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溶胶一凝胶法的优缺点 (1) 化学均匀性好。由于溶胶-凝胶过程中，溶胶由溶液制得。故胶粒内及胶粒间化学成分完全一致。 (2) 高纯度。粉料(持别是多组分粉料)制备过程中无需机械混合。(3) 该法可容纳不溶性组分或不沉淀组分。不溶性颗粒均匀地分散在含不产生沉淀的组分的溶液中．经胶凝化，不溶性组分可自然地固定在凝胶体系中。不溶性组分颗粒越细，体系化学均匀性越好。 (1) 烘干后容易形成硬团聚现象，在氧化物中多数是桥氧链的形成，再加上球形凝胶颗粒自身烧结温度低，但凝胶颗粒之间烧结性差，块体材料烧结件不好。(2) 干燥时收缩大。 第30页，共60页，编辑于2022年，星期二 喷雾干燥法 喷雾法是将溶液通过各种物理手段进行雾化获得纳米粒子的一种化学与物理相结合的方法。喷雾干燥法是将金属盐水溶液或氢氧化物溶胶送入雾化器，由喷嘴高速喷入干燥室获得了金属盐或氧化物的微粒，收集后再倍烧成所需要成分的纳米粒子。 特点:可连续生产、操作简单、但有些盐类分解时有毒气产生 例如：将 NiSO4、 Fe2(SO4)3 和 ZnSO4的水溶液按一定比例混合后喷雾干燥得到小颗粒，再在800~1000oC下焙烧得到磁性材料Ni、Zn铁氧体Ni(Zn)Fe2O4。 第31页，共60页，编辑于2022年，星期二 天津理工大学纳米材料与技术研究中心 电解法 电解法包括水溶液电解和熔盐电解两种。该法可制得很多通常方法不能制备或难以制备的金属纳米粉，尤其是电负性很小的金属纳米粉。 通常采用加有机溶剂于电解液中的滚筒阴极电解法制备金属纳米粉。滚筒置于两液相交界处，当滚筒在水溶液中时，金属在其上面析出，而转动到有机液中时，金属析出停止，已析出之金属被有机溶液涂覆。当再转动到水溶液中时，又有金属析出，两次析出之金属间因有机膜阻隔而不能联结在一起。该方法得到的粉末纯度高，粒径细，而且成本低，适于扩大和工业生产。 第32页，共60页，编辑于2022年，星期二 天津理工大学纳米材料与技术研究中心 通常所制备的纳米材料是相互团聚或缠绕 第33页，共60页，编辑于2022年，星期二 表 面 包 覆 和 表 面 改 性 表面包覆 表面改性 第34页，共60页，编辑于2022年，星期二 微乳液法 微乳液通常是有表面活性剂、助表面活性剂、油类组成的透明的、各向同性的热力学稳定体系。微乳液中存在由表面活性剂和助表面活性剂所构成微小的“水池” ，其大小在几至几十个纳米间，这些微小的“水池”彼此分离，就是“微反应器”。 表面活性剂的结构特点：分子中同时有疏水基团（烷烃基）和亲水基团（羧基、氨基）。表面活性剂溶液浓度超过一定值，其分子在溶液中会形成不同类型的分子有序组合体。 第35页，共60页，编辑于2022年，星期二 表面活性剂在溶液中超过一定浓度时,会从单体（单个离子或分子）缔合成为胶态聚集物，即形成胶团。溶液性质发生突变的浓度，亦即形成胶团的浓度，称为临界胶团浓度。 胶束的形成过程及几种胶束结构示意图 第36页，共60页，编辑于2022年，星期二 天津理工大学纳米材料与技术研究中心 与其它化学法相比，微乳法制备的粒子不易聚结，大小可控，分散性好，可制备多种材料纳米粒子。 亲油端在内、亲水端在外的“水包油型”胶团，叫“正相胶团” 亲水端在内、亲油端在外的“油包水型”胶团，叫“反相胶团” 正相胶团的直径大约为 5-100nm，反相胶团的直径约为 3-6 nm，而多层囊泡的直径一般为 100-800 nm。 第37页，共60页，编辑于2022年，星期二 反 相 胶 束 模 板 制 备 纳 米 材 料 机 理 以下面反应为例：A ＋ B → C↓ ＋ D A，B为溶于水的反应物，C为不溶于水的沉淀，D为副产物 机理一：直接加入法-渗透反应机理 A +W/O微乳液 反应物 B B 在反相微乳液扩散并向胶束渗透 A 、B 在胶束中反应、微粒成核和长大 控制过程 如金属烷基化合物加水分解制备氧化物纳米微粒、镉盐与硫化氢制备CdS纳米微粒 微粒的形成一般经历：化学反应、成核和长大阶段 第38页，共60页，编辑于2022年，星期二 天津理工大学纳米材料与技术研究中心 微乳液法制备Fe2O3示意图 第39页，共60页，编辑于2022年，星期二 机理二：共混法-融合反应机理 B + W/O微乳液 A 、B两种反相微乳液的胶束相互碰撞、融合、交换、传质 A 、B 在胶束中反应、微粒成核和长大 控制过程 A + W/O微乳液 含有相同的水油比 如硝酸银与氯化钠反应制备氯化银纳米微粒 第40页，共60页，编辑于2022年，星期二 第41页，共60页，编辑于2022年，星期二 ?气相合成方法，如化学气相沉积(CVD)等； ?液相合成方法，如电化学沉积等； ?其它合成方法