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1、2005年1月重庆大学学报(自然科学版)Jan.2005第28卷第1期JournalofChongqingUniversity(NaturalScienceEdition)Vo.l28No.1文章编号:1000-582X(2005)01-0005-06*纳米材料制备方法的研究现状与发展趋势112唐一科,许静,韦立凡(1.重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆400030;2.中国工程物理研究院结构力学研究所,四川绵阳621000)摘要:简单介绍了纳米材料及其特性,并结合国内外参考文献综述了纳米材料的制备方法、特点和进展,其中包括气相反应法、沉淀法、乳液法、溶
2、胶-凝胶法、溶剂热法、固相反应法、SPD法、超声场中湿法、超临界法、自组装法。目前已经可以制备出平均粒径为几个纳米的粉体,而且粒径均匀,国外进行的大多数制备试验都已经在一定程度上控制晶体生长,通过选择合适的试验方法和试验条件,可以选择性地制备某一粒径范围的纳米晶体,同样可以在一定程度上选择制备不同形态的金属氧化物纳米晶体。在此基础上,分析了现代纳米材料制备方法的发展趋势。关键词:纳米材料;制备方法;研究现状中图分类号:TQ050.4文献标识码:A纳米材料被誉为21世纪的新材料。广义的纳米料范围较窄,反应条件较高,如高温高压等缺点。材料是指3维尺寸中至少有1维处于纳
3、米尺寸,即1液相法[1]1~100nm的范围。纳米材料大致可分为纳米粉末(零维),纳米纤维(1维),纳米膜(2维),纳米块体(3液相法制备纳米微粒是将均相溶液通过各种途径[2]使溶质和溶剂分离,溶质形成一定形状和大小的颗粒,维),纳米复合材料,纳米结构等6类。纳米材料的[2]得到所需粉末的前驱体,热解后得到纳米微粒。液物理化学性质不同于微观原子、分子,也不同于宏观物[3]相法具有设备简单。原料容易获得、纯度高、均匀性体,纳米介于宏观世界与微观世界之间。纳米粒子好、化学组成控制准确等优点,主要用于氧化物系超微的这类特殊类型结构导致它具有体积效应,表面效应,粉的制备。液
4、相法包括沉淀法,水解法,喷雾法,乳液量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等,而纳米材料具法,溶胶-凝胶法,其中应用最广的是溶胶-凝胶法、有特殊的光学、力学、磁学、电学、超导、催化性能、耐沉淀法。[4]蚀、机械性能等。纳米材料被广泛的用作催化剂、1.1沉淀法润滑剂、建筑材料、陶瓷材料、气敏材料、绝缘材料、纺沉淀法是指包括一种或多种离子的可溶性盐溶织材料、发光材料、木材、灭火剂、生物医学材料等。因-液,当加入沉淀剂(如OH,C2O42-等)于一定温度下此纳米材料的制备、性质等的研究成为近20年来国内使溶液发生水解,形成不溶性的氢氧化物、水合氧化物外的研究热点之一。或盐类从溶液
5、中析出,将溶剂和溶液中原有的阳离子本文主要介绍纳米微粒的制备方法,可以按制备洗去,经热解或热脱即得到所需的氧化物粉料。沉淀原料状态分为3大类:气相法、液相法和固相法;按反法包括共沉淀法、直接沉淀法、均相沉淀法等。直接沉应物状态分为干法和湿法;另外按反应的过程分为物淀法的优点是容易制取高纯度的氧化物纳米微粒。徐[5][6]-1理法和综合法。其中大部分方法都具有粒径均匀,甲强等在室温下,在浓度为1molLZn(NO3)2的-1粒度可控,操作简单等优点;但是有的也存在可生产材溶液中,加入浓度6molL的NH3H2O,不断搅拌控*收稿日期:2004-09-22基金项目:国
6、家自然科学基金、中国工程物理研究院联合基金(NSAF)(10376045)作者简介:唐一科(1949-),男,四川蓬安人,重庆大学教授,主要从事振动分析、故障诊断研究。6重庆大学学报(自然科学版)2005年制溶液的pH值为8~8.8,得到Zn(OH)2沉淀,在室到Zn(OH)2溶胶,经过一系列试验步骤得到平均晶粒[12]温下陈化36h,过滤并用蒸馏水洗涤干净,于80干度为20nm的ZnO粉末。潘庆谊和徐甲强等还用燥后,研磨后于600下燃烧2h,即得平均晶粒度为微乳液法制备了粒径大小为5~11nm纳米SnO2材[7][13]50nm的Z
7、nO微粉。P.Nemec等使用化学沉积法制料。江贵长等用原位种子乳液复合法合成了苯乙备出粒径为3.8~20nmCdSe纳米晶体,试验过程中烯/甲基烯酸-二氧化钛复合纳米微球,其平均粒径为[14]通过选择合适的光密度调整纳米晶体的半径,粒径大50nm。Wu等用乳液膜法制备了平均粒径为小也与沉积时间和温度有关,据此可以根据需要改变4.5nm的CdS微粒,其中最佳制备条件:Na2S的浓度[8]产品的纳米尺寸维数。瞿华峰等将原料ZrOCl2.低于0.3mol/L,Na2S与CdCl2的摩尔浓度比高于1.1,8H2O(化学纯),Y(NO3)3.6H2O(化学纯
