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1、-8-ZHEJIANGCHEMICALINDUSTRYVol.39No.04（2008）文章编号：1006-4184（2008）04-0008-05技术进展绿色纳米合成技术在纳米材料研究中的应用黄国波(台州学院生命科学与医药化工学院，浙江临海31700)摘要：综述绿色纳米合成技术在原子经济性、溶剂绿色化以及合成工艺绿色化方面的最新研究进展。关键词：绿色纳米合成;纳米材料;绿色化[1]绿色化学亦称环境无害化学或环境友好化学,檬酸三钠还原氯金酸是水相制备纳米金颗粒的经3+是在化学产品的设计、生产以及应用的过程中，
2、使典方法，为了使水相中的Au充分反应转化到产物[3]用一系列的原理来减少或消除有害物质的使用和中去，有人在反应过程中增加了对氯金酸的回流3+产生。这些原理包括零排放、原子经济性、无公害合溶解，减少Au转变成金溶胶的团聚体，这样该反应成、安全化学品设计、可回收溶剂、高效合成方法、物原子经济性就有大大提高。另外,如图1所示反应环境友好催化剂、反应优化和能源低消耗等。绿色中柠檬酸起到还原剂和稳定剂双重作用，过量的柠纳米合成技术就是在纳米料的设计、生产以及应用檬酸形成具有不同价态的多层阴离子簇，由于表面中运用这些原理
3、，进一步提高了对纳米材料毒性的富集着负电荷纳米金之间存在着斥力，这样它们就认识，以及在纳米材料的设计中应尽量减少或消除不易团聚而能稳定存在。纳米材料对人类和环境的危害，力求使纳米材料的制备具有"原子经济性",实现废物的"零排放",使纳米技术达到以最小的生态代价换取最大的社会利益。因此，绿色纳米合成技术对纳米材料的发展、生产工艺、应用领域以及从原材料的选择到最终产品形成的设计都具有指导意义。本文对最近绿色纳米合成技术在纳米材料研究中所取得的若干成就进行简要的综述。1原子经济性20世纪90年代初美国著名有机化学家
4、Trost[2]提出原子经济性概念,认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子,使之结合到图1溶液中具有双电离层稳定结构的[4]目标分子中，达到零排放。在制备纳米金、纳米银等纳米粒子示意图[5]纳米粒子时，除了考虑反应物（如Au3+、Ag+）的原子然而，Pillai和Kamat在制备纳米银的研究中经济性，纳米粒子的粒径和粒度分布以及纳米粒子发现提高柠檬酸根离子与银离子的摩尔比，纳米银的稳定性也是合成中提高原子利用率主要目标。柠粒径却变大，这与制备纳米金的结论恰好相反。这收稿日期：2007-12-2
5、7是由于柠檬酸在制备纳米银过程中作用机理不同，作者简介：黄国波,(1978-),男，讲师，在职博士生，主要从事高分子材过量的柠檬酸根离子减慢纳米银晶体的形成。通过料的加工与合成研究。2008年第39卷第4期《浙江化工》-9-2-脉冲射解实验进一步发现在反应前期柠檬酸根离成的胶束中反应生成的了Zn(OH)4,最终制得氧化2+子与Ag二聚体复合，阻止了种子的形成，从而减慢锌纳米线。纳米磁铁矿（成份为Fe3O4）的制备也在水2+3+纳米银晶体的形成，其机理如图2所示：溶液中进行，含有Fe和Fe的盐与碱反应生成Fe(
6、OH)2和Fe(OH)3溶胶，最终制得粒径为5~100nm纳米磁铁矿。在合成中防止纳米粒子团聚不仅有利于改善纳米磁铁矿的性能，也是该项技术成败的关键，一般采用加入过量的盐或表面活性剂来解决。加入过量的盐的方法可应用到固体反应，在水溶液中一[10]般采用加入表面处理剂。有人在氯化亚铁水溶液中加入阳离子型表面活性剂十六烷基三甲溴化胺(图2柠檬酸还原银离子制备纳米银合成路线示意图[4]CTAB)和阴离子型表面活性剂十二烷基苯磺酸（另外,选择一些在纳米合成中有多重作用的反DBSA），结果形成了以亚铁离子为螯合中心的阴
7、阳应物和溶剂来提高原子经济性，比如加入的还原剂离子型的胶束，多余的在胶束外部的离子通过离子（如羧酸盐、胺类化合物）具有稳定剂的作用，或者交换除去，等量的氢氧化钠通过扩散进入到胶束内反应中的溶剂（如二甘醇二甲醚）充当还原剂或稳部与亚铁离子反应，最终形成粒径为2.1~2.7nm并定剂的作用，更有甚者在不用溶剂和还原剂情况下具有超磁性的纳米磁铁矿,胶束尺寸的大小与氢氧[6]由单一的反应物直接得到纳米材料。Jana等在不添化钠浓度是决定纳米磁铁矿粒径大小的重要因素。加任何表面处理剂的情况下用氯化金、四丁基硼氢2.2超
8、临界流体化铵(TBTA)合成粒径为1.5~7nm的纳米金粒子,其超临界流体是指处于超临界温度及超临界压中的反应物TBTA不仅起到还原作用,而且包覆在力下的流体,是一种介于气态与液态之间的流体状纳米金粒子表面起到稳定的作用。最近Yamamoto态,其密度接近于液体(比气体约大3个数量级),而[7]和Nakamoto用金的硫醇盐通过高温分解的方法来粘度接近气态(扩散系数比液体大100倍左右)。超制备纳米
