感材料、纳米储能材料等。液相仑成法是制备纳米甲醛对孕妇的危害材料的一种有效途径。方法简单、条件温和、低成本、低污染，并且能够实现产物的纯度、形貌及粒径。水热法是19世纪屮叶地质学家模拟白然界成矿作用而开始研究的cl90

2、0年后科学家们建立了水热合成理论，以示又开始转向功能材料的研究。水热法又称热液法，属液相化学法的范畴。是指在特制的密闭反应器（高压釜）中，采用水溶液作为反应体系,通过对反应体系的温度控制，在反应釜屮产生一个高温、高压的环境用来制备、合成无机材料的一种有效方法。水热反应依据反应类型的不同可分为水热氧化、水热还原、水热沉淀、水热合成、水热水解、水热结晶等。其中水热结晶用得戢多。水热技术具有两个特点，一是其相对低的温度，二是反应在密闭容器屮进行，避免了组分挥发。在水热法小，由于处于高温高压状态，溶剂水处于临界或超临界状态，反应活性提高，水在

3、合成反应中起到两个方面的作用：压力的传媒剂和化学反应的介质。高压下，绝大多数反应物均能完全（或部分）溶解于水，町使反应在接近均相中进行，从而加快反应的进行。在这一过程屮，温度、压力、溶液浓度等甲醛治理参量之间互相影响、相互制约，对最终样品的形态有极人影响。因此，只有严格、梢确地控制样品制备过程中的各项条件,才可能制备出具冇特定形貌的纳米样品。水热法引起人们广泛关注的主要原因是：（1）水热法采用屮温液相控制，能耗和对较低，适用性广，既可用于超微粒了的制备，也可得到尺寸较大的单晶，还可以制备无机陶瓷薄膜。（2）原料相对廉价易得，反应在液相

4、快速对流屮进行，产率高、物相均匀、纯度高、结晶良好，并形状、大小町控。（3）在水热过程中，可通过调节反应温度、压力、热处理时间、溶液成分、pH值、前驱物和矿化剂的种类等因索，來达到有效地控制反应和品体半长特性的目的。（4）反应在密闭的容器中进行，可控制反应气氛而形成合适的氧化还原反应条件，可获得某些特殊的物相，尤其冇利于冇毒体系中的介成反应，这样可以尽可能地减少环境污染。据微特克纳米了解由于水热过程小制备出的纳米微粒通常具有物和均匀、纯度高、品形好、单分散、形状以及尺寸大小可控等特点，水热技术己被广泛地应用于纳米材料的制备。但是水热法

5、也有具严重的局限性，最明显的一个缺点就是，该法往往甲醛的危害只适用于氧化物或少数对水不敏感的硫化物的制备,而对其他一些对水敏感的化合物的制备就不适用。在这种背景下，人们又发展出了溶剂热技术。溶剂热合成技术在原理上，与水热法十分相似，以有机溶剂代替水，大大拓宽了水热法的应用范

6、札是水热法的发展。非水溶剂同时也起到传递压力、媒介和矿化剂的作用。溶剂热合成具有一些其它方法无法取代的独特优点。首先，溶剂热合成可以有效地杜绝前驱物、产物的水解和氧化，有利于合成反应的顺利进行。其次，溶剂热体系是实现材料形状控制的重要手段，溶剂热体系的低温、高压、

7、溶液条件，冇利于生成具冇晶型完美、规则取向的晶休，且合成产物的纯度高。通过选择和控制反应温度和溶剂可制得不同粒径的纳米材料，尤其是当在溶剂热体系中辅佐以髙分子、表而活性剂等手段,对材料的形状具冇冇效的控制作用。再次，溶剂热是实现特殊物相合成的重要方法，在溶剂热体系中反应物处于分子或胶体分子状态，反应活性高，可替代某些固相反应，促进低温和软化化学的发展，实现一些新的化学反应，并且山于体系化学环境不同，可能形成在常规条件下无法获得的亚稳相产物。水热溶剂热条件下，影响产物形貌的主要因索冇：（1）溶剂的性质：主要包括溶剂的粘度、与金属的配位能

8、力、对盐和金属的溶解能力、酸碱性等。研究表明，溶剂的强配位能力对于合成-•维纳米品材料是关键的，溶剂配位能力不仅影响产物形貌，而且还影响反应活性和物相。因而选择适当的溶剂，有助于介稳相的合成。另外，如果不存在配位溶剂，但反应物中存在冇配位能力的物质的话，同样也可能形成一维形貌的材料。（2）温度的影响：一般而言，温度升高，纳米粒子的尺寸会增大。反应温度不仅影响反应动力学，而且导致产物相转变。（3）模板作用：通常所说的模板合成法中的模板属于硬模板，主要是利用基质材料结构屮的纳米除醛空隙进行纳米材料合成，结构基质包括玻璃、分了筛、人分了离了

9、交换树脂和聚合物等，但同时也经常使用软模板。在水热条件下，两种模板都比较冇效。比如多胺就被认为是合成一维纳米晶的软模板。除了上述的主要影响因素外，其它如反应时间、pH值、催化剂和反应物比例等因素同样也会影响材料的制备。由