微乳液法制备纳米材料的研究进展

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1、微乳液法制备纳米材料的研究进展201200110038李吉相摘要：综述了微乳液法制备纳米材料的基木原理和影响因索，回顾了微乳液在金屈、金属卤化物、金属硫化物、金属碳酸盐、金属和非金属氧化物等纳米微粒制备中的应用，展望了这一领域的发展方向。关键词：微乳液；纳米微粒；制芥纳米材料是指由极细品粒组成，特征纬度尺寸在纳米数S级ClOOnm）的固体材料[1]。其制备方法多种多样[2],-般来说，制备较大景的纳米品固体的方法有三种，这些方法简单而又经济，且都保证了粒了的小尺寸和窄的分布。它们是：1）用脉冲电了沉积法制备金属或合金的纳米品：2）在微乳液中运用沉淀法制备

2、氟化物的纳米品，如在反相（w/◦）微乳液中合成NH.MnF。；3）在微乳液中运用溶胶-•凝胶水解法制得金属氧化物的纳米品，其中后两种方法都使用丫微乳液制备法。这也说叨微乳液法在纳米材料制备科学中占有极为重要的地位。在合成吋使用微乳液法，在纳米微粒的表而有一层表而活性剂膜，故在制作电镜样品的抽真空、蒸发溶剂的过程屮，纳米微粒保持分敗状态而不发牛.凝聚。微乳液通常是由表而活性剂、助表而活性剂（通常为醇类）、汕（通常为碳氢化合物）和水（或电解质水溶液）组成的透明的、各相同性的热力学稳定体系m。微乳液屮，微小的“水池”被表而活性剂和助表則活性剂所组成的单分子层界

3、而所包围而形成微乳颗粒，W大小可控制在几十至几百个之问。微小的“水池，尺度小£1.彼此分离，因而构不成水相m，通常称之为“准相”。微乳液足热力学稳定体系，W水核足一个“微型反应器”，这个“微型反应器”拥有很大的界而，在興中可以增溶各种不同的化合物，足非常好的化学反应介质。微乳液的水核尺、r是由增溶水的量决定的，随增溶水量的增加而增大。因此，在水核A进行化学反应制备超细颗粒时，屮于反应物被限制在水核内，镟终得到的颗粒粒径将受到水核大小的控制。微乳液用来作为合成纳米微粒的介质，是冈为它能提供一个特定的水核，水溶性反应物在水核中发生化学反应可以得到所要制备的纳

4、米微粒。影响纳米微粒制备的因索主要有以下三方面：（1）微乳液组成的影响纳米微粒的粒径与微乳液的水核半社有关，水核半抒是屮W—[HzO]/E表面活性剂]决定的。微乳液组成的变化将导致水核的增人或减小，水核的人小宵接决定超细颗粒的尺寸。一般说來，超细颗粒的直径要比水核直径稍人，这可能足由丁•胶团间快速的物质交换而导致不同水核内沉淀物的聚集所致。（2）反应物浓度的影响适当调节反应物的浓度，可使制取粒子的人小受到控制。Pileni等在AOT/界辛烷/H0反胶团体系中制备0€^粒子时，发现超细颗粒的直径受X—[cd]/[S—]的影响，当反应物之一过量时，中成较小的

5、CdS粒子。这足由丁•当反应物之一过剩时，结晶过程比等量反应耍快，生成的超细颗粒粒径也就偏小。（3）微乳液界面膜的影响选择合适的表面活性剂是进行超细颗粒合成的第一步。为/侃证形成的微乳液颗粒在反应过程中不发生进一步聚集，选择的表血活件剂成膜性能要合适，古则在微乳液颗粒碰撞吋衣血活性剂所形成的界面脱易被打开，导致不同水核内的固体核成超细颗粒之间的物质交挽，这样就难以控制超细颗粒的最终粒径了。合适的表而活性剂应在超细颗粒一H形成就吸附在粒子的表而，对生成的粒了起稳定和保护作用，以防止粒子的进一步生长。自Boutonnet等首次川微乳液法制备出Pt、Pd、Rh

6、、Zr等单分散金屈纳米微粒以來，该法己受到了极大的重视。归纳起來，用微乳液法制备出的纳米微粒有以下几类：①金属纳米微粒，除Pt、Pd、Rh、Zr外，还有Au、Ag、Mg、Cu等；②半导体材料CdS、PbS、CuS、ZnS、Sn02等;⑧Ni、Co、Fe等金属的硼化物等纳米催化剂；④SiOz、Fe。0。等氧化物；⑤AgCl、AuCk等胶体颗粒；⑥CaCO。、BaCO。等的金域碳酸盐；⑦磁性材料BaFe。：0⑧发光纳米材料等，-W屮以氧化物纳氷材料研究较多。1.金属纳米微粒利用w/o微乳液体系的特点，制备金属纳米微粒己有不少报导。最近，SunqingQiu等

7、报导III,在十二烷基硫酸钠(SDS)/界丙醇/环己烷/水的w/o微乳液制备Cu纳米催化剂，水对表而活性剂摩尔比和前驱物盐浓度对粒子大小和单分散性的影响进行了研究。制备A法足：首先制得含2gSDS,4g异丙醇和10mL环己烷的表面活性剂混合物,加入不同数量CuSO.水溶液到混合物屮，搅拌到混合物变淸。在微乳液屮，水相的体积容量随水对表而活性剂摩尔比而变化。CuSO.的浓度是0.1250inol*L〜，除了研究水溶反应物浓度对粒子影响外，随后,缓慢地滴加2.0mL5(n)/v)NaBH.水溶液入微乳液屮，溶液立即转为深棕色，这意味着Cu纳米粒子己产生，放置

8、7d结果微乳液是稳定的，离心过滤得Cu纳米粒子。2.金属肉化物纳米微粒纳米舟化银