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1、篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统11 思考：思考： 纳米材料如此神奇，纳米材料如此神奇，怎样怎样才能获得纳才能获得纳米材料呢米材料呢?(How)篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统22 第三章第三章 纳米材料的制备方法纳米材料的制备方法 第一节第一节 纳米材料的气相制备方法纳米材料的气相制备方法 第二节第二节 纳米材料的液相制备方法纳米材料的液相制备方法 第三节第三节 纳米材料的固相制备方法纳米材料的固相制备方法 第四节第四节 一维纳米材料的制备方
2、法一维纳米材料的制备方法篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统33纳米材料：指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围（纳米材料：指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围（1100 nm）或由它们作为基本单元构成的材料。）或由它们作为基本单元构成的材料。 与常规材料与常规材料相比相比, 纳米材料表现出一些物理效应和奇特的物理特性。制备纳米材料表现出一些物理效应和奇特的物理特性。制备技术是纳米科技的关键。影响纳米材料的微观结构和宏观性能。技术是纳米科技的关键。影响纳米材料的微观结构和宏观性能。通过不同的制备技术可以得到纳米颗粒材
3、料、纳米膜材料、纳通过不同的制备技术可以得到纳米颗粒材料、纳米膜材料、纳米固体材料等等。米固体材料等等。纳米材料纳米材料纳米颗粒材料纳米颗粒材料(纳米荧光粉纳米荧光粉)纳米膜材料纳米膜材料(纳米磁性硬盘纳米磁性硬盘)纳米固体材料纳米固体材料(纳米磁体纳米磁体)篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统44A “Nano Tool-box”To fabricate/probe nanostructuresNanofabricationTop-down Method - create nanostructures out of ma
4、crostructuresBottom-up Method - self assembly of atoms or molecules into nanostructures纳米材料制备途径纳米材料制备途径从小到大从小到大: 原子原子团簇团簇纳米颗粒纳米颗粒从大到小从大到小: 固体固体微米颗粒微米颗粒纳米颗粒纳米颗粒篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统55“Bottom Up” Rather Than “ Top Down”篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类
5、型的系统66纳米材料及制备方法简介纳米材料及制备方法简介纳米材料纳米材料 广义地说，纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度广义地说，纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范范 围或由它们作为基本单元构成的材料。围或由它们作为基本单元构成的材料。制备方法制备方法(按物态分类按物态分类)气相法气相法液相法液相法固相法固相法蒸发蒸发-冷凝法冷凝法化学气相反应法化学气相反应法溶胶溶胶-凝胶法凝胶法沉淀法沉淀法喷雾法喷雾法非晶晶化法非晶晶化法机械粉碎机械粉碎(高能球磨高能球磨)法法固态反应法固态反应法篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统
6、是一种得分类型的系统77大小、尺寸可控大小、尺寸可控(一般小于一般小于 100 nm)组成成分可控（元素组成成分）组成成分可控（元素组成成分）形貌可控（外形）形貌可控（外形）晶型可控（晶体结构晶型可控（晶体结构, 超晶格）超晶格）表面物理和化学特性可控（表面状态）表面物理和化学特性可控（表面状态）(表面改性和表面包覆表面改性和表面包覆)纳米材料的制备要求纳米材料的制备要求篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统88纳米微粒的常用制备方法纳米微粒的常用制备方法气相法气相法 1.气体冷凝法气体冷凝法 2.活性氢活性氢熔融金属反应法
7、熔融金属反应法 3.溅射法溅射法 4.流动液面上真空蒸镀法流动液面上真空蒸镀法 5.通电加热蒸发法通电加热蒸发法 6.混合等离混合等离子法子法 7.激光诱导化学气相沉积（激光诱导化学气相沉积（LICVD） 8.爆炸丝法爆炸丝法 9.化学气相凝聚法（化学气相凝聚法（CVC）和燃烧火焰化学气相凝聚法）和燃烧火焰化学气相凝聚法（CFCVC）液相法液相法 1.沉淀法沉淀法 2.喷雾法喷雾法 3.水热法水热法（高温水解法）（高温水解法） 4.溶剂挥发分解法溶剂挥发分解法 5.溶胶溶胶-凝胶法（胶体化学法）凝胶法（胶体化学法） 6.辐射化学合成法辐射化学合成法 7.微乳液法微乳液法固相法固相法 1.盐类热
8、分解。盐类热分解。 2.球磨法球磨法- 机械合金法机械合金法篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统99第一节第一节 纳米材料的气相制备方法纳米材料的气相制备方法气体冷凝法气体冷凝法此种制备方法是在低压的此种制备方法是在低压的Ar、He等惰性气体中等惰性气体中加热金属，使其蒸发汽化加热金属，使其蒸发汽化, 然后在气体介质中冷然后在气体介质中冷凝后形成纳米微粒。通过在纯净的惰性气体中凝后形成纳米微粒。通过在纯净的惰性气体中的蒸发和冷凝过程获得较干净的纳米粉体。的蒸发和冷凝过程获得较干净的纳米粉体。加热源有以下几种：加热源有以下几
9、种：(i)电阻加热法；电阻加热法；(ii)等离子等离子喷射法；喷射法；(iii)高频感应法；高频感应法；(iv)电子束法；电子束法；(v)激激光法。光法。 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1010篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1111临界半径临界半径 r*S是过饱和度。是过饱和度。r* = 2V/(kTS)W(n*)=163V2/3(kTS)2篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类
10、型的系统1212篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1313篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统14143-1 气相法制备纳米颗粒气相法制备纳米颗粒一、蒸发一、蒸发-冷凝法冷凝法此此种种制制备备方方法法是是在在低低压压的的Ar、He等等惰惰性性气气体体中中加加热热金金属属，使使其其蒸蒸发发汽汽化化, 然然后后在在气气体体介介质质中中冷冷凝凝后后形形成成5-100 nm的的纳纳米米微微粒粒。通通过过在在纯纯净净的的惰惰性性气气体体中中的的蒸蒸发发和和冷冷
11、凝凝过过程程获得较干净的纳米粉体。获得较干净的纳米粉体。右图为该方法的典型装置。右图为该方法的典型装置。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统15153-1 气相法制备纳米颗粒气相法制备纳米颗粒 蒸发、冷凝法蒸发、冷凝法1.电阻加热法电阻加热法: 将将欲欲蒸蒸发发的的物物质质(如如金金属属、CaF2、NaCl、FeF2等等离离子子化化合合物物、过过渡渡金金属属氮氮化化物物及及氧氧化化物物等等)置置于于坩坩埚埚内内通通过过钨钨电电阻阻加加热热器器或或石石墨墨加加热热器器等等加加热热装装置置逐逐渐渐加加热热蒸蒸发发，产产生生源源
12、物物质质烟烟雾雾，由由惰惰性性气气体体的的对对流流，烟烟雾雾向上移动，并接近充液氮的冷向上移动，并接近充液氮的冷却棒却棒(冷阱冷阱, 77K)。在蒸发过程中，由源物质发出的原子与惰性气。在蒸发过程中，由源物质发出的原子与惰性气体原子碰撞因迅速损失能量而冷却，这种有效的冷却过程在源体原子碰撞因迅速损失能量而冷却，这种有效的冷却过程在源物质蒸汽中造成很高的局域过饱和，这将导致均匀成核过程。物质蒸汽中造成很高的局域过饱和，这将导致均匀成核过程。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统16163-1 气相法制备纳米颗粒气相法制备纳米颗
13、粒蒸发、冷凝法蒸发、冷凝法1.电阻加热法电阻加热法: 因因此此，在在接接近近冷冷却却棒棒的的过过程程中中，源源物物质质蒸蒸汽汽首首先先形形成成原原子子簇簇然然后后形形成成单单个个纳纳米米微微粒粒。最最后后在在冷冷却却棒棒表表面面上上积积聚聚起起来来，用用聚聚四四氟氟乙乙烯烯刮刮刀刀刮刮下下并并收收集集起起来来获获得得纳纳米粉。米粉。特特点点:加加热热方方式式简简单单,工工作作温温度度受受坩坩埚埚材材料料的的限限制制,还还可可能能与与坩坩埚埚反反应应。所所以以一一般般用用来来制制备备Al、Cu、Au等等低熔点金属的纳米粒子。低熔点金属的纳米粒子。液氮液氮蒸发源蒸发源漏斗漏斗蒸发源蒸发源真空泵真空
14、泵隋性气体隋性气体真空室真空室篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1717篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统18182. 高频感应法高频感应法以以高高频频感感应应线线圈圈为为热热源源,使使坩坩埚埚内内的的导导电电物物质质在在涡涡流流作作用用下下加加热热，在在低低压压惰惰性性气气体体中中蒸蒸发发,蒸蒸发发后后的的原原子子与与惰惰性性气气体体原原子子碰碰撞撞冷冷却却凝凝，聚聚成成纳纳米米颗粒。颗粒。特特点点：采采用用坩坩埚埚，一一般般也也只只是是制制备备
15、象象低低熔熔点点金金属属类的低熔点物质。类的低熔点物质。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统19193.活性氢活性氢熔融金属反应法熔融金属反应法 含有氢气的等离子体与金属间产生电弧，使金属熔含有氢气的等离子体与金属间产生电弧，使金属熔融，电离融，电离N N2 2, Ar, Ar等气体和等气体和H H2 2溶入熔融金属，然后释放出溶入熔融金属，然后释放出来，在气体中形成金属纳米颗粒或氢化物。来，在气体中形成金属纳米颗粒或氢化物。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分
16、类型的系统20203-1 气相法制备纳米颗粒气相法制备纳米颗粒 4. 溅射法溅射法此此方方法法的的原原理理： 用用两两块块金金属属板板分分别别作作为为阳阳极极和和阴阴极极，阴阴极极为为蒸蒸发发用用的的源源材材料料 ， 在在 两两 电电 极极 间间 充充 入入 Ar气气 (40250Pa)，两两电电极极间间施施加加的的电电压压范范围围为为0.31.5kv。由由于于两两极极间间的的辉辉光光放放电电使使Ar离离子子形形成成，在在电电场场的的作作用用下下Ar离离子子冲冲击击阴阴极极靶靶材材表表面面，使使原原子子从从其其表表面蒸发出来面蒸发出来,冷凝后形成纳米颗粒冷凝后形成纳米颗粒在在附附着着面面上上沉
17、沉积积下下来来。粒粒子子的的大大小小及及尺尺寸寸分分布布主主要要取取决决于于两两电电极极间间的的电电压压、电电流流和和气气体体压压力力。靶靶材材的的表表面面积积愈愈大大，原原子子的蒸发速度愈高纳米粒子的获得量愈多。的蒸发速度愈高纳米粒子的获得量愈多。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统21213-1 气相法制备纳米颗粒气相法制备纳米颗粒5流动液面真空蒸镀法流动液面真空蒸镀法基基本本原原理理是是：在在高高真真空空中中蒸蒸发发的的金金属属原原子子在在流流动动的的油油面面内内形形成成极极纳纳米米颗颗粒粒，产产品品为为含含有有大大
18、量量超超微微粒的糊状油。粒的糊状油。 高高真真空空中中的的蒸蒸发发是是采采用用电电子子束束加加热热, 当当水水冷冷铜铜坩坩埚埚中中的的蒸蒸发发原原料料被被加加热热蒸蒸发发时时，打打开开快快门门，使使蒸蒸发发物物镀镀在在旋旋转转的的圆圆盘盘表表面面上上形形成成了纳米粒子。了纳米粒子。 含含有有纳纳米米粒粒子子的的油油被被甩甩进进了了真真空空室室沿沿壁壁的的容容器器中中，然然后后将将这这种种超超微微粒粒含含量量很很低低的的油油在在真真空空下下进进行行蒸蒸馏馏使使它它成成为浓缩的含有纳米粒子的糊状物。为浓缩的含有纳米粒子的糊状物。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球
19、比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统22223-1 气相法制备纳米颗粒气相法制备纳米颗粒5流动液面真空蒸镀法的优点：流动液面真空蒸镀法的优点： 可可制制备备AgAg、AuAu、PdPd、CuCu、FeFe、NiNi、AlAl、InIn等等纳纳米米颗颗粒粒，平平均均粒粒径径约约3nm3nm，而而用用惰惰性性气气体体蒸蒸发发法很难获得这样小的微粒；法很难获得这样小的微粒； 粒径均匀、分布窄粒径均匀、分布窄, , 见右图。见右图。 纳米颗粒分散地分布在油中。纳米颗粒分散地分布在油中。 粒粒径径的的尺尺寸寸可可控控，即即通通过过改改变变蒸蒸发发条条件件来来控控制制粒粒径径大大小小，例例如如蒸蒸发发速
20、速度度、油油的的粘粘度度、圆圆盘盘转转速速等等。圆圆盘盘转转速速高高蒸蒸发发速度快油的粘度高均使粒子的粒径增大，最大可达速度快油的粘度高均使粒子的粒径增大，最大可达8 nm8 nm。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统23233-1 气相法制备纳米颗粒气相法制备纳米颗粒 6 通电加热蒸发法通电加热蒸发法 此此法法是是通通过过碳碳棒棒与与金金属属相相接接触触，通通电电加加热热使使金金属属熔熔化化金金属属与与高高温温碳碳反反应应并并蒸蒸发发形形成成碳化物碳化物纳米颗粒。纳米颗粒。右右图图为为制制备备SiC超超微微粒粒子子的的装
21、装置置图图。碳碳棒棒与与Si板板(蒸蒸发发材材料料)相相接接触触，在在蒸蒸发发室室内内充充有有Ar或或He气气、压压力力为为110kP, 在在碳碳棒棒与与Si板板间间通通交交流流电电(几几百百A)Si板板被被其其下下面面的的加加热热器器加加热热，随随Si板板温温度度上上升升, 电电阻阻下下降降，电电路路接接通通，当当碳碳棒棒温温度度达达白白热热程程度度时时，Si板板与与碳碳棒棒相相接接触触的的部位熔化当温度高于部位熔化当温度高于2473K时时它的它的周周围围形形成成了了SiC小小微微粒粒的的“烟烟”，然然后后将将它它们们收收集集起起来来得得到到SiC纳纳米米颗颗粒粒。用此方法还可以制备用此方法
22、还可以制备Cr, Ti, V, Zr ,Hf, Mo, Nb, Ta和和W等等碳化物碳化物纳米颗粒。纳米颗粒。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统24243-1 气相法制备纳米颗粒气相法制备纳米颗粒 7混合等离子法混合等离子法此此制制备备方方法法是是采采用用RF(射射频频)等等离离子子与与直直流流(DC)等等离离子子组组合合的的混混合方式来获得纳米粒子。合方式来获得纳米粒子。如如图图由由中中心心英英管管外外的的感感应应线线圈圈产产生生高高频频磁磁场场(几几MHz)将将气气体体电电离离产产生生RF等等离离子子体体内内载载气气
23、携携带带的的原原料料经经等等离离子子体体加加热热、反反应生成纳米粒子并附着在冷却壁上。应生成纳米粒子并附着在冷却壁上。DC(直流直流)等离子电弧束来防等离子电弧束来防止止RF等离子火焰受干扰，因等离子火焰受干扰，因此称为此称为“混合等离子混合等离子”法。法。直流输入直流输入等离子用气体等离子用气体原料原料+载气载气反应用气体反应用气体高频线圈高频线圈分解用气体分解用气体水入口水入口(+)(-)篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统25253-1 气相法制备纳米颗粒气相法制备纳米颗粒7混合等离子法特点混合等离子法特点: 产产生
24、生RF等等离离子子体体时时没没有有采采用用电电极极，不不会会有有电电极极物物质质(熔熔化化或或蒸蒸发发)混混入入等等离离子子体体而而导导致致等等离离子子体体中中含含有有杂杂质质，因因此纳米粉末的纯度较高；此纳米粉末的纯度较高；等等离离子子体体所所处处的的空空间间大大，气气体体流流速速比比DC等等离离子子体体慢慢，致致使使反反应应物物质质在在等等离离子子空空间间停停留留时时间间长长、物物质质可可以以充充分分加热和反应；加热和反应；可使用非惰性的气体可使用非惰性的气体(反应性气体反应性气体)，因此可制备化合物纳，因此可制备化合物纳米颗粒，即混合等离法不仅能制备金属纳米粉末，也可制备化米颗粒，即混合
25、等离法不仅能制备金属纳米粉末，也可制备化合物纳米粉末，使产品多样化。合物纳米粉末，使产品多样化。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统26268激光诱导化学气相沉积激光诱导化学气相沉积 (LICVD) (LICVD) 法法制制备备纳纳米米粉粉末末是是近近几几年年兴兴起起的的。激激光光束束照照在在反反应应气气体体上上形形成成了了反反应应焰焰，经经反反应应在在火火焰焰中中形形成成微微粒粒，由由氩氩气气携携带带进进入入上上方方微微粒粒捕捕集集装装置置。该该法法利利用用反反应应气气体体分分子子(或或光光敏敏剂剂分分子子)对对特特定定
26、波波长长激激光光束束的的吸吸收收，引引起起反反应应气气体体分分子子激激光光光光解解(紫紫外外光光解解或或红红外外多多光光于于光光解解)、激激光光热热解解、激激光光光光敏敏化化和和激激光光诱诱导导化化学学合合成成反反应应，在在一一定定工工艺艺条条件件下下(激激光光功功率率密密度度、反反应应池池压压力力、反反应应气气体体配配比比和和流流速速、反反应应温温度度等等)，获得纳米粒子空间成核和生长。获得纳米粒子空间成核和生长。往捕集装置往捕集装置反应焰反应焰激光束激光束反应气体反应气体氩气氩气激光挡板激光挡板激光入射窗激光入射窗3-1 气相法制备纳米颗粒气相法制备纳米颗粒篮球比赛是根据运动队在规定的比赛
27、时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2727篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统28283-1 气相法制备纳米颗粒气相法制备纳米颗粒8激光诱导化学气相沉积激光诱导化学气相沉积 (LICVD)CO2激光辐照硅烷气体分子激光辐照硅烷气体分子(SiH4)时硅烷分子很容易热解时硅烷分子很容易热解热热解解生生成成的的气气相相硅硅Si(g)在在一一定定温温度度和和压压力力条条件件下下开开始始成成核核和和生长，形成纳米微粒。生长，形成纳米微粒。特特点点:该该法法具具有有清清洁洁表表面面、粒粒子子大
28、大小小可可精精确确控控制制、无无粘粘结结、粒粒度度分分布布均均匀匀等等优优点点，并并容容易易制制备备出出几几纳纳米米至至几几十十纳纳米米的的非非晶晶态或晶态纳米微粒。态或晶态纳米微粒。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统29293-1 气相法制备纳米颗粒气相法制备纳米颗粒9化学蒸发凝聚法化学蒸发凝聚法(CVC) 这这种种方方法法主主要要是是通通过过有有机机物物或或金金属属有机物分子热解获得纳米陶瓷粉体。有机物分子热解获得纳米陶瓷粉体。其其原原理理是是利利用用高高纯纯惰惰性性气气作作为为载载气气，携携带带有有机机分分子子原原
29、料料，例例如如六六甲甲基基二二硅硅烷烷进进入入钼钼丝丝炉炉，温温度度为为11001400、气气氛氛的的压压力力保保持持在在110 mbar的的低低气气压压状状态态，在在此此环环境境下下原原料料热热解解形形成成团团簇簇进进一一步步凝凝聚聚成成纳纳米米级级SiC颗颗粒粒最最后后附附着着在在一一个个内内部部充充满满液液氮氮的的转转动动的的衬衬底底上上, 经经刮刮刀刀刮刮下下进进行行纳纳米米粉粉体体收收集集，示示意意图图如如图。图。优点：产量大，颗粒尺寸小，分布窄。优点：产量大，颗粒尺寸小，分布窄。衬底衬底炉子炉子刮刀刮刀工作室工作室针阀针阀漏斗漏斗原料原料气体气体载气载气篮球比赛是根据运动队在规定的
30、比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统30303-1 气相法制备纳米颗粒气相法制备纳米颗粒 10爆炸丝法爆炸丝法这这种种方方法法适适用用于于制制备备纳纳米米金金属属和和合合金粉体。金粉体。基基本本原原理理是是先先将将金金属属丝丝固固定定在在一一个个充充满满惰惰性性气气体体(50bar)的的反反应应室室中中，丝丝的的两两端端卡卡头头为为两两个个电电极极，它它们们与与一一个个大大电电容容相相联联结结形形成成回回路路，加加15kV的的高高压压、金金属属丝丝500一一800kA下进行加热融断后在电流下进行加热融断后在电流停停止止的的一一瞬瞬间间，卡卡头头上上的
31、的高高压压在在融融断断处处放放电电，使使熔熔融融的的金金属属在在放放电电过过程程中中进进一一步步加加热热变变成成蒸蒸汽汽，在在惰惰性性气气体体中中碰碰撞撞形形成成纳纳米米粒粒子子沉沉降降在在容容器器的的底底部部，金金属属丝丝可可以以通通过过一一个个供供丝丝系系统统自自动动进进入两卡头之间从而使上述过程重复进行。入两卡头之间从而使上述过程重复进行。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3131第二节第二节 纳米材料的液相制备方法纳米材料的液相制备方法液液相相法法:制制备备纳纳米米材材料料的的开开始始状状态态为为液液态态,它它是
32、是选选择择一一种种或或多多种种合合适适的的可可溶溶性性金金属属盐盐类类(Ba(NO3)2, TiCl4)与与溶溶剂剂配配制制成成溶溶液液,使使各各元元素素呈呈离离子子或或分分子子状状态态。采采用用合合适适的的沉沉淀淀剂剂沉沉淀淀或或者者蒸蒸发发或或水解水解得到纳米颗粒。得到纳米颗粒。液液相相法法也也是是目目前前实实验验室室和和工工业业广广泛泛采采用用的的纳纳米米材材料料的的制制备备方方法法,主要用于氧化物纳纳米材料的制备。主要用于氧化物纳纳米材料的制备。特特点点设设备备简简单单、原原料料容容易易获获得得、纯纯度度高高、均均匀匀性性好好、化化学学组组成成控控制制准准确确等等优优点点，但但适适用用
33、范范围围较较窄窄，主主要要用用于于氧氧化化物物纳纳米米材料的制备材料的制备,近年来也应用于硫化物、甚至硼化物等。近年来也应用于硫化物、甚至硼化物等。这这一一节节我我们们介介绍绍常常用用的的液液相相法法,包包括括沉沉淀淀法法、水水热热法法、微微乳乳液液法、喷雾法和溶胶法、喷雾法和溶胶-凝胶法等。凝胶法等。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统32321.1.沉淀法沉淀法 把沉淀剂加入到盐溶液中反应后，洗去溶剂和原有的阴把沉淀剂加入到盐溶液中反应后，洗去溶剂和原有的阴离子，将沉淀热处理或脱水得到纳米材料。其特点离子，将沉淀热处理
34、或脱水得到纳米材料。其特点 是简单是简单易行，但纯度低，颗粒半径大，适合制备氧化物。包括：易行，但纯度低，颗粒半径大，适合制备氧化物。包括：共沉淀法，均相沉淀法，金属醇盐水解法。共沉淀法，均相沉淀法，金属醇盐水解法。2.2.喷雾法喷雾法 这种方法是将溶液通过各种物理手段进行雾化获得纳米这种方法是将溶液通过各种物理手段进行雾化获得纳米颗粒的颗粒的 一种化学与物理相结合的方法。其基本一种化学与物理相结合的方法。其基本过程过程是溶液是溶液的制备、喷雾、干燥、收集和热处理。的制备、喷雾、干燥、收集和热处理。3.3.水热法（高温水解法）水热法（高温水解法） 水热反应是水热反应是高温高压高温高压下在水或水
35、蒸气等流体中进行有下在水或水蒸气等流体中进行有关化学反应的总称。关化学反应的总称。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统33333-2 液相法制备纳米颗粒液相法制备纳米颗粒(按物态分类按物态分类)气相法气相法液相法液相法固相法固相法溶胶溶胶-凝胶法凝胶法微乳液法微乳液法喷雾法喷雾法非晶晶化法非晶晶化法机械粉碎机械粉碎(高能球磨高能球磨)法法固态反应法固态反应法沉淀法沉淀法水热法水热法纳米颗粒制备方法纳米颗粒制备方法1、化学沉淀法、化学沉淀法包含包含种或多种离子的可溶性盐溶液，当加入沉淀剂种或多种离子的可溶性盐溶液，当加入沉淀
36、剂(如如OH-、C2O42-，CO32-等等)后，或于一定温度下使溶液发生水解，形成后，或于一定温度下使溶液发生水解，形成不溶性的氢氧化物成效类从溶液中析出，并将溶液中原有的阴不溶性的氢氧化物成效类从溶液中析出，并将溶液中原有的阴离子洗去，经热分解即得到所得的氧化物粉料。包括：共沉淀离子洗去，经热分解即得到所得的氧化物粉料。包括：共沉淀法，均相沉淀法，金属醇盐水解法。法，均相沉淀法，金属醇盐水解法。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统34343.13.1、沉淀法、沉淀法把沉淀剂加入到盐溶液中反应后，洗去溶剂和原有的阴把沉淀
37、剂加入到盐溶液中反应后，洗去溶剂和原有的阴离子，将沉淀热处理或脱水得到纳米材料。包括：共沉离子，将沉淀热处理或脱水得到纳米材料。包括：共沉淀法，均相沉淀法，金属醇盐水解法。淀法，均相沉淀法，金属醇盐水解法。特点：是简单易行，但纯度低，颗粒半径大，适合制备特点：是简单易行，但纯度低，颗粒半径大，适合制备氧化物等。氧化物等。(1)(1)共沉淀法：含多种阳离子的溶液中加入沉淀剂后，所共沉淀法：含多种阳离子的溶液中加入沉淀剂后，所有离子完全沉淀的方法称共沉淀法它又可分成单相共沉有离子完全沉淀的方法称共沉淀法它又可分成单相共沉淀和混合物的共沉淀淀和混合物的共沉淀 (i)(i)单相共沉淀：沉淀物为单一化合
38、物或单相固溶体单相共沉淀：沉淀物为单一化合物或单相固溶体时，称为单相共沉淀。时，称为单相共沉淀。 (ii)(ii)混合物共沉淀：如果沉淀产物为混合物时，称为混合物共沉淀：如果沉淀产物为混合物时，称为混合物共沉淀。混合物共沉淀。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统35353.13.1、沉淀法、沉淀法(2)(2)均相沉淀法：一般的沉淀过程是不平衡的，但如果均相沉淀法：一般的沉淀过程是不平衡的，但如果控制溶液中的沉淀剂浓度，使之缓慢地增加，则使溶控制溶液中的沉淀剂浓度，使之缓慢地增加，则使溶液中的沉淀处于平衡状态且沉淀能在整个溶
39、液中均液中的沉淀处于平衡状态且沉淀能在整个溶液中均匀地出现，这种方法称为均相沉淀。匀地出现，这种方法称为均相沉淀。(3)(3)金属醇盐水解法：这种方法是利用一些金属有机醇金属醇盐水解法：这种方法是利用一些金属有机醇盐能溶于有机溶剂并可能发生水解，生成氢氧化物或盐能溶于有机溶剂并可能发生水解，生成氢氧化物或氧化物沉淀的特性，制备细粉料的一种方法。氧化物沉淀的特性，制备细粉料的一种方法。特点：特点：(i)(i)可以得到高纯度的氧化物粉体；可以得到高纯度的氧化物粉体；(ii)(ii)可制备化学计量的复合金属氧化物粉末。可制备化学计量的复合金属氧化物粉末。 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多
40、少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3636草酸盐的分类草酸盐的分类篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3737篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3838草酸盐热分解机理草酸盐热分解机理篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3939水解法：无机盐水解；醇盐水解水解法：无机盐水解；醇盐水解篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮
41、球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统4040篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统4141篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统4242化学沉淀法实例化学沉淀法实例稳定氧化锆陶瓷的化学沉淀法制备稳定氧化锆陶瓷的化学沉淀法制备ZrOCl2.8H2OYCl3ZrOCl2.8H2O+YCl3NH4OHZrOCl2 +2NH4OH+H2 Zr(OH)4 + 2NH4ClYCl3 +3NH4OH Y(OH)3 + 2NH4ClZr(OH)4+n Y(OH)3 按
42、比例混合按比例混合Zr1-xYxO2 煅烧煅烧1. 原料混合原料混合2. 加沉淀剂加沉淀剂3. 沉淀反应沉淀反应控控pH、浓度搅拌、浓度搅拌、促进形核、控生长促进形核、控生长4. 洗涤、脱水、防团聚洗涤、脱水、防团聚5. 煅烧煅烧篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统4343Combinatorial Synthesis of CdSe Nanoparticles Using Microreactors Ayumi Toyota, Hiroyuki Nakamura, Haruka Ozono, Kenichi Yamash
43、ita, Masato Uehara,and Hideaki Maeda, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 75277534篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统4444Figure 3. Reproducibility of (a) average particle diameter and (b) PL peak wavelength of the CdSe nanoparticles synthesized with 5 wt % DDA concentration at 15 s reside
44、nce time at temperatures of 195-300 C.Figure 4. CdSe yield as a function of particle diameter under (a) various reaction temperatures and (b) DDA concentrations.篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统45452、喷雾法、喷雾法 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。它的基
45、本过程包括溶液的制备、种化学与物理相结合的方法。它的基本过程包括溶液的制备、 喷雾、干燥、收集和热处理，其特点是颗粒分布比较均匀，具喷雾、干燥、收集和热处理，其特点是颗粒分布比较均匀，具体的尺寸范围取决于制备工艺和喷雾体的尺寸范围取决于制备工艺和喷雾 的方法。喷雾法可根据雾的方法。喷雾法可根据雾化和凝聚过程分为三种方法：化和凝聚过程分为三种方法： (1)喷雾干燥法。喷雾干燥法。将金属盐水溶液或氢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，入干燥室获得了金属盐或氧化物的微粒，收集收集 后再焙烧成所需要成分的纳米粒子。后
46、再焙烧成所需要成分的纳米粒子。压缩气体压缩气体篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统4646 (2)雾化水解法雾化水解法。此法是将一种盐的纳米颗粒。此法是将一种盐的纳米颗粒,由惰性气体载由惰性气体载入含有金属醇盐的蒸气室、金属醇盐蒸气附着在超微粒的表面入含有金属醇盐的蒸气室、金属醇盐蒸气附着在超微粒的表面与水蒸气反应分解后形成氢氧化物微粒，经焙烧后获得氧化与水蒸气反应分解后形成氢氧化物微粒，经焙烧后获得氧化物的纳米颗粒。物的纳米颗粒。(3)雾化焙烧法。雾化焙烧法。此法是将金属盐溶液经压缩空气由窄小的喷此法是将金属盐溶液经压缩
47、空气由窄小的喷嘴喷出而雾化成小液滴，雾化室温度较高，使金属盐小液滴热嘴喷出而雾化成小液滴，雾化室温度较高，使金属盐小液滴热解个成了纳米粒子。例如，将硝酸镁和销酸铝的混合溶液经此解个成了纳米粒子。例如，将硝酸镁和销酸铝的混合溶液经此法可合成镁、铝尖晶石法可合成镁、铝尖晶石MgAl2O4例如例如,将将 NiSO4、 Fe2(SO4)3 和和 ZnSO4的水溶液按一定比例混合的水溶液按一定比例混合后喷雾干燥得到小颗粒，再在后喷雾干燥得到小颗粒，再在8001000 oC下焙烧得到磁性材下焙烧得到磁性材料料Ni, Zn铁氧体铁氧体Ni(Zn)Fe2O4。特点特点:可连续生产、操作简单、但有些盐类分解时有
48、毒气产生可连续生产、操作简单、但有些盐类分解时有毒气产生.篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统4747水热反应是高温高压下在水水热反应是高温高压下在水(水溶液水溶液)或蒸汽等流或蒸汽等流体中进行有关化学反应的总称。体中进行有关化学反应的总称。 水热法在高压釜里的高温、高压反应环境中，采水热法在高压釜里的高温、高压反应环境中，采用水作为反应介质，使得通常难溶或不溶的物质用水作为反应介质，使得通常难溶或不溶的物质溶解，反应还可进行重结晶。溶解，反应还可进行重结晶。 水热技术具有两个特点水热技术具有两个特点: :一是其相对低的温
49、度一是其相对低的温度; ;二是在封闭容器中进行，避免了组分挥发。二是在封闭容器中进行，避免了组分挥发。3 3 水热、溶剂热法水热、溶剂热法篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统4848水热条件下粉体的制备有水热结晶法、水热合水热条件下粉体的制备有水热结晶法、水热合成法、水热分解法、水热脱水法、水热氧化法、成法、水热分解法、水热脱水法、水热氧化法、水热还原法等。近年来还发展出电化学热法以水热还原法等。近年来还发展出电化学热法以及微波水热合成法。前者将水热法与电场相结及微波水热合成法。前者将水热法与电场相结合，而后者用微波加热水
50、热反应体系。合，而后者用微波加热水热反应体系。与一般湿化学法相比较，水热法可与一般湿化学法相比较，水热法可直接得到分直接得到分散且结晶良好的粉体散且结晶良好的粉体，不需作高温灼烧处理，不需作高温灼烧处理，避免了可能形成的粉体硬团聚。避免了可能形成的粉体硬团聚。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统4949水热反应分类水热反应分类1982年开始用水热反应制备纳米粉末的水热法已引起国内外年开始用水热反应制备纳米粉末的水热法已引起国内外的重视。归纳起来，可分成以下几种类型：的重视。归纳起来，可分成以下几种类型：水热氧化：典型反应式
51、表示：水热氧化：典型反应式表示： mM + nH2O MmOn+H2 其中其中M可为铬、铁及合金等。可为铬、铁及合金等。水热沉淀：水热沉淀：KF+ MnCl2 KMnF3水热合成：水热合成：FeTiO3+KOH K2O.nTiO2水热还原：水热还原：MxOy+ yH2 xM+yH2O 其中其中M可为铜、银等。可为铜、银等。水热分解：水热分解：ZrSiO4 + NaOH ZrO2+Na2SiO3水热结晶：水热结晶：Al(OH)3 Al2O3H2O篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统5050 用有机溶剂代替水作介质，采用类似水
52、热合成的原理用有机溶剂代替水作介质，采用类似水热合成的原理制备纳米微粉。非水溶剂代替水，不仅扩大了水热技术制备纳米微粉。非水溶剂代替水，不仅扩大了水热技术的应用范围，而且能够实现通常条件下无法实现的反应，的应用范围，而且能够实现通常条件下无法实现的反应，包括制备具有亚稳态结构的材料。包括制备具有亚稳态结构的材料。苯由于其稳定的共轭结构，是溶剂热合成的优良溶剂，苯由于其稳定的共轭结构，是溶剂热合成的优良溶剂，最近成功地发展成苯热合成技术，溶剂加压热合成技术最近成功地发展成苯热合成技术，溶剂加压热合成技术可以在相对低的温度和压力下制备出通常在极端条件下可以在相对低的温度和压力下制备出通常在极端条件
53、下才能制得的、在超高压下才能存在的亚稳相。才能制得的、在超高压下才能存在的亚稳相。GaCl3 + Li3N GaN + 3LiCl3 3 溶剂热合成法溶剂热合成法篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统5151 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统5252 4、溶胶、溶胶-凝胶法凝胶法(sol-gel)溶溶胶胶一一凝凝胶胶法法是是60年年代代发发展展起起来来的的一一种种制制备备玻玻璃璃、陶陶瓷瓷等等无无机机材料的新工艺，近年来许多人用此法来制备纳米微粒。材
54、料的新工艺，近年来许多人用此法来制备纳米微粒。其其基基本本原原理理是是:将将金金属属醇醇盐盐或或无无机机盐盐经经水水解解,然然后后使使溶溶质质聚聚合合凝凝胶胶化化,再再将将凝凝胶胶干干燥燥、煅煅烧烧,最最后后得得到到无无机机材材料料。溶溶胶胶一一凝凝胶胶法法包括以下几个过程。包括以下几个过程。 (1)溶胶的制备。有两种方法制备溶胶：溶胶的制备。有两种方法制备溶胶： 一一是是先先将将部部分分或或全全部部组组分分用用适适当当沉沉淀淀剂剂先先沉沉淀淀出出来来，经经解解凝凝，使使原原来来团团聚聚的的沉沉淀淀颗颗粒粒分分散散成成原原始始颗颗粒粒，这这种种原原始始颗颗粒粒的的大大小小一般在溶胶体系中胶核的
55、大小范围，因而可制得溶胶；一般在溶胶体系中胶核的大小范围，因而可制得溶胶；另另一一种种方方法法是是由由同同样样的的盐盐溶溶液液出出发发，通通过过对对沉沉淀淀过过程程的的仔仔细细控控制制，使使首首先先形形成成的的颗颗粒粒不不致致团团聚聚为为大大颗颗粒粒而而沉沉淀淀，从从而而直直接接得得到溶胶。到溶胶。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统5353 (2)溶溶胶胶一一凝凝胶胶转转化化。溶溶胶胶中中含含大大量量的的水水，凝凝胶胶化化过过程程中中，使使体体系系失失去去流流动动性性，形形成成一一种种开开放放的的骨骨架架结结构构。 实实
56、现现胶胶凝凝作作用用的的途途径径有有两两个个： 一一是是化化学学法法，通通过过控控制制溶溶胶胶中中的的电电解解质质浓浓度度来来实实现现胶胶凝凝化化；二二是是物物理理法法，迫迫使使胶胶粒粒间间相相互互靠靠近近，克克服服斥斥力力，实实现现胶凝化。胶凝化。 (3)凝凝胶胶干干燥燥。在在一一定定条条件件下下(如如加加热热)使使溶溶剂剂蒸蒸发发，得得到到粉粉料料。干燥过程中凝胶结构变化很大。干燥过程中凝胶结构变化很大。硝酸铁硝酸铁H2O水水溶溶液液搅搅拌拌蒸蒸发发溶溶胶胶干干燥燥热热处处理理(Ni0.6Zn0.4O)(Fe2O3)0.9870 oC135 oC硝酸镍硝酸镍硝酸锌硝酸锌柠檬酸柠檬酸凝凝胶胶
57、篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统5454溶胶凝胶法是从金属的有机或无机化合物的溶液出溶胶凝胶法是从金属的有机或无机化合物的溶液出发，在溶液中通过化合物的加水分解、聚合，把溶液发，在溶液中通过化合物的加水分解、聚合，把溶液制成溶有金属氧化物微粒子的溶胶液，进一步反应发制成溶有金属氧化物微粒子的溶胶液，进一步反应发生凝胶化，再把凝胶加热，可制成非晶体玻璃、多晶生凝胶化，再把凝胶加热，可制成非晶体玻璃、多晶体陶瓷。体陶瓷。 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型
58、的系统5555篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统5656篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统5757 溶胶溶胶-凝胶法的优、缺点如下：凝胶法的优、缺点如下：化化学学均均匀匀性性好好。由由于于溶溶胶胶-凝凝胶胶过过程程中中，溶溶胶胶由由溶溶液液制制得得, 故故胶粒内及胶粒间化学成分完全一致。胶粒内及胶粒间化学成分完全一致。高纯度。粉料高纯度。粉料(尤其多组分粉料尤其多组分粉料)制备过程中无需机械混合。制备过程中无需机械混合。颗粒细。粉体颗粒尺寸小于颗粒
59、细。粉体颗粒尺寸小于100nm。该该法法可可容容纳纳不不溶溶性性组组分分或或不不沉沉淀淀组组分分。不不溶溶性性颗颗粒粒均均匀匀地地分分散散在在含含不不产产生生沉沉淀淀的的组组分分的的溶溶液液中中经经胶胶凝凝化化，不不溶溶性性组组分分可可自自然然地地固固定定在在凝凝胶胶体体系系中中。不不溶溶性性组组分分颗颗粒粒越越细细，体体系系化化学学均均匀性越好。匀性越好。烘烘干干后后容容易易形形成成硬硬团团聚聚现现象象，在在氧氧化化物物中中多多数数是是桥桥氧氧链链的的形形成成，再再加加上上球球形形凝凝胶胶颗颗粒粒自自身身烧烧结结温温度度低低，但但凝凝胶胶颗颗粒粒之之间间烧烧结性差，块体材料烧结件不好。结性差
60、，块体材料烧结件不好。干燥时体积收缩大，易开裂。干燥时体积收缩大，易开裂。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统5858由于溶胶凝胶法可以大大降低合成温度。用由于溶胶凝胶法可以大大降低合成温度。用无机盐作原料，价格相对便宜。溶胶凝胶法广泛无机盐作原料，价格相对便宜。溶胶凝胶法广泛应用于金属氧化物纳米粒子的制备。前驱物用金属应用于金属氧化物纳米粒子的制备。前驱物用金属醇盐或非醇盐均可。方法实质是前驱物在一定条件醇盐或非醇盐均可。方法实质是前驱物在一定条件下水解成溶胶，再制成凝胶，经干燥纳米材料热处下水解成溶胶，再制成凝胶，经干
61、燥纳米材料热处理后制得所需纳米粒子。理后制得所需纳米粒子。软化学合成法（软化学合成法（soft chemical synthesis method）篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统5959 5.5. 模板合成法瓶中造船模板合成法瓶中造船利用基质材料结构中的空隙作为模板进行合成。模板结构常为利用基质材料结构中的空隙作为模板进行合成。模板结构常为多孔玻璃、分子筛、大孔离子交换树脂等。多孔玻璃、分子筛、大孔离子交换树脂等。例如将纳米微粒置于分子筛的笼中，可以得到尺寸均匀，在空例如将纳米微粒置于分子筛的笼中，可以得到尺寸均匀，
62、在空间具有周期性构型的纳米材料。间具有周期性构型的纳米材料。HerronHerron等等Na-YNa-Y将型沸石与将型沸石与Cd(NOCd(NO3 3) )2 2溶液混合，离子交换后形成溶液混合，离子交换后形成Cd-YCd-Y型沸石，经干燥后与型沸石，经干燥后与H H2 2S S气体反应，在分子筛八面体沸石笼中生成气体反应，在分子筛八面体沸石笼中生成CdSCdS纳米颗粒。南纳米颗粒。南京大学采用气体输运将京大学采用气体输运将C C6060引入引入13X13X分子筛与水滑石分子层间，分子筛与水滑石分子层间，并可以将并可以将NiNi置换到置换到Y Y型沸石中去，观察到型沸石中去，观察到C C606
63、0Y Y光致光谱由于光致光谱由于NiNi的掺入而产生蓝移现象。的掺入而产生蓝移现象。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统6060Soft-Chemical Approach of Noble Metal Nanowires Templated from Mesoporous Silica (SBA-15) through Vapor Infiltration of a Reducing AgentAzusa Takai, Yoji Doi, Yusuke Yamauchi and Kazuyuki KurodaJ. Phy
64、s. Chem. C, 2010, 114, 75867593 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统6161 6.6.辐射化学合成法辐射化学合成法 常温下采用常温下采用UVUV、射线辐照金属盐的溶液可以制备出纳米微粒的方法。射线辐照金属盐的溶液可以制备出纳米微粒的方法。辐射化学合成纳米材料基本原理是辐射产生的还原性自由基反应。辐射化辐射化学合成纳米材料基本原理是辐射产生的还原性自由基反应。辐射化学合成方法制备纳米材料所用辐射源主要是学合成方法制备纳米材料所用辐射源主要是源源. . 辐射合成方法不需要真空辐射合成方法不需要真
65、空, ,高温等条件高温等条件, ,在常温和常压下即可操作在常温和常压下即可操作, ,而且而且合成工艺简单合成工艺简单, ,成本低廉成本低廉, ,是一种很有发展前途的纳米材料合成方法。这种是一种很有发展前途的纳米材料合成方法。这种方法发展很快方法发展很快, ,已经在纳米金属材料已经在纳米金属材料, ,纳米合金材料和纳米氧化物材料的制纳米合金材料和纳米氧化物材料的制备方面显示了它的优越性备方面显示了它的优越性. .19621962年发现辐射氯金酸的溶液可形成金的溶胶年发现辐射氯金酸的溶液可形成金的溶胶, ,此后法国的科学家用辐射此后法国的科学家用辐射反应方法合成了一些很容易被还原的贵金属胶体。用辐
66、射化学方法合成贵反应方法合成了一些很容易被还原的贵金属胶体。用辐射化学方法合成贵金属胶体对辐照溶液的值要求不严格金属胶体对辐照溶液的值要求不严格, ,在酸性条件在酸性条件, ,中性条件和碱性条件下中性条件和碱性条件下都可以制备出来都可以制备出来, ,只要保持辐照溶液不出现沉淀即可只要保持辐照溶液不出现沉淀即可. .用辐射方法也制备了用辐射方法也制备了一些较活泼的金属胶体一些较活泼的金属胶体, ,篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统6262篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系
67、统是一种得分类型的系统63637 7、微乳液法、微乳液法(microemulsion)(microemulsion)微乳液法就是采用微乳液来制备纳米材料的方法微乳液法就是采用微乳液来制备纳米材料的方法微乳液为两种互不相溶的液相，一相以微液滴形式（直径约为微乳液为两种互不相溶的液相，一相以微液滴形式（直径约为1200 nm ）分散在另一相中所形成的分散体系。）分散在另一相中所形成的分散体系。 微乳液微乳液 表面活性剂表面活性剂 水水 油油常用的油常用的油-水体系有水体系有:柴油柴油/水、煤油水、煤油/水、汽油水、汽油/水、甲苯的醇溶水、甲苯的醇溶液液/水等等。水等等。常用的表面活性剂有常用的表面
68、活性剂有:琥铂酸二异辛脂磺酸钠琥铂酸二异辛脂磺酸钠(AOT) 、十二烷、十二烷基硫酸钠基硫酸钠(SDS)等等。等等。特点：微乳液法具有原料便宜、实验装置简单、操作容易、反特点：微乳液法具有原料便宜、实验装置简单、操作容易、反应条件温和、粒子尺寸可控。而广泛用于纳米材料的制备。应条件温和、粒子尺寸可控。而广泛用于纳米材料的制备。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统6464 7 7 微乳液法微乳液法 微乳液通常是有微小的微乳液通常是有微小的“水池水池”为表面活性剂和助表面为表面活性剂和助表面活性剂所构成的单分子层包围成的微乳颗
69、粒，其大小在几至活性剂所构成的单分子层包围成的微乳颗粒，其大小在几至几十个纳米间，这些微小的几十个纳米间，这些微小的“水池水池”彼此分离，就是彼此分离，就是“微反微反应器应器”。它拥有很大的界面，有利于化学反应。这显然是制。它拥有很大的界面，有利于化学反应。这显然是制备纳米材料的又一有效技术。备纳米材料的又一有效技术。与其它化学法相比，微乳法制备的粒子不易聚结，大小可与其它化学法相比，微乳法制备的粒子不易聚结，大小可控，分散性好。运用微乳法制备的纳米微粒主要有以下几类：控，分散性好。运用微乳法制备的纳米微粒主要有以下几类：(1)(1)金属，如金属，如PtPt，PdPd，RhRh，IrIr，Au
70、, Ag, CuAu, Ag, Cu等；等；(2)(2)硫化物硫化物CdSCdS，PbSPbS，CuSCuS等；等；(3)Ni, Co, Fe(3)Ni, Co, Fe等与等与B B的化合物；的化合物；(4)(4)氯化物氯化物AgClAgCl，AuClAuCl3 3等；等；(5)(5)碱土金属碳酸盐，如碱土金属碳酸盐，如CaCOCaCO3 3，BaCOBaCO3 3，SrCOSrCO3 3；(6)(6)氧化物氧化物EuEu2 2O O3 3，FeFe2 2O O3 3，BiBi2 2O O3 3及氢氧化物及氢氧化物Al(OH)Al(OH)3 3等。等。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分
71、多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Surfactant Molecules: Surfactant Molecules: Oil-Water Oil-Water Building BlocksBuilding BlocksMonolayer formationMicelles - nano-reactors, drug delivery vehicles, and cleaning agentsOil-Water InterfaceOilWaterSurfactantPolar head groupNon polar tailCH2CH2CH2CH2CH2CH3
72、OSO3-6565篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Micelles in the Bulk SolutionMicelles in the Bulk SolutionFormation of stable aggregates at the cmc.low concentrationhigh concentration6666篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统MicellesMicelles“Polar” water-like surface“A
73、polar” oil-like interior10-100 nmNormal in waterReversed in oilSolubilizationNanoreactorsOil RecoveryDrug Delivery6767篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统6868篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统6969微乳液法制备微乳液法制备Fe2O3示意图示意图篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系
74、统是一种得分类型的系统7070微乳液法制备纳米材料的过程微乳液法制备纳米材料的过程反应物反应物A反应物反应物B混合混合碰撞或凝结碰撞或凝结反应反应微微乳乳液液反应产物反应产物加还原剂加还原剂加氢气加氢气金属纳米粉末沉淀金属纳米粉末沉淀氧化物纳米粉末沉淀氧化物纳米粉末沉淀加反应气体加反应气体氧氯化锆氧氯化锆(ZrOCl2)H2O水水溶溶液液搅搅拌拌、加加热热六次甲基四六次甲基四胺胺(CH2)6N4沉沉淀淀、过过滤滤丙丙酮酮洗洗涤涤乙二醇乙二醇乳乳化化干干燥燥研研磨磨热热处处理理ZrO2粉末粉末150 oC /24h550 oC /24hZrO2纳米粉制备纳米粉制备篮球比赛是根据运动队在规定的比赛
75、时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统7171 此法包括水溶液电解和熔盐电解两种。用此法可制得此法包括水溶液电解和熔盐电解两种。用此法可制得很多用很多用通常方法不能制备或难以制备的金属超微粉通常方法不能制备或难以制备的金属超微粉，尤其，尤其是负电性很大的金属粉末。还可制备氧化物超微粉。采用是负电性很大的金属粉末。还可制备氧化物超微粉。采用加有机溶剂于电解液中的滚筒阴极电解法，制备出金属超加有机溶剂于电解液中的滚筒阴极电解法，制备出金属超微粉。滚筒置于两液相交界处，跨于两液相之中。当滚筒微粉。滚筒置于两液相交界处，跨于两液相之中。当滚筒在水溶液中时，金属在其
76、上面析出，而转动到有机液中时，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，而且已析出之金属被有机溶液涂覆。当再金属析出停止，而且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，但此次析出之金属与转动到水溶液中时，又有金属析出，但此次析出之金属与上次析出之金属间因有机膜阻隔而不能联结在一起，仅以上次析出之金属间因有机膜阻隔而不能联结在一起，仅以超微粉体形式析出。用这种方法得到的粉末纯度高，粒径超微粉体形式析出。用这种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。细，而且成本低，适于扩大和工业生产。 8.8.电解法电解法篮球比赛是根据运动队在规
77、定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统7272液相法控制纳米材料形貌反应实液相法控制纳米材料形貌反应实例例Controlling the Aspect Ratio of Inorganic Nanorods and NanowiresCatherine J. Murphy and Nikhil R. Jana，Adv. Mater. 2002, 14, No. 1, 8082篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统7373篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，
78、因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统7474第三节第三节 纳米材料的固相制备方法纳米材料的固相制备方法固相法固相法非晶晶化法非晶晶化法机械粉碎机械粉碎(高能球磨高能球磨)法法固态反应法固态反应法盐类热分解：盐类热分解： 常用草酸盐、硝酸盐、碳酸常用草酸盐、硝酸盐、碳酸盐等盐等篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统75751. 机械粉碎机械粉碎(高能球磨高能球磨)法法1988年，日本京都大学首先采用高能球磨法（年，日本京都大学首先采用高能球磨法（ball milling）制）制备备A1-Fe纳米晶材料，近年来，高能
79、球磨法已成为制备纳米材纳米晶材料，近年来，高能球磨法已成为制备纳米材料的一种重要方法。料的一种重要方法。高高能能球球磨磨法法是是将将粗粗粉粉体体和和硬硬球球(钢钢球球、陶陶瓷瓷球球、或或玛玛瑙瑙球球)按按比比例例放放进进球球磨磨机机的的密密封封容容器器内内, 利利用用球球磨磨机机的的转转动动或或振振动动，使使硬硬球球对对原原料料进进行行强强烈烈的的撞撞击击、研研磨磨和和搅搅拌拌，把把金金属属或或合合金金粉粉末粉碎为纳米级微粒的方法。末粉碎为纳米级微粒的方法。一一. 纳米粉体的制备纳米粉体的制备篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型
80、的系统7676机械粉碎机械粉碎(高能球磨高能球磨)法法（1）. 球磨方式球磨方式滚动球磨滚动球磨搅拌球磨搅拌球磨振动球磨振动球磨高高能能球球磨磨法法已已成成功功地地制制备备出出以以下下几几类类纳纳米米晶晶材材料料: 纳纳米米晶晶纯纯金金属属，互互不不相相溶溶体体系系的的固固溶溶体体，纳纳米米金金属属间间化化合合物物及及纳纳米米金金属属-陶瓷粉复合材料。陶瓷粉复合材料。（2）. 高能球磨法制备的纳米材料高能球磨法制备的纳米材料篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统7777篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负
81、的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统7878(i) 纳纳米米晶晶纯纯金金属属制制备备。高高能能球球磨磨过过程程中中，纯纯金金属属纳纳米米晶晶的的形形成成是是纯纯机机械械驱驱动动下的结构演变。下的结构演变。几几种种纯纯金金属属元元素素高高能能球球磨磨后后晶晶粒粒尺尺寸寸(真真空空或或氩氩气气氛氛保护下制备。保护下制备。（2）. 高能球磨法制备的纳米材料高能球磨法制备的纳米材料篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统7979(ii) 不不互互溶溶体体系系纳纳米米固固体体的的形形成成。用用机机械械合合含含化化方方法法
82、，可可将将相相图图上上几几乎乎不不互互溶溶的的几几种种元元素素制制成成固固溶溶体体、这这是是用用常常规规熔熔炼炼方方法法根根本本无无法法实实现现的的。机机械械合合金金化化方方法法（mechanical alloying）制制成成的的新新型型纳纳米米合合金金，为为发发展展新新材材料料开开辟辟了了新新的的途途径径。近近10年年来用此法已成功地制备多种纳米固溶体。来用此法已成功地制备多种纳米固溶体。(iii) 纳纳米米金金属属间间化化合合物物。金金属属间间化化合合物物是是一一类类用用途途广广泛泛的的纳纳米米金金属属间间化化合合物物。金金属属间间化化合合物物是是一一类类用用途途广广泛泛的的合合金金材材
83、料料，纳纳米米金金属属间间化化合合物物，特特别别是是一一些些高高熔熔点点的的金金属属间间化化合合物物。在在制制备备上上比比较较困困难难。 目目前前已已在在FeB、TiSi、TiB、TiAl(B)、NiSi、VC、WC、SiC、PdSi、NiMo、NbAl等等10多多个个合合金金系系中中用用高高能能球球磨磨的的方方法法，制制备备了了不不同同晶晶粒尺寸的纳米金属间化合物。粒尺寸的纳米金属间化合物。（2）. 高能球磨法制备的纳米材料高能球磨法制备的纳米材料篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统8080 (iv) 纳纳米米尺尺度度的
84、的金金属属-陶陶瓷瓷粉粉复复合合材材料料。高高能能球球磨磨法法也也是是制制备备纳纳米米复复合合材材料料的的行行之之有有效效的的方方法法。它它可可以以把把金金属属与与陶陶瓷瓷粉粉(纳纳米米氧氧化化物物、碳碳化化物物等等)复复合合在在一一起起，获获得得具具有有特特殊殊性性质质的的新新型型纳米复合材料。纳米复合材料。如如:把把几几十十纳纳米米的的Y2O3粉粉体体复复合合到到Co-Ni-Zr合合金金中中 Y2O3仅仅占占1-5它它们们在在合合金金中中呈呈弥弥散散分分布布状状态态使使得得Co-Ni-Zr合合金金的矫顽力可提高约两个数量级。的矫顽力可提高约两个数量级。 特特点点: 高高能能球球磨磨法法制制
85、备备的的纳纳米米金金属属与与合合金金结结构构材材料料产产量量高高、工工艺艺简简单单，并并能能制制备备出出用用常常规规方方法法难难以以获获得得的的高高熔熔点点的的金金属属或或合金纳米材料。但是合金纳米材料。但是, 晶粒尺寸不均匀晶粒尺寸不均匀, 易引入某些杂质。易引入某些杂质。（2）. 高能球磨法制备的纳米材料高能球磨法制备的纳米材料篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统8181篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统8282篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时
86、间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统8383篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统8484 2. 2. 前驱物热解前驱物热解precursor thermolysisprecursor thermolysis篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统8585 3非晶晶化法非晶晶化法 非非晶晶晶晶化化法法: 采采用用快快速速凝凝固固法法将将液液态态金金属属制制备备非非晶晶条条带带,再再将将非非晶晶条条带带经经过过热热处处理理
87、使使其其晶晶化化获获得得纳纳米米晶晶条条带带的的方方法法。用用非非晶晶晶晶化化法法制制备备的的纳纳米米结结构构材材料料的的塑塑性性对对晶晶粒粒的的粒粒径径十十分分敏敏感感、只只有有晶晶粒粒直直径径很很小小时时，塑塑性性较较好好否否则则材材料料变变得得很很脆脆。因因此此，对对于于某某些些成成核核激激活活能能很很小小，晶晶粒粒长长大大激激活活能能大大的的非非晶晶合合金金采采用用非非晶晶晶晶化化法法，才才能能获获得得塑塑性较好的纳米晶合金。性较好的纳米晶合金。特点特点工艺较简单工艺较简单, 化学成分准确。化学成分准确。液态金属液态金属非晶条带非晶条带热处理热处理篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里
88、得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统8686三三. . 纳米固体及制备方法纳米固体及制备方法3.3.1 3.3.1 纳米固体分类纳米固体分类 按空间可分为按空间可分为 按小颗粒状态分为按小颗粒状态分为 按小颗粒键的形式分为按小颗粒键的形式分为 按相数可分为按相数可分为一维方向：纳米丝一维方向：纳米丝二维方向：纳米薄膜二维方向：纳米薄膜三维方向：纳米块体三维方向：纳米块体纳米晶体材料纳米晶体材料纳米准晶体材料纳米准晶体材料纳米金属材料纳米金属材料 纳米离子晶体材料纳米离子晶体材料纳米半导体材料纳米半导体材料纳米陶瓷材料纳米陶瓷材料单相：纳米相材料单相：纳米相材料
89、复相：纳米复相材料复相：纳米复相材料篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统87873.3.2 3.3.2 纳米金属与合金材料的制备纳米金属与合金材料的制备（1 1）惰性气体蒸发、原位加压制备法）惰性气体蒸发、原位加压制备法纳米粉体的获得纳米粉体的获得 纳米粉体的收集纳米粉体的收集 粉体的压制成型粉体的压制成型 （2 2）高能球磨法）高能球磨法利用球磨机的转动或振动使硬球对原料进行强烈的撞击，利用球磨机的转动或振动使硬球对原料进行强烈的撞击，研磨和搅拌，把金属或合金粉末粉碎为纳米级微粒的方研磨和搅拌，把金属或合金粉末粉碎为纳米
90、级微粒的方法。法。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统8888 3非晶晶化法非晶晶化法 非非晶晶晶晶化化法法: 采采用用快快速速凝凝固固法法将将液液态态金金属属制制备备非非晶晶条条带带,再再将将非非晶晶条条带带经经过过热热处处理理使使其其晶晶化化获获得得纳纳米米晶晶条条带带的的方方法法。用用非非晶晶晶晶化化法法制制备备的的纳纳米米结结构构材材料料的的塑塑性性对对晶晶粒粒的的粒粒径径十十分分敏敏感感、只只有有晶晶粒粒直直径径很很小小时时，塑塑性性较较好好否否则则材材料料变变得得很很脆脆。因因此此，对对于于某某些些成成核核激激
91、活活能能很很小小，晶晶粒粒长长大大激激活活能能大大的的非非晶晶合合金金采采用用非非晶晶晶晶化化法法，才才能能获获得得塑塑性较好的纳米晶合金。性较好的纳米晶合金。特点特点工艺较简单工艺较简单, 化学成分准确。化学成分准确。液态金属液态金属非晶条带非晶条带热处理热处理篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统89894直接淬火法直接淬火法 这这是是近近年年来来刚刚刚刚研研制制成成功功的的一一种种新新的的制制备备方方法法，其其原原理理是是控控制制液液体体合合金金的的淬淬火火速速度度，获获得得纳纳米米晶晶材材料料。这这种种方方法法适适用
92、于制备纳米合金大块材料。用于制备纳米合金大块材料。最最近近英英国国、法法国国、印印度度和和我我国国利利用用这这种种方方法法已已成成功功地地在在近近等等原原子子NiTi合合金金加加Si的的体体系系中中获获得得了了Ti2Ni纳纳米米晶晶材材料料。淬淬火速率的控制是本方法的关键火速率的控制是本方法的关键直接淬火法直接淬火法篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统9090 3.3.3 纳米相陶瓷的制备纳米相陶瓷的制备（1）无压力烧结）无压力烧结 （2）应力有助烧结）应力有助烧结1. 无压烧结无压烧结(静态烧结静态烧结)法特点法特点 该
93、该工工艺艺过过程程是是将将无无团团聚聚的的纳纳米米粉粉，在在室室温温下下经经模模压压成成块块状状试试样样，然然后后在在一一定定的的温温度度下下烧烧结结使使其其致致密密化化（烧烧结结） 。无无压压烧烧结结工工艺艺简简单单，不不需需特特殊殊的的设设备备，因因此此成成本本低低，但但烧烧结结过过程程中中，易易出出现现晶晶粒粒快快速速的的长长大大，使使得得纳纳米米陶陶瓷瓷的的优优点点有有所所损损失失。为为了了防防止止无无压压烧烧结结过过程程中中晶晶粒粒的的长长大大在在主主体体粉粉中中掺掺入入一一 种种或或多多种种稳稳定定化化粉粉体体,使使得得烧烧结结后后的的试试样样晶晶粒粒无无明明显显长长大大，并并能能
94、获高致密度。获高致密度。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统91912 2加压烧结加压烧结( (静态烧结静态烧结) )法法无团聚的粉体在一定压力下进行烧结称为加无团聚的粉体在一定压力下进行烧结称为加压烧结或称热压。该工艺与无压力烧结工艺相压烧结或称热压。该工艺与无压力烧结工艺相比较，其优点是对于许多不掺杂的纳米粉，通比较，其优点是对于许多不掺杂的纳米粉，通过加压烧结可制得具有较高致密度的纳米陶过加压烧结可制得具有较高致密度的纳米陶瓷，并且晶粒无明显长大，但该工艺要求的设瓷，并且晶粒无明显长大，但该工艺要求的设备比无压烧结复
95、杂，使成本提高。备比无压烧结复杂，使成本提高。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统9292 3. 3. 高温燃烧合成法高温燃烧合成法利用外部提供必要的能量诱发高放热化学反应，体系局部发利用外部提供必要的能量诱发高放热化学反应，体系局部发生反应形成化学反应前沿生反应形成化学反应前沿( (燃烧波燃烧波) )，化学反应在自身放出热量，化学反应在自身放出热量的支持下快速进行，燃烧波蔓延整个体系。反应热使前驱物快的支持下快速进行，燃烧波蔓延整个体系。反应热使前驱物快速分解，导致大量气体放出，避免了前驱物因熔融而粘连，减速分解，导致大
96、量气体放出，避免了前驱物因熔融而粘连，减小了产物的粒径。体系在瞬间达到几千度的高温，可使挥发性小了产物的粒径。体系在瞬间达到几千度的高温，可使挥发性杂质蒸发除去。杂质蒸发除去。 例如，以硝酸盐和有机燃料经氧化还原反应制备掺杂的例如，以硝酸盐和有机燃料经氧化还原反应制备掺杂的10nmZrO10nmZrO2 2粒子，采用柠檬酸盐粒子，采用柠檬酸盐/ /醋酸盐醋酸盐/ /硝酸盐体系，所形成的硝酸盐体系，所形成的凝胶在加热过程中经历自点燃过程，得到超微凝胶在加热过程中经历自点燃过程，得到超微LaLa0.840.84SrSr0.160.16MnOMnO3 3粒粒子。在合成氮化物、氢化物时，反应物为固态金
97、属和气态子。在合成氮化物、氢化物时，反应物为固态金属和气态N N2 2、H H2 2等，反应气渗透到金属压坯空隙中进行反应。如采用钛粉坯在等，反应气渗透到金属压坯空隙中进行反应。如采用钛粉坯在N N2 2中燃烧，获得的高温来点燃镁粉坯合成出中燃烧，获得的高温来点燃镁粉坯合成出MgMg3 3N N2 2。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统93933-4 纳米固体纳米固体(块体、膜块体、膜)的制备方法的制备方法 纳纳米米材材料料需需要要制制备备成成各各种种形形式式以以满满足足各各种种应应用用的的需需要要, 纳纳米米固固体体(
98、块块体体、膜膜)是是重重要要的的形形式式。它它的的制制备备方法是近几年逐渐发展起来的。方法是近几年逐渐发展起来的。 一一 纳纳米米金金属属与与合合金金块块体体材材料料的的制制备备法法-惰惰性性气气体体蒸蒸发发、原原位位加加压压制制备法。备法。制备纳米金属固体的步骤：制备纳米金属固体的步骤：制备纳米颗粒制备纳米颗粒 颗粒收集颗粒收集 压制成块体。压制成块体。为了防止氧化，上述步骤一般都是为了防止氧化，上述步骤一般都是在真空在真空(10-6Pa)中进行中进行液氮液氮蒸发源蒸发源漏斗漏斗蒸发源蒸发源真空泵真空泵隋性气隋性气体体真空室真空室篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因
99、此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统94943-4 纳米固体纳米固体(块体、膜块体、膜)的制备方法的制备方法 一一 纳纳米米金金属属与与合合金金块块体体材材料料的的制制备备法法-惰惰性性气气体体蒸蒸发发、原原位位加加压压制制备法。备法。1. 原位加压制备纳米块体原位加压制备纳米块体:由由惰惰性性气气体体蒸蒸发发制制备备的的纳纳米米金金属属或或合合金金微微粒粒，在在真真空空中中由由聚聚四四氟氟乙乙烯烯刮刮刀刀从从冷冷阱阱上上刮刮下下，经经漏漏斗斗直直接接落落入入低低压压压压实实装装置置，粉粉体体在在此此装装置置经经轻轻度度压压实实后后，由由机机械械手手将将它它们们迭迭至至高高压压原原位
100、位加加压压装装置置，压压制制成成块块状状试试样样，压压力力为为1-5GPa，温温度度为为300 800K。液氮液氮蒸发源蒸发源漏斗漏斗蒸发源蒸发源真空泵真空泵隋性气隋性气体体真空室真空室篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统95953-4 纳米固体纳米固体(块体、膜块体、膜)的制备方法的制备方法二二 纳米陶瓷块体材料的制备法纳米陶瓷块体材料的制备法2加压烧结加压烧结(静态烧结静态烧结)法法无无团团聚聚的的粉粉体体在在一一定定压压力力下下进进行行烧烧结结称称为为加加压压烧烧结结或或称称热热压压。该该丁丁艺艺与与无无压压力力烧烧
101、结结工工艺艺相相比比较较，其其优优点点是是对对于于许许多多本本掺掺杂杂的的纳纳米米粉粉，通通过过加加压压烧烧结结可可制制得得具具有有较较高高致致密密度度的的纳纳米米陶陶瓷瓷，并并且且晶晶粒粒无无明明显显长长大大，但但该该工工艺艺要要求求的的设设备备比比无无压压烧烧结结复复杂杂，使成本提高。使成本提高。三三 纳米涂层和纳米薄膜的制备法纳米涂层和纳米薄膜的制备法纳纳米米涂涂层层和和纳纳米米薄薄膜膜就就是是在在另另一一种种基基体体材材料料上上制制备备一一层层纳纳米米材材料料。它它在在材材料料表表面面防防护护和和改改性性、光光学学、电电学学、磁磁学学、催催化化、敏敏感等方面具有很多特性，因此具有广阔的
102、应用前景。感等方面具有很多特性，因此具有广阔的应用前景。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统96963-4 纳米固体纳米固体(块体、膜块体、膜)的制备方法的制备方法三三 纳米涂层和纳米薄膜的制备法纳米涂层和纳米薄膜的制备法制制备备纳纳米米颗颗粒粒的的很很多多方方法法可可以以用用来来制制备备纳纳米米涂涂层和纳米薄膜。可分为液相法和气相法。层和纳米薄膜。可分为液相法和气相法。1液相法液相法 (1)溶溶胶胶-凝凝胶胶法法。该该方方法法制制备备薄薄膜膜的的基基本本步步骤骤如如下下：首首先先用用金金属属无无机机盐盐或或有有机机金金属
103、属化化台台物物制制备备溶溶胶胶，然然后后将将衬衬底底(如如SiO2玻玻璃璃衬衬底底等等)浸浸入入溶溶胶胶后后以以一一定定速速度度进进行行提提拉拉，结结果果溶溶胶胶附附着着在在衬衬底底上上，经经一一定定温温加加热热后后即即得得到到纳纳米米微微粒粒的的膜。膜的厚度控制可通过提拉次数来控制。膜。膜的厚度控制可通过提拉次数来控制。 spincoating、dip-coating, LBL篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统9797 (2)电电沉沉积积法法。一一般般II-VI族族半半导导体体薄薄膜膜可可用用此此法法制制备备。 下下面
104、面简简单单介介绍绍CdS和和CdSe薄薄膜膜的的制制备备过过程程：用用Cd盐盐和和S或或Se制制成成非非水水电电解解液液，通通电电后后在在电电极极上上沉沉积积CdS或或CdSe透透明明的的纳纳米米微微粒粒膜膜。粒径为粒径为5nm左右。左右。 2气相法气相法(1)高速纳米粒子沉积法高速纳米粒子沉积法(气体沉积法气体沉积法)。该该制制各各方方法法的的基基本本原原理理是是：用用蒸蒸发发或或溅溅射射等等方方法法获获得得纳纳米米粒粒子子, 用用一一定定气气压压的的惰惰性性气气体体作作载载流流气气体体。通通过过喷喷嘴嘴，在在基基板板上上沉沉积积成膜。成膜。三三 纳米涂层和纳米薄膜的制备法纳米涂层和纳米薄膜
105、的制备法篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统9898 三三 纳米涂层和纳米薄膜的制备法纳米涂层和纳米薄膜的制备法 2气相沉积法气相沉积法(1)高速纳米粒子沉积法高速纳米粒子沉积法(气体沉积法气体沉积法)。形成多层膜形成多层膜篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统99992气相沉积法气相沉积法(2)直直接接沉沉积积法法。这这种种方方法法是是当当前前制制备备纳纳米米薄薄膜膜普普遍遍采采用用的的方方法法，它它的的基基本本原原理理是是把把纳纳米米粒粒子子直直接接
106、沉沉淀淀在在低低温温基基片片上上。制制备备纳纳米米粒粒子子的的方方法法主主要要有有三三种种：惰惰性性气气体体蒸蒸发发法法、等等离离子子溅溅射射法法和和辉辉光光放放电电等等离离子子诱诱导导化化学学气气相相沉沉积积法法，基基片片的的位位置置、气气体体的的压压强强、沉沉淀淀速速率率和和基基片片温温度度是是影响纳米膜质量的重要因素。影响纳米膜质量的重要因素。液氮液氮蒸发源蒸发源漏斗漏斗蒸发源蒸发源真空泵真空泵隋性气体隋性气体真空室真空室基片基片三三 纳米涂层和纳米薄膜的制备法纳米涂层和纳米薄膜的制备法篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统100100纳米材料的制备纳米材料的制备两条途径两条途径：TopdownBottomup三类体系三类体系气相制备法气相制备法液相制备法液相制备法固相制备法固相制备法篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统101101思考与练习：思考与练习：1.气相冷凝法制备纳米材料的基本原理气相冷凝法制备纳米材料的基本原理2.举例说明共沉淀法的特点举例说明共沉淀法的特点3.微乳液法的体系组成微乳液法的体系组成* *你有什么有关纳米材料的合成方法设想你有什么有关纳米材料的合成方法设想?
