纳米材料合成和制备方法.docx

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1、纳米材料大致分为纳米微粒、纳米纤维、纳米薄膜和纳米块四类。纳米材料具有颗粒尺寸小、比表面大、表面能高、表面原子所占比例大等特点，以及其特有的效应：表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应。表面效应（金属超微颗粒有望成为新一代的高效催化剂、储气材料或低熔点材料）；小尺寸效应（一些新奇的性能——特殊的光学性质；特殊的导热性能；特殊的磁学性能和特殊的力学性能）。无机纳米材料制备方法和分类纳米材料类别化学法物理法综合法纳米粉末沉淀法（共沉淀、均相沉淀）、化学气相沉积法，水热法，相转移法、溶胶-凝胶法惰性气体沉积法、蒸汽法、球磨法、爆炸法、喷雾法辐射化学合成法（微薄法）纳米薄膜材

2、料水解法、胶体化学法、溶胶-凝胶法、电沉淀法、还原法、化学气相沉积法等离子蒸发法、激光溅射法、溶剂挥发法超声沉淀法、激光化学法纳米晶体和纳米块体非晶晶话法惰性气体蒸发法、高速粒子沉积法，激光溅射法、球磨法、原位加压法纳米材料常用表征方法：化学成分表征：化学成分是测试纳米材料时，首先要确定的问题，因为化学成分直接决定纳米粒子的性能。常用的一起分析法主要利用各种化学成分的特征谱线，如AES、AAS、X射线荧光分析（XRFS）、电子探针委屈分析法（EPMA）——对纳米材料化学成分进行定性和定量分析；X射线光电子能谱法（XPS）分析材料的表面化学组成、原子价态、表面形貌、表面维系结构状态以

3、及表面能态分布等。也可以通过扫描电子显微镜，利用探测从样品上发出的特征X射线来进行元素分析，也可以利用二次电子、背散射电子、吸收电子信号等观察样品的形貌图像。物理指标表征纳米粒子物理指标表征包括：颗粒大小、粒径分布、颗粒形貌、晶体结构等，常用测试方法有：X射线衍射（XRD）——鉴定物质晶相的尺寸和大小，并根据特征峰的位置鉴定样品的物相。几乎所有的纳米材料的成分分析都能用XRD表征，纳米材料的物相和粒径表征也都可以使用XRD。透射电镜图（TEM）可以最直接地给出纳米材料颗粒大小、形貌和粒径分布等情况。扫描电镜（SEM）主要用于观察纳米粒子的形貌，在基体中的分散情况，粒径的测量方面。激

4、光散射法：用于测量纳米粒子的粒径大小，还可以结合BET法测定纳米粒子的比表面积研究和研究团聚颗粒的尺寸及团聚度等。纳米粒子表面分析扫描隧道显微镜（STM：ScanningTransmissionElectronMicroscope）可以观察到纳米材料表面的原子或电子结构、面结构以及有吸附质覆盖后表面的重构结构，还可以观察到表面存在的原子台阶、平台、坑等结构缺陷。原子力显微镜（AFM，AtomForceMicroscope）弥补了STM只能观察导体和半导体的不足，可以极高的分辨率研究绝缘体表面。扫描探针显微镜技术（SPM，ScanningProbeMicroscope）利用探针与样品

5、的不同相互作用，在纳米级甚至原子级水平上研究物质表面原子和分子的几何结构以及电子行为等有关物理、化学性质，在纳米尺度上研究物质的特征。红外及拉曼光谱。揭示材料中空位、间隙原子、位错、晶界和相界等方面的关系，提供相应的信息，可用来分析纳米材料。傅里叶变化远红外表征用于检车金属离子与非金属利兹城建、金属离子的配位等化学环境情况及变化。紫外-可见光谱：表征也想金属纳米粒子字常用的技术。通过紫外-可见光谱，可以获得有关离子颗粒度、结构等方面的信息；另外，紫外-可见可观察能级结构的变化，通过吸收位置的变化可以考察其能级的变化。穆斯堡尔谱学：可获得有关最外层化学信息的有效的表面研究技术。热分析

6、：纳米材料的热分析主要是指差热分析（DTA，DifferentialThermalAnalysis）、示差扫描量热（DSC，DifferentialScanningCalorimetry）以及热重分析（TG,ThermalGravimetry）。表征升温过程中相变、晶化过程；升温过程中粒径的变化；表面对物质吸附能力的强弱及吸附量；表面成键或非成键有机基团或其他物质存在与否、含量及热失重温度。