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1、第21卷第9期重庆工学院学报(自然科学版)2007年9月Vol.21No.9JournalofChongqingInstituteofTechnology(NaturalScienceEdition)Sep.2007【机械与材料】微乳液法制备纳米材料研究进展梁依经,黄伟九,田中青(重庆工学院材料科学与工程学院,重庆400050)摘要:阐述了微乳液法制备纳米材料的特点,纳米材料的形成机理及影响因素,并综述了应用微乳液技术制备新型纳米材料的最新进展.关键词:微乳液;纳米材料;制备中图分类号:TB383文献
2、标识码:A文章编号:1671-0924(2007)09-0087-05ResearchProgressofMicroemulsionMethodforPreparingNanomaterialsLIANGYi-jing,HUANGWei-jiu,TIANZhong-qing(SchoolofMaterialScienceandEngineering,ChongqingInstituteofTechnology,Chongqing400050,China)Abstract:Inthispaper,the
3、characteristics,themechanismandtheinfluencefactorsofnanomaterialspreparationbymicroemulsionmethodarediscussed,andthelatestprogressofthemicroemulsiontechnologyappliedinpreparingnewnanomaterialsisalsopresented.Keywords:microemulsion;nanomaterials;preparat
4、ion微乳液是指2种互不相溶液体在表面活性剂学反应制备超细粒子时,由于反应物被限制在水作用下形成的热力学稳定的、各向同性、外观透明核内,最终得到的颗粒粒径将受水核大小的控制,或半透明、粒径1～100nm的分散体系;它有水包因此可通过控制水核的尺寸和形状制备纳米级的油型(O/W)、油包水型(W/O)和油水双连续型3材料.近年来,国内外利用微乳化技术制备纳米材[1]种结构.料的报道日见增多,并已成为纳米材料制备的主W/O型微乳液又称反相微乳液,其水核在一要技术之一.定条件下具有稳定、小尺寸的特性,即使破裂
5、后还能重新组合,这类似于生物细胞的一些功能,被称1微乳液法制备纳米材料的特点[2]为智能微型反应器;这个“微型反应器”拥有很大的界面,在其中可以增溶各种不同的化合物,是与其他纳米材料的制备方法相比,微乳液法[3-5]非常好的化学反应介质.当在水核内进行化制备纳米材料具有以下特点:①粒径分布较窄且收稿日期:2007-08-13基金项目:重庆市科委重点自然科学基金项目(2005BA4019).作者简介:梁依经(1983—),男,甘肃通渭人,硕士研究生,主要从事纳米功能材料的研究.88重庆工学院学报较易控制
6、.由于成核生长是在水核中进行的,水核的大小决定了微粒的大小.通过控制溶剂剂量、表面活性剂用量及适当的反应条件,可以较易获得粒径均匀的纳米微粒.②通过选择不同的表面活性剂分子对粒子表面进行修饰,可获得所需要的图2向微乳中加还原剂具有特殊物理、化学性质的纳米材料.③由于粒子表面包覆一层(或几层)表面活性剂分子,不易聚结,得到的有机溶胶稳定性好,可较长时间放置.④纳米粒子表面的表面活性剂层类似于一个“活性膜”,该层可以被相应的有机基团取代,从而制图3气体鼓入微乳液得特定需求的纳米功能材料.⑤在常压下进行反2
7、.2影响微乳法制备纳米粒子的因素应,反应温度较温和;装置简单,易于实现.影响微乳液法制备纳米材料的因素主要有:1)水核半径.纳米材料的粒径受微乳液水核2微乳液法制备纳米材料的形成机理及影半径的控制,而水核半径(R)与体系中水与表面活响因素性剂的浓度(w=[H2O]/[表面活性剂])及表面活性剂的种类有关.在一定范围内,水核半径随ω的2.1纳米材料的形成机理[6]增大而增大,并近似的呈线性关系.当利用微乳液法制备纳米材料时,纳米材料[3]2)反应物浓度.适当调节反应物浓度,可使制的形成机理一般有以下3种
8、情况:[7]取粒子的大小受到控制.Pileni等在AOT/异辛1)将2个分别增溶有反应物A,B的微乳液烷/水微乳体系中制备CdS胶体粒子时,发现超细混合,此时由于胶团颗粒间的碰撞,发生了水核内2+2+粒子的粒径受x=[Cd]/[S]的影响,当反应物质的相互交换或物质传递,引起核内的化学反物之一过量时,生成较小的CdS粒子.这是由于当应.由于水核半径是固定的,不同水核内的晶核或反应物之一过剩时,结晶过程比等量反应要快,生粒子之间的物质交换不能实现,所以水核
