微乳化技术在无机纳米材料制备中的应用及发展.pdf

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1、第22卷第1期材料科学与工程学报总第87期Voi.22No.1JournaiofMateriaisScience&EngineeringFeb.2004!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!文章编号：1004-793X（2004）01-0138-04微乳化技术在无机纳米材料制备中的应用及发展陈磊，陈建敏，周惠娣（中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室，甘肃兰州730000）【摘要】本文介绍了微乳液的概念

2、，微乳反应器的原理以及微乳液各组分对于化学反应的影响因素，阐述了微乳化技术在纳米材料制备领域中的应用状况。探讨了目前该领域的研究进展，并对今后的研究工作进行了展望。【关键词】微乳液；微乳反应器；纳米材料；制备中图分类号：TB383文献标识码：AApplicationandDevelopmentofMETintheSynthesisofInorganicNanomaterialsCHENLei，CHENJian-min，ZHOUHui-di（LanzhouInstituteofChemicalPhys

3、ics，stateKeyLaboratoryofSolidLubrication，Lanzhou730000，China）【Abstract】Inthispaperthetheoryandmethodofsynthesizinginorganicnanomateriaisinthemicroemuisionswithmicroreactorhavebeenintroduced.Meanwhiie，thecurrentprogressisintroducedandsomeideasconceringt

4、hedeveiopmentinthisfieidarereviewed.【Keywords】microemuisions；microreactor；nanomateriais；synthesis如图1中下方的!、"、#分别代表了Winsor!型（两相，0/1引言W微乳液与过量的油共存），Winsor"型（两相，W/0微乳液与过量的水共存）以及Winsor#型（三相，中间态的双连续信息技术、生命科学和纳米科技是21世纪发展的主流［2］微乳液与过量的水、油共存）。微乳液液滴膜的强度、尺方向，其中纳米科技

5、又是信息技术和生命科学持续发展的寸及增溶量都较大，已被证明是多种化学反应，如酶催化、基础。近年来，国内外在纳米科学及其应用方面的研究非聚合、有机合成、纳米粒子制备反应等的理想介质，被称作常活跃，其中将微乳化技术引入无机纳米材料的合成研究［3］“微反应器”（microreactor），而且在一定条件下具有结构稳已成为材料化学研究的热点之一，迄今为止已经利用微乳定、小尺寸的特性，即使破裂后还能重新组合，类似于生物化技术合成了多种纳米微粒和具有复杂结构的无机纳米材细胞的一些功能（如自组织性、自复制性），因

6、此又将其称为料，在合成新型纳米材料方面显示出极其广阔的应用前景。智能微反应器［4］。2原理3无机纳米材料的合成及主要影响因素［1］微乳液概念最早由Hoar与Schuiman于1943年提出，可以定义为：两种互不相溶液体在表面活性物质的作用下3.1反应机理［5］形成的热力学稳定、各向同性、外观透明或半透明、粒径在利用表面活性剂在溶液中形成微乳等自组装体，其1~100nm范围内的分散体系。相应地把制备微乳液的技内部的纳米级水相区域限制了无机物成核的位置和空间，术称之为微乳化技术（microemuisio

7、ntechnigue，MET）。传统相当于纳米尺寸的反应器，在此反应器中发生化学反应即乳液基本分为W/0（油包水，反相）与0/W（水包油，正相）两可合成出纳米微粒。反相微乳中纳米微粒的形成过程一般种类型。微乳液却能采取其他形态结构，如球状、柱状、双包括化学反应、成核和晶核生长三个阶段。当含有两种不连续及层状结构等，并可连续地由W/0型向0/W型转变。同反应物的反相微乳溶液混合后，由于微乳之间的碰撞、融收稿日期：2003-05-08；修订日期：2003-07-10基金项目：国家自然科学基金资助项目（5

8、9925513）作者简介：陈磊（1971-），男，硕士，主要从事纳米材料制备及表面改性研究.第22卷第1期陈磊，等.微乳化技术在无机纳米材料制备中的应用及发展·139·响粒子的形状。微乳液滴界面膜的强度对纳米微粒形成过程及最后产［9］物的质量也有很大影响。如果界面结构不致密，液滴之间的物质交换速率过大，则产物的单分散性就不好。含水量是影响界面膜强度的主要因素，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。Ma