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干式恒温金属浴的水核

发布日期:2020-04-18 18:14  浏览次数:

58   W/O型微乳液中干式恒温金属浴的水核可以看作微型反应器(microreactor)或称为纳米反 应器,反应器的水核半径与体系中水和表面活性剂的浓度及种类有直接关系,若 令W=[H2O/表面活性剂],则由微乳法制备的纳米粒子的尺寸将会受到W的 影响。   目前,微乳液法制备的纳米材料已不仅仅限于纳米微粒,各种一维、二维纳 米材料甚至纳米超结构在一定条件下也可由该法合成。如19 999年Mann合成 出BaCrO4纳米组装图案,发表在著名学术刊物Nature上。   (5)辐射化学合成法 常温下采用 γ射线辐照金属盐溶液可以制备出纳米 微粒。辐射化学合成方法制各纳米材料所用 γ辐射源主要是60Co源。其基本原 理如下:水接受辐射后被激发,并发生电离,产生具有强烈还原性的H自由基和 自由电子,可以还原水溶液中的某些金属离子,然后新形成的金属原子聚集成 核,生长成纳米颗粒,从溶液中沉淀出来。   (6)超声波法 超声波用于制备纳米材料的原理与 γ射线辐照相似,也是 通过产生强还原性的自由基来促进粒子成核和生长(超声产生自由基的原理是 空化泡崩溃产生的温度和压力梯度导致水的蒸发,进一步使水热解)。目前已 434第十一章 现代化学应用讲座  可以合成Si族半导体纳米微粒等。   (7)基于气液固(VLS)和液液固(SLS)原理的方法 VLS生长机制最 初是Wagner等于1964


年提出的,他们在硅基质上以液态金为生长点长出了单 晶硅亚微米棒。这种方法是非常巧妙的,它的原理是根据合金的相图,在某种基 质上以A成分的液态纳米微粒为生长点并控制生长区温度,通过不断输送原料 气体B,B与A首先形成液态合金,随着B成分增加,B在生长点位置不断析出, 由于A为纳米微粒,限制了B析出时的侧向生长,因此形成B的单晶一维纳米 结构。使用这种方法可以很容易地长出各种金属、半导体和其它物质的一维纳 米材料,如纳米棒、线和阵列。此方面工作以哈佛大学Lieber小组最为突出。   SLS方法的机理与VLS相似,但该方法中的原料以溶液代替了蒸气,所需温 度较低。也适合于生长各种一维纳米材料。   (8)溶胶凝胶法 溶胶凝胶法是20世纪60年代发展起来的一种制备玻 璃、陶瓷等无机材料的新工艺,近年来逐渐应用到纳米材料制备领域。其基本原 理是:将金属醇盐或无机盐经水解直接形成溶胶或经解凝形成溶胶,然后使溶质 聚合凝胶


化,再将凝胶干燥、焙烧去除有机成分,最后得到无机材料。这个方法 的目的是保持组分均匀和再反应前期由于盐的水解形成纳米结构。该方法的优 点是高纯度和均匀性,以及温和的反应条件,目前已不局限于合成纳米微粒,也 可制备一维和二维纳米材料。   (9)电化学沉积法 电化学沉积法的原理是在电场作用下粒子发生迁移, 然后在特定模板处发生沉积外延生长纳米材料。多孔氧化铝是较为常用的一种 模板,使用它可以生长各种纳米棒、线、管和阵列。该法也可制备纳米薄膜。   (10)介孔材料模板法 有序介孔材料是近年来出现的崭新材料体系,其显 著特点是具有规则排列、大小可调的纳米级孔道结构及高的比表面积和大的吸 附容量。利用介孔材料制备纳米材料原理是以介孔材料为模板,在其孔道内合 成有序的纳米材料。目前,该方法的应用前景非常诱人,因为该方法不仅可以合

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