纳米粉体材料
纳米粉体材料应用技术研究进展
纳 米 材 料 由 纳 米 粒 子 组 成 ， 米 粒 子 一 般 是 指 尺 寸 在 １ １０ ｍ 间 的粒 子 ， 在 原 子 簇 和 宏 观 物 体 交 界 纳 — ０ｎ 处
的过渡 区域 ． 从通 常关 于微 观 和宏 观 的观点 看 ， 这样 的系 统 既非典 型 的微观 系统 ， 非典 型 的宏观 系统 ， 是 亦 而
磺 酸钠水 溶 液进 行处 理 ， 果表 明 ： 多 云条 件 下 的 日光 照 射 １ ｈ后 ， 度 为 ｌ ｌＬ的十 二 烷基 苯 磺 酸钠 结 在 ２ 浓 ｍｏ／
水 溶液几 乎 完全 降解 ． 亚君 史 。以纳米 Ｔ Ｏ。 ｉ 光催化 技 术 处 理模 拟 配 制 的制 革废 水 ， 验 结 果表 明 ： ＯＤ 试 Ｃ
初 始质量 浓 度为 １ ４ ６ ｍｇ Ｌ、 Ｈ 值 为 ６ 在加 入 催化 助 剂 Ｆ Ｃ ３ ３ ｍｇ Ｌ、 ｉ ｚ ０ ｍｇ Ｌ， 照 ６ ４． ７ ／ ｐ ， ｅ １． ６ ／ Ｔ Ｏ １０ ／ 光 ｈ的工 艺
１ １ ２ 光 催 化 技 术 ．．
纳 米 颗 粒 由 于 具 有 极 小 的 尺 寸 （ 径 ｌ １ ０ ｍ） 从 而 具 备 常 规 颗 粒 所 不 具 备 的 新 效 应 ， 中 量 子 尺 寸 粒 一 ０ｎ ， 其
效 应和表 面 效应 使纳 米颗粒 能 有效地 处理 其他 处理 方 法不 能处 理 的难 降 解有 机 物． 目前 光 催 化 氧 化技 术 已 成 功地应 用 于对 印染 废水 的处 理 ， 对造 纸废 水 、 电镀 废水 的处 理也 展 开 了广 泛 研究 ［ 纳米 Ｔｉ 能够 强 烈 ５ 脚． Ｏ
吸 收太 阳光 中 的紫外 线 ， 产生很 强 的光化 学 活 性 ， 解 工 业废 水 中 的有 机 污 染物 ， 有 除 净 度 高 、 二 次 污 降 具 无
纳米粉体材料
纳米粉体材料
纳米粉体材料是一种具有纳米级粒径的材料，其特点是颗粒尺寸小，比表面积大，具有独特的物理、化学和力学性能。
纳米粉体材料广泛应用于材料科学、化工、生物医药、电子信息等领域，具有巨大的发展潜力和应用前景。
首先，纳米粉体材料具有较大的比表面积，这使得其具有优异的催化性能和吸
附性能。
在催化剂领域，纳米粉体材料可以提高反应速率，降低活化能，提高催化效率。
在吸附材料领域，纳米粉体材料可以有效地吸附有害物质，净化环境，保护人类健康。
其次，纳米粉体材料具有优异的光学性能和电子性能。
由于其颗粒尺寸小于光
波长，纳米粉体材料表现出特殊的光学效应，如光学量子限制效应、光学增强效应等，因此在光学器件、光学材料领域具有广泛的应用前景。
在电子器件领域，纳米粉体材料的电子结构和性能也表现出独特的优势，可以制备出高性能的电子器件。
此外，纳米粉体材料还具有优异的力学性能和热学性能。
由于其颗粒尺寸小，
纳米粉体材料表现出特殊的力学行为，如强度、韧性、硬度等方面的提高，因此在材料强度提升、耐磨损材料等领域具有广泛的应用前景。
在热学材料领域，纳米粉体材料的热传导性能也表现出独特的优势，可以制备出高性能的热导材料。
总之，纳米粉体材料具有独特的物理、化学和力学性能，具有广泛的应用前景
和巨大的发展潜力。
随着科学技术的不断进步和发展，纳米粉体材料必将在材料科学、化工、生物医药、电子信息等领域发挥越来越重要的作用，为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。
纳米粉体材料制备技术PPT课件
磨法
到纯元素、合金或复合材料
的纳米粒子
深 度 塑 原先材料在准静态压力的作 纯度高、粒度可
性 变 形 用下发生严重塑性形变，使 控，设备要求高
法
材料的尺寸细化到纳米量级
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8
4.2 化学方法
❖ 在化学反应中物质之间的原子进行组排，这种过程决
定物质的存在形态。
❖ 特征：
❖ (1)固体之间的最小反应单元取决于固体物质粒子
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1.5 通电加热蒸发法
原理：通过碳棒与金属相接触， 通电加热使金属熔化．金属与高 温碳棒反应并蒸发形成碳化物超 微粒子。
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1.6 混合等离子法
直流输入 (-)
(+)
水入口
等离子用气体 原料+载气
分解用气体 高频线圈
反应用气体
特点:
①钠米粉末的纯度较高；
②反应物质停留时间长；
③可使用非惰性的气体(反应性气体)
超细粉体制备与应用技术之
纳米粉体材料制备技术
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1
第一节 纳米材料制备综述
一、对纳米材料的要求
尺寸可控(小于 100 nm) 成分可控 形貌可控 晶型可控 表面物理和化学特性可控
(表面改性和表面包覆)
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二、制造纳米产品的技术路线
❖ Top-down：是指通过微加工或固态技术, 不断在尺
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（二）制备状态
气相法：在气体状态下发生物理变化或化学反应,最后在 冷却过程中凝聚长大形成纳米微粒的方法。
液相法：溶质和溶剂反应、分离，得到前驱体，加热分解 后得到纳米颗粒的方法。
固相法：是把固相原料通过降低尺寸或重新组合制备纳米 粉体的方法。（尺寸降低过程、构筑过程）
碳纳米管粉体用途
碳纳米管粉体用途碳纳米管粉体是一种由碳原子组成的纳米级材料，因其独特的结构和优异的性能，被广泛应用于能源储存、催化剂载体、传感器、增强材料、医药领域、电子器件、环保领域以及其他领域。
1.能源储存碳纳米管粉体在能源储存领域具有广泛的应用前景。
由于其高比表面积和良好的电导性，碳纳米管粉体可以用于制备高性能的电池和超级电容器。
此外，碳纳米管粉体也可以用于制备燃料电池的催化剂载体，以提高燃料电池的能量密度和稳定性。
2.催化剂载体碳纳米管粉体具有优异的导电性和稳定性，可以作为催化剂的载体。
在催化剂领域，碳纳米管粉体可以用于制备高活性和稳定性的催化剂，如铂基燃料电池催化剂、贵金属催化剂等。
此外，碳纳米管粉体还可以作为载体材料，用于固定和催化转化有机化合物。
3.传感器由于碳纳米管粉体具有优异的电导性和表面特性，可以用于制备高灵敏度和快速响应的传感器。
例如，基于碳纳米管粉体的传感器可以用于检测气体和液体中的分子，以及生物和化学物质。
此外，碳纳米管粉体还可以用于制备电子鼻和电子舌等新型传感器，用于检测和分析食品、环境和水质等。
4.增强材料碳纳米管粉体由于其独特的结构和优异的性能，可以作为增强材料添加到复合材料中，以提高复合材料的力学性能和电性能等。
例如，碳纳米管粉体可以用于增强塑料、橡胶和陶瓷等材料，提高其强度、韧性和耐候性等。
5.医药领域碳纳米管粉体在医药领域具有广泛的应用，如药物输送、医疗诊断和治疗等。
例如，碳纳米管粉体可以作为药物载体，将药物输送至病灶部位，提高药物的疗效和降低副作用。
此外，碳纳米管粉体还可以用于制备生物相容性材料和医疗器械等。
6.电子器件碳纳米管粉体在电子器件领域具有广泛的应用前景，如场效应晶体管、太阳能电池和存储器件等。
由于碳纳米管粉体的导电性和稳定性，可以作为电子器件的电极和电路等组成部分。
此外，碳纳米管粉体还可以用于制备透明导电薄膜和电磁屏蔽材料等。
7.环保领域碳纳米管粉体在环保领域具有广泛的应用前景，如水处理、空气净化器和土壤修复等。
纳米粉体材料的制备
3-8
Preparation of nanoparticles
（一）溶胶制备工艺
1、 有机途径
组成： 母体——醇盐，浓度10~50%；
溶剂——乙醇； 催化剂——盐酸、醋酸等 螯合剂——乙酰丙酮 水——用量一定要控制
特点：水、溶剂挥发，干燥龟裂；
薄膜厚度受限； 但可反复涂覆。
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Preparation of nanoparticles
优缺点
A 样品的晶型结构完整，原料便宜；
B 设备简单、适于批量生产；
C 粉末易团聚，制备较为困难。
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Preparation of nanoparticles
2) 水热法(高温水解法)
定义：指在高温（100~1000℃）高压（10~100Mpa）下，利用
溶液中物质化学反应进行的合成。
水的作用：作为一种组分参与反应（即是溶剂又是矿化
研究进展：己制备出多种单质、无机化合物和复合材料超细微粉
末；目前已进入规模生产阶段，美国的MIT(麻省理工学)于1986 年已建成年产几十吨的装置。
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Preparation of nanoparticles
4 液相法 特点：化学组成可控 → 高纯、均相 成核速度可控 → 合成温度低 形状大小可控 → 纳米颗粒
分类：溶胶凝胶法；沉淀法；水热法等。
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Preparation of nanoparticles
1）沉淀-共沉淀法
定义：含阳离子的溶液中加入沉淀剂后，使离子沉淀的 方法。（以沉淀反应为基础） 分类： 单组分沉淀：溶液只含一种阳离子，得到单组分沉淀。 单相共沉淀：溶液含多种阳离子，沉淀为化合物 （固溶体）。 共沉淀：溶液中含多种阳离子，沉淀产物为混合物。
纳米粉体材料
纳米粉体材料
纳米粉体材料是一种具有纳米级粒径的材料，通常指的是粒径在1-100纳米之
间的颗粒。
这些纳米粉体材料具有独特的物理、化学和表面特性，因此在许多领域都具有重要的应用前景。
本文将介绍纳米粉体材料的特点、制备方法以及主要应用领域。
首先，纳米粉体材料具有较大的比表面积和较高的表面能，这使得其在催化、
吸附、润湿等方面具有优异的性能。
同时，由于其粒径较小，纳米粉体材料还表现出与宏观材料不同的光学、电学、磁学等特性，因此在纳米电子器件、纳米传感器等领域也有广泛的应用前景。
其次，纳米粉体材料的制备方法多种多样，常见的包括溶胶-凝胶法、气相沉
积法、机械合金化法等。
这些方法能够制备出不同成分、形貌和结构的纳米粉体材料，满足了不同领域对材料性能的需求。
同时，随着纳米技术的发展，越来越多的新型制备方法也不断涌现，为纳米粉体材料的制备提供了更多的选择。
最后，纳米粉体材料在催化、能源存储、生物医药、环境治理等领域都有重要
的应用。
例如，在催化领域，纳米粉体材料可以作为催化剂载体，提高催化剂的活性和选择性；在能源存储领域，纳米粉体材料可以用于制备高性能的电池和超级电容器；在生物医药领域，纳米粉体材料可以用于药物传递、生物成像等应用；在环境治理领域，纳米粉体材料可以用于污水处理、废气净化等方面。
综上所述，纳米粉体材料具有独特的特性和广泛的应用前景，其制备方法多样，应用领域广泛。
随着纳米技术的不断发展，相信纳米粉体材料将在更多领域展现出其重要的作用。
二氧化锡半导体纳米粉体
二氧化锡半导体纳米粉体的制备及气敏性能研究报告学院：资源加工与生物工程学院班级：无机0801姓名：***学号：**********组员：张明陈铭鹰项成有半导体纳米粉体的制备及气敏性能研究前言SnO2 粉体作为一种功能基本材料，在气敏、湿敏、光学技术等方面有着广泛的应用。
目前是应用在气敏元件最多的基本原材料之一。
纳米级SnO2 对H2 、C2H2 等气体有着较高的灵敏度、选择性和稳定性，具有更广阔的应用市场前景。
研究纳米SnO2 粉体的制备方法很多，例如：真空蒸发凝聚法、低温等离子法、水解法、醇盐水解法、化学共沉淀法、溶胶—凝胶法，近期还出现了微乳液法，水热合成法等。
每种制粉方法各有特点，但是在目前技术装备水平和纳米粉体应用市场还未真正形成的条件下，上述纳米粉体制备方法由于技术成熟度或制备成本等方面的原因，大多都还未形成具有实际意义上的生产规模，主要还处于提供研究样品阶段。
以廉价的无机盐SnCl4·5H2O为原料，采用溶胶-凝胶法制备出粒度均匀的超细SnO2粉体，该工艺具有设备简单，过程易控，成本低，收率高等优点。
实验考察制备工艺过程中原料浓度、反应温度、反应终点pH值、干燥脱水方式、培烧温度等因素对纳米SnO2粉体粒径的影响。
实验过程以TG-DTA热分析、红外光谱等测试手段，分析前驱体氢氧化物受热行为，前驱体表面基团及过程防团聚机理等。
利用透射电子显微镜、X-射线衍射仪、比表面测试仪分别对纳米粒子的形貌与粒径分布、晶相组成、比表面积进行了表征与测定。
在实验中制备得到得SnO2 胶体，在干燥、煅烧的过程中很容易形成团聚。
因为粉体颗粒细小, 表面能巨大, 往往会粘结在一起。
水热法是近年来出现的制备超细粉体的新方法，其利用密封压力容器, 以水为溶剂, 温度从低温到高温(100 ℃～400 ℃) , 压力在10～200 MPa 。
该方法为前驱物反应提供了一个在常压下无法实现的特使物理化学条件。
纳米与粉体材料
嚣尘 上 。
同时， 氧化铝 的出 口总额 已达到 １６７亿 美元。 １．９ 此外 ， 国在 ２ １年 ３ 该 ０ １ 月份就 出 口
院最 新研 究 发现 ， 纳 米粒子 能在 自 银 然界 自发形成 ， 由银 离 子与 天然腐 殖 酸合成 。
多种 腐殖酸 ， 终得 到一 种黄色 的纳 米粒子 。 最 我们将 样本送 到纽约大学 布法罗分
校和 国家标准 技术研究 院进行分析 ， 证实其 中确实有银 纳米粒子 。 ” “ 目前 的大 部分 研 究集 中于 纳米 粒 子在环 境 中怎样分 解 并释放 出银 离 子”
是 自然界 发生 的某种循 环过程 ， 银离子 还原成 了银纳 米粒子 。 （ 将 ”科技 日报 ）
乌克兰２ １年第一季度氧化铝 出口同比增长５ ０ １ ％
据 报道 ， 克兰在 ２ １年 第一季度 出 口氧化铝 ３５ ２０ ， 比增 长 了５ ４ 乌 ０１ ７ ９ｔ 同 ．％。
用建 筑 外 保 温材 料 消防 监督 管 理 有
到了２５ ０ ＭＷ／ ｍ ｃ 。 直 接 甲醇燃料 电池是一 种将化学
作者作为决 策依据 。
据悉， 中粮 集 团和 中海油 的先期项 目均落户广 西。 中粮集 团的生物乙醇项 目 位于广 西北海 ， 其生产 所用 的生物 质原料 来 自于 中粮 北海木 薯 乙醇厂所 产生 的 工业废 弃物一木薯 渣。 目前 ， Ｅ ＝ 海木 薯 乙醇厂产 能为 ２ 万ｔ 薯 乙醇 ， 厂所产 生 Ｉ ０ 木 该 的富 含纤维 素 以及半 纤维素 的木 薯渣将 可满 足 ３ ｉ 的纤维素 乙醇设 计产 能 。 ７ｔ 中 海油 的生物 乙醇 项 目位于 广西南 宁 ， 中海 油在该地 区建设 了木 薯种植基 地 ， 极 积
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纳米粉体材料
简介
纳米材料分为纳米粉体材料、纳米固体材料、纳米组装体系三类。
纳米粉体材料是纳米材料中最基本的一类。
纳米固体是由分体材料聚集，组合而成。
而纳米组装体系则是纳米粉体材料的变形。
纳米粉体也叫纳米颗粒，一般指尺寸在1-100nm之间的超细粒子，有人称它是超微粒子。
它的尺度大于原子簇而又小于一般的微粒。
按照它的尺寸计算，假设每个原子尺寸为1埃，那么它所含原子数在1000个-10亿个之间。
它小于一般生物细胞，和病毒的尺寸相当。
细微颗粒一般不具有量子效应，而纳米颗粒具有量子效应；一般原子团簇具有量子效应和幻数效应，而纳米颗粒不具有幻数效应。
纳米颗粒的形态有球形、板状、棒状、角状、海绵状等，制成纳米颗粒的成分可以是金属，可以是氧化物，还可以是其他各种化合物。
纳米粉体材料的基本性质
它的性质与以下几个效应有很大的关系：
（1）.小尺寸效应
随着颗粒的量变，当纳米颗粒的尺寸与光波、传导电子德布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等物理尺寸特征相当或更小时，周期边界性条件将被破坏，声、光、电、磁、热、力等特性均会出现质变。
由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化成为小尺寸效应。
（2）.表面与界面效应
纳米微粒尺寸小、表面大、位于表面的原子占相当大的比例。
由于纳米粒径的减小，最终会引起表面原子活性增大，从而不但引起纳米粒子表面原子输送和构型的变化，同时也引起表面电子自旋构象和电子能谱的变化。
以上的这些性质被称为“表面与界面效应”。
（3）量子尺寸效应
当粒子尺寸下降到某一值时，金属费米能级附近的电子能级由准连续变成离散能级的现象成为量子尺寸效应。
具体从各方面说来有以下特性：
（1）热学特性
纳米微粒的熔点，烧结温度比常规粉体要低得多。
这是由于表面与界面效应引起的。
比如：大块的pb的熔点600k，而20nm球形pb微粒熔点降低288k，纳米Ag微粒在低于373k时开始融化，常规Ag的熔点远高于1173k。
还有，纳米TiO2在773k加热出现明显致密化，而大晶粒样品要出现同样的致密化需要再升温873k才能达到，这和烧结温度有很大关系。
（2）光学特性
宽频带强吸收 当尺寸减小到纳米颗粒时，几乎成黑色，对可见光反射率急剧下降。
有些纳米颗粒如同氮化硅，SiC及三氧化二铝对红外有一个宽频带强吸收谱。
而ZnO、三氧化二铁和二氧化钛纳米颗粒对紫外线有一个宽频带强吸收谱。
蓝移和红移 和大块材料相比，纳米微粒普遍吸收带存在蓝移，即吸收带移向短波长方向；而在某些条件下粒径减小至纳米级时吸收带向长波方向转移，即红移。
（3）化学性质
由于表面效应，可以做催化剂，提高反应活力。
原文地址：/baike/2197.html。