超声波在纳米金属粉末制备中的应用与发展
超声波技术在贵金属冶金及材料制备中的应用
超声波技术在贵金属冶金及材料制备中的应用陈宇乾;刘揆;常军;周俊文;张利波【摘要】Application and research progress of ultrasonic technology in the leaching of precious metals and material preparation were reviewed. Ultrasonic waves generate strong impact which could increase the leaching speed, improve the leaching efficiency and strengthen the leaching of precious metals. During the process of material preparation, the micro jet of ultrasonic waves would reduce the particle size of precious metal powders and distribute them equally. And ultrasonic could improve the electrode performance when applied to prepare the platinum electrode.%综述了近年来超声波技术在贵金属的提取冶金及材料制备方面的应用和研究进展.超声波在界面上产生强烈的冲击和空化作用可加快浸出速度,提高浸出效率,强化浸出贵金属;在材料制备过程中,超声波产生的微射流可使生成的贵金属粉粒径减小、分布均匀,应用于制备铂电极中可提高电极性能.【期刊名称】《贵金属》【年(卷),期】2017(038)001【总页数】7页(P87-93)【关键词】超声波;贵金属;浸出;纳米材料;电极材料【作者】陈宇乾;刘揆;常军;周俊文;张利波【作者单位】昆明理工大学冶金与能源工程学院,非常规冶金教育部重点实验室,昆明 650093;昆明联诚科技股份有限公司,昆明 650093;昆明理工大学冶金与能源工程学院,非常规冶金教育部重点实验室,昆明 650093;昆明理工大学冶金与能源工程学院,非常规冶金教育部重点实验室,昆明 650093;昆明理工大学冶金与能源工程学院,非常规冶金教育部重点实验室,昆明 650093【正文语种】中文【中图分类】TF83;G146.3超声波能够在界面上产生强烈的冲击和空化作用，温度可达5000 K，压力达101.3 MPa，温度时间变化率达109K/s，强度比普通声波大得多，可以对介质质点产生显著的声压作用。
超声波在制备纳米材料中的应用研究
超声波在制备纳米材料中的应用研究近年来，纳米材料因其独特的物理、化学和生物学特性备受关注。
制备纳米材料的方法众多，而超声波法是其中一种得到广泛应用的方法。
该方法具有无需使用有机溶剂、低温、高效、易于实现等优点，因此备受青睐。
本文将介绍超声波在制备纳米材料中的应用研究。
一、超声波介绍超声波在物理学中特指频率高于20kHz的声波。
不同于普通声学，在物质中产生局部区域的极高压力和温度。
声波在超声波设备中通过振动水或其他溶液来形成。
在声波通过溶液时，其中每个分子都随着声波分别上下振动，形成一种可人耳听到的声音。
随着声波强度的升高，溶液中发生很多化学反应，使得溶液发生变化。
二、超声波制备纳米材料的原理及方法超声波制备纳米材料的原理是通过声波的剧烈振动，撕裂固体材料或液态物质，从而得到纳米颗粒。
超声波制备纳米材料的原理简单，但是实际操作过程不易控制，一些调查表明，超声波声场的振幅和波长会影响纳米粒子的大小和分布。
因此，在实践中，通过调整声场频率、声场振幅和溶液浓度，来控制纳米颗粒的大小和分布。
超声波制备纳米材料的方法主要分为两种：一是直接超声辐射纳米材料，将固态或液态原料直接暴露于声场中进行超声波加热、分解；二是超声波辅助法，也称为超声波处理法，是指在纳米材料的制备过程中，通过加入超声波来改善原材料分解、沉淀和结晶的过程。
两种方法的区别在于前者使用超声波构筑纳米颗粒，而后者则通过超声波加速纳米颗粒的形成过程。
三、超声波制备纳米材料的应用超声波制备纳米材料的应用范围广泛，包括催化剂、电极材料、生物医学、环境保护等。
以下将从催化剂、电极材料两方面给出具体例子。
催化剂催化剂是用于加速化学反应的物质。
通常，高质量的催化剂需要具有高阳极活性和低反应温度/环境。
超声波方法制备金属氧化物制备成的催化剂具有高载荷和结构简单等特点。
特别是，超声波法还可用于制备有特殊形状的催化剂，如桶形、花状、球形等。
电极材料电极材料用于电池和超级电容器的生产中。
超声波处理技术在纳米材料合成方面的应用研究
超声波处理技术在纳米材料合成方面的应用研究随着科学技术的不断发展，纳米材料已经成为了材料科学以及许多其他领域中的热门话题。
纳米材料具有许多重要的性质，如高度的化学反应性和比表面积、传热和传质性能等。
因此，人们对纳米材料合成方法的研究也日趋重要。
在这种趋势下，超声波处理技术已成为一种强有力的纳米材料合成方法，引起了越来越多的关注。
一、纳米材料合成的传统方法和其局限性在传统的合成方法中，一般采用化学还原、后混合法、气相沉积等方法。
化学还原法是将金属离子还原为金属粒子，这种方法在纳米颗粒合成中被广泛使用。
气相沉积法是通过在高温高压条件下，使金属晶体在保护气氛中沉积在基底上，形成薄膜或纳米颗粒。
虽然这些传统的方法在纳米材料的合成中已经被广泛采用，但是它们存在着一些限制。
比如，对于某些高熔点的金属，它们只能沉积出粗糙的表面，不能产生均匀的薄膜或颗粒。
而且，传统的方法需要长时间的反应时间，这就需要耗费大量的能源和材料。
所以，传统的方法在实践中存在一些局限性。
二、超声波处理技术的基本原理超声波处理技术（Ultrasound-Assisted Processing）是一种通过超声波作用在反应体积中来促进化学反应的技术。
它利用超声波的机械作用和声水力作用来实现快速反应和高效能量转换。
其基本原理是。
在反应中液体或气体中，声波可以引起物质的机械振动和小的涡流，并使反应物贴近到分子量级的距离。
这样，能提高反应速率，并且产生稳定的混合反应能力。
而且，超声波具有高能量密度，使能量得到快速传递，能够在短时间内完成反应。
三、超声波处理技术在纳米材料合成方面的应用超声波处理技术在纳米材料合成中的应用也有许多。
超声波振动可以增强反应体系中的传质过程，并且可以在短时间内实现纳米颗粒的表面修饰。
在纳米颗粒的制备中，超声波往往能够起到迅速助溶以及促进反应的双重作用，从而大大提高反应效果。
甚至在有些情况下，超声波的作用可以使反应时间缩短至十几秒钟或几分钟。
超声波在电沉积制备超细金属粉末中的应用
粉体材料提供 了更有效 的手段 。
１ 超 声 波及 其 引起 的 物理 和化 学效 应
超声波是指频率 范 围在 １ ～ １ Ｈｚ的机械 波 ， Ｏ ０ｋ 波速一 般 约为 １ ０ ｍ／ ， ５ ０ ｓ波长为 １ ～Ｏ Ｏ ｃ ￣ 。超声波既是一种波动形 Ｏ 、 １ ｍｃＪ ａ 式， 又是一 种能量形 式 ， 以加速 化学 反应 或触 发新 的反应 通 可 道 。超声波在传播过程 中与媒质 相互作用 ， 生超声效 应。通 产
摘要
电解法是 制备金属粉 末的一种重要 方法 ， 但其传 统制备过 程所得到 的粉 末颗粒较粗 且容 易团聚。综述
了超 声波的物理和化 学效应 ， 对其在 电沉积技 术 中应用的机理 作 了较为 全面的 阐述 ， 结 了这一领域 的研 究现状 ， 总 并
对发展前 景作 了展 望。功率超 声可有 效解决电沉积 中超 细粉 末在镀 液 中的分散 问题 ， 并抑制 晶粒长 大， 因而超声波的 引入 为电沉积制备超 细金属粉 末提供 了更 有效的手段 ， 实现超细粉末 的工业化 生产有重要的促进作用 。 对
维普资讯
超 声波在 电沉 积制备 超 细金属 粉 末 中的应 用／ 陶静梅 等
・１１ ・ ８
超声 波在 电沉积 制 备超 细 金属 粉 末 中的应 用
陶静梅 ， 朱心昆 ， 徐孟春
（ 昆明理工大学材料科学与工程系 ，昆明 ６０ ９ ） ５ ０ ３
Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ
ｕ ｔａ ｏ ｉｓ ｃ ，ｅｅｔｏ ｅ ｏ ｉｉ ，ｕｔａｉｅｐ ｗｄ ｒ ｒｐ ｒ ｔ ｏ ｏ
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超 细 粉 末通 常 泛 指 粒 径 约 为 １ １ ０ ｎ 范 围 内 的 微 小 固 ～ ００ｍ
超声波在纳米材料合成中的应用研究
超声波在纳米材料合成中的应用研究随着纳米科技的迅猛发展，纳米材料合成成为了现代材料科学领域中的重要研究领域。
在众多的合成方法中，超声波合成技术因其高效、环境友好和成本低廉的特点，逐渐成为了纳米材料合成领域中备受关注的重要手段。
本文将探讨超声波在纳米材料合成中的应用研究，并深入剖析其原理和优势。
首先，我们来了解一下超声波在纳米材料合成中的原理。
超声波合成技术是利用超声波在液体中的传播和辐射能力，通过控制超声波参数来促进反应物质的混合、溶解、聚合等过程，从而实现纳米材料的快速合成。
超声波在液体中传播时，会产生强烈的液体剪切力、压力和热能，并引起局部液体波动和涡流，从而提高反应速率和降低反应温度。
此外，超声波还能破坏粒子聚集体，使得反应体系更加均匀，有助于合成纳米级材料。
超声波在纳米材料合成中具有独特的优势。
首先，超声波合成技术能够提高反应速率和降低反应温度，这在纳米材料合成中尤为重要。
由于纳米材料的合成过程通常是一个复杂的化学反应过程，传统的热合成方法往往需要高温条件和较长的反应时间。
而超声波合成技术可以在较低的温度下实现快速反应，避免了高温引起的副反应和杂质形成，有利于合成高纯度的纳米材料。
其次，超声波在液体中的波动和涡流能够破坏粒子聚集体，使反应体系更均匀，有助于纳米材料的尺寸和形貌的可控合成。
此外，超声波合成技术还拥有设备简单、操作方便、成本低廉的特点，适用于大规模制备纳米材料。
超声波在纳米材料合成中的应用研究非常广泛。
一大类纳米材料合成方法是超声波辅助溶胶-凝胶法。
通过超声波的辐射和共振效应，促进溶胶-凝胶过程中的凝胶体形成和纳米晶体生长，从而实现纳米材料的制备。
此外，超声波还可以用于纳米材料的溶解和表面修饰。
通过超声波的剪切力和局部加热效应，可以高效地将纳米结构添加到溶液中，并将其均匀分散。
此外，超声波还可以用于纳米材料的聚合和修饰。
通过超声波的机械刺激和能量输入，可以改变纳米材料的物理和化学性质，实现纳米材料的定向生长和表面修饰。
超声辅助制备纳米材料及其性能研究
超声辅助制备纳米材料及其性能研究纳米材料具有独特的物理、化学和生物学性质，具有广泛的应用前景。
随着技术的不断发展和精进，越来越多的方法被用于纳米材料的制备。
其中，超声辅助制备技术是一种快速、高效、环保等多方面优点的制备方法。
本文将探讨超声辅助制备纳米材料的方法、影响因素以及最新的应用研究。
一、方法超声辅助制备纳米材料的方法主要包括溶液法、气相法和固相法等。
其中，溶液法是目前研究最为广泛的一种方法，其制备步骤一般分为两步：首先将粉末加入合适的溶剂中形成悬浮液，然后通过超声震动使粉末被剥离，并逐渐形成纳米颗粒。
气相法则是将原料物质在惰性气体或真空条件下加热，使其蒸发或分解，然后在高温高压条件下形成纳米颗粒。
固相法是利用机械制备、热处理等方法制备纳米颗粒。
二、影响因素超声辅助制备纳米材料的影响因素主要包括溶液类型、超声功率和时间、温度和热处理等。
其中，溶液类型的选择对制备纳米材料的粒径和形貌有很大的影响。
超声功率和时间是指超声振幅和持续时间，这是决定制备纳米材料的关键因素。
温度和热处理则是通过控制温度和热处理条件来影响纳米材料的结构和性能。
三、应用研究1. 纳米材料在生物学和医学领域的应用超声辅助制备纳米材料在生物学和医学领域具有很广泛的应用前景。
例如，通过将超声制备的纳米材料与药物包装在一起，可以实现一定程度上的靶向输送。
此外，超声辅助制备的纳米材料可用于光学、磁学、荧光等多种成像方法，对诊断和治疗有着很重要的意义。
2. 纳米材料在环境治理领域的应用环境污染已成为人类面临的日益严重的问题之一。
因此，人们对于高效、环保的污染治理方法有着迫切的需求。
超声辅助制备的纳米材料可以用于气体、水质、土壤等多个方面的污染治理。
例如，将超声制备的纳米材料与有害物质反应，产生化学吸附、光催化降解、催化氧化等效应，可有效地去除污染物。
四、总结超声辅助制备纳米材料具有制备过程简单、操作方便、环保清洁等优点，在生物学、医学、环境治理等领域都有着广泛的应用前景。
超声辅助制备纳米材料及其应用研究
超声辅助制备纳米材料及其应用研究纳米技术已经成为现代科技领域的一个热门话题。
相比于传统材料，纳米材料具有更好的物理、化学、生物性能，这为其在各领域应用打开了无限的可能性。
然而，制备高质量的纳米材料是极具挑战性的事情。
在这个领域里，超声辅助制备方法成为一种越来越受欢迎的选择。
超声波是一种机械振动波，并具有高频，高强度和高功率的特点。
在纳米材料制备过程中，超声波可以促进材料分散、成核、生长和表面修饰等反应过程，从而提高材料的结晶质量和分散性能。
因此，超声辅助制备方法被广泛用于制备各种纳米材料，如金属纳米颗粒、纳米合金、纳米氧化物等。
超声辅助制备金属纳米颗粒金属纳米颗粒具有独特的表面和电子结构，在多个领域有着广泛的应用。
超声辅助制备金属纳米颗粒是一种简单而有效的方法。
经过特殊处理的金属盐和还原剂经过超声处理后，金属纳米颗粒可以在响应的条件下生成。
因为金属盐和还原剂可以在超声条件下被快速混合和反应，这种方法可以实现高效、均匀、可控的纳米颗粒制备。
超声辅助制备氧化物纳米颗粒氧化物纳米材料具有良好的结构和物化性质，广泛应用于催化、生物传感器、磁性材料、电子材料等领域。
超声辅助制备氧化物纳米颗粒可以使得前驱体分散均匀，同时刺激化学反应，促进形成纳米晶体结构。
超声波的强力剪切作用能够有效地破坏溶剂分子的聚集，减少表面能的影响，从而促进氧化物反应过程。
超声辅助制备纳米合金纳米合金是由两种或两种以上的金属元素构成的纳米材料。
由于其特殊的结构和电子性质，纳米合金在催化、储氢、生物传感器、磁性材料等领域有着广泛的应用。
超声波可以刺激金属离子的快速混合和氧化还原反应，从而促进纳米合金的形成。
另外，超声波还可以对纳米合金进行形貌设计和粒度调控，获得不同形貌和性能的纳米材料。
超声辅助改性纳米材料除了制备纳米材料，超声波还可以用于纳米材料表面修饰和功能化。
超声波提供了高能量温和的条件，使得纳米材料表面分子可以发生结构变化和化学反应。
超声波调制生物纳米载体材料的制备与应用
超声波调制生物纳米载体材料的制备与应用生物纳米材料作为新兴的生物医学材料，应用前景广阔。
超声波技术作为一种强有力的工具在生物纳米材料的制备和应用中也日益受到关注。
本文将介绍超声波调制生物纳米载体材料的制备与应用，分别从超声波技术的基本原理、生物纳米载体材料的制备、生物纳米载体材料的应用及其未来前景进行探讨。
超声波技术的基本原理超声波是指频率超过20kHz的声波。
超声波在生物医学领域应用广泛，如超声诊断、超声治疗、超声成像等。
超声波通过振荡作用，能够引起物质内部的物理化学反应，促进反应的发生和加速。
超声波调制是指利用高能的超声波振荡作用，来改变材料的形态和结构、促进物质组分的混合和分解，以实现对材料的制备和调控。
生物纳米载体材料的制备生物纳米材料的应用需要先制备出高效、可控、稳定的生物纳米载体材料。
超声波调制已成为制备生物纳米载体材料的一种重要方法。
超声波调制制备生物纳米载体材料的过程中，需要考虑材料的表面活性剂浓度、超声波功率、超声波频率、反应温度、反应时间等因素。
超声波调制可以促进材料表面的活性基团的暴露和反应物混合，从而实现生物纳米材料的制备和调控。
生物纳米载体材料的应用生物纳米载体材料具有高效载体、生物相容性强等优点，被广泛应用于肿瘤治疗、基因治疗、疫苗制备等领域。
在肿瘤治疗中，生物纳米载体材料可以被用于抗癌药物的传输，从而提高其生物利用度和药效。
超声波调制可以使生物纳米载体材料更稳定、具有更好的膜通透性和靶向性，从而减缓药物释放速度，增加药物寿命，降低药物毒性和副作用。
在基因治疗中，生物纳米载体材料可以被用于基因传递介质的载体。
通过超声波调制制备的生物纳米载体材料可以实现精准的靶向基因治疗，从而提高治疗效果。
在疫苗制备中，生物纳米载体材料可以被用于疫苗的传递和间接的免疫增强。
超声波调制可以使疫苗胶束的尺寸和形态更加一致，从而提高疫苗的效果。
未来前景生物纳米载体材料的应用前景非常广阔，但是要实现其广泛应用，仍面临着许多挑战。