纳米材料化学
纳米材料的化学合成
纳米材料的化学合成纳米材料是一种具有纳米尺度特征的材料，其在材料科学领域具有重要的应用前景。
纳米材料的化学合成是制备高质量纳米材料的关键步骤，通过精确控制合成条件和方法，可以获得具有特定结构和性能的纳米材料。
本文将介绍纳米材料的化学合成方法及其在材料科学领域的应用。
一、溶剂热法合成溶剂热法是一种常用的纳米材料合成方法，通过在高温高压条件下将金属盐或金属有机化合物与溶剂反应，形成纳米颗粒。
溶剂热法可以控制反应条件，如温度、压力、溶剂种类等，从而调控纳米材料的形貌和尺寸。
例如，利用溶剂热法可以合成金属氧化物、金属硫化物等纳米材料，具有优异的光电性能和催化性能。
二、水热法合成水热法是一种在高温高压水溶液中进行合成的方法，通过调控反应条件和溶液成分，可以合成具有特定结构和形貌的纳米材料。
水热法合成的纳米材料具有较高的结晶度和纯度，广泛应用于电池、传感器、催化剂等领域。
例如，利用水热法可以合成氧化物、磷化物等纳米材料，具有优异的电化学性能和光催化性能。
三、溶胶-凝胶法合成溶胶-凝胶法是一种通过溶胶的形成和凝胶的固化过程来合成纳米材料的方法，通过控制溶胶的成分和凝胶的形成条件，可以制备具有特定结构和形貌的纳米材料。
溶胶-凝胶法合成的纳米材料具有较大的比表面积和孔隙结构，适用于催化剂、吸附剂等领域。
例如，利用溶胶-凝胶法可以合成二氧化硅、氧化铝等纳米材料，具有优异的吸附性能和催化性能。
四、气相沉积法合成气相沉积法是一种通过气相反应在基底表面沉积纳米材料的方法，通过控制气相反应条件和基底表面特性，可以制备具有特定结构和形貌的纳米材料。
气相沉积法合成的纳米材料具有较高的结晶度和纯度，适用于纳米电子器件、光电器件等领域。
例如，利用气相沉积法可以合成碳纳米管、氧化锌纳米线等纳米材料，具有优异的电子传输性能和光电性能。
综上所述，纳米材料的化学合成是制备高质量纳米材料的关键步骤，不同的合成方法可以获得具有不同结构和性能的纳米材料，广泛应用于材料科学、能源领域等。
纳米技术在化学和材料科学中的应用
纳米技术在化学和材料科学中的应用纳米技术是一种高科技，它把物质分解成纳米尺寸的物质。
纳米技术在化学和材料科学中的应用越来越广泛，包括电子、光学、机械、磁性材料，以及医学和制药等领域。
在本文中，我们将以化学和材料科学为主题，讨论纳米技术在这些领域的应用。
一、纳米材料纳米材料指的是晶体尺寸在1-100纳米之间的材料，在这个尺度下，材料可能表现出与宏观材料完全不同的物理和化学性质。
纳米材料有许多独特的性质，例如高比表面积、高化学反应活性、形态可控性、表面能量巨大、超磁性和磁阻变效应等。
这些特殊性质赋予了纳米材料许多新的应用领域。
纳米材料的应用包括制备与催化、材料加工、生物医学、光电子学和能源转化。
其中，制备催化材料是将纳米材料应用于化学领域的主要应用之一。
由于纳米材料表面积大，与体积比例高，因此在化学反应中发挥着更重要的作用。
同时，纳米材料所表现出来的高化学反应活性还可以帮助催化剂快速反应，以节省能源和时间。
二、纳米生物学纳米生物学是利用纳米技术探索生物学的学科。
它结合了生物学、物理学、化学和工程学，探索细胞、生物分子、细菌和病毒等微观领域的生物学问题。
纳米技术在生物学中的应用包括基因疗法、生物传感器和分子成像等方面。
基因疗法是指利用基因工程技术研制针对遗传性疾病的治疗方法。
纳米技术可以为基因疗法提供一个新的平台。
一些研究人员利用纳米粒子作为基因递送载体，将需要传递的基因封装在纳米粒子中，然后将纳米粒子通过各种方式引导到病变的部位。
这种方法可以更有效地将基因传递到需要治疗的部位。
此外，纳米粒子也可以用于传递药物并优化药物疗效。
三、纳米催化剂纳米催化剂是纳米技术在化学和材料领域中的重要运用之一，它是指将纳米材料用作催化剂的一种方法。
由于纳米材料的高表面积，与普通材料相比，故可以更高效地催化反应，从而在化学合成等领域内发挥更为广泛的应用。
纳米催化剂有许多应用，如烃类反应和催化加氢等。
例如，在石油化工中，纳米催化剂可以催化合成石油化学产品，例如聚酯、聚氨酯、胺类和氧化物等。
纳米材料在化学领域的应用研究
纳米材料在化学领域的应用研究近年来，纳米材料在化学领域的应用研究引起了广泛的关注。
纳米材料具有独特的物理和化学性质，使其在催化、传感、材料等方面的应用具有巨大的潜力。
本文将从几个方面介绍纳米材料在化学领域的应用研究进展。
一、纳米材料在催化领域的应用纳米材料在催化领域的应用是其最为重要和广泛的应用之一。
由于纳米材料具有较大的比表面积和丰富的表面活性位点，能够提供更多的反应活性中心，从而显著提高催化剂的催化性能。
例如，纳米金属催化剂被广泛用于有机合成和环境修复中，其高效催化活性在有机反应中展现出了良好的应用前景。
二、纳米材料在传感领域的应用纳米材料在传感领域的应用是近年来兴起的研究热点。
纳米材料的独特物理性质使其能够作为高灵敏度传感器的构建材料。
例如，纳米金属颗粒具有表面等离子体共振效应，可以用于生物传感和化学分析等领域。
纳米材料在传感器中的应用不仅可以提高检测灵敏度和选择性，还可以实现对多种分析物的同时检测，具有很高的应用潜力。
三、纳米材料在材料领域的应用纳米材料在材料领域的应用十分广泛。
纳米材料可以用于制备新型的高性能材料，如纳米复合材料、纳米涂层材料等。
这些材料具有优异的性能，如高强度、高韧性、高导电性等，被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
此外，纳米材料还可以用于制备光学材料、电子材料和生物材料等，满足不同领域的需求。
四、纳米材料在储能领域的应用随着可再生能源的快速发展，储能技术成为研究的热点。
纳米材料在储能领域具有巨大的应用潜力。
纳米材料可以用于制备高性能的电池和超级电容器。
例如，纳米碳材料作为锂离子电池和超级电容器的电极材料，具有较大的比表面积和优异的导电性能，可以显著提高能量存储密度和循环稳定性。
总结起来，纳米材料在化学领域的应用研究涉及催化、传感、材料和储能等多个方面。
纳米材料的独特性质使其具有很高的应用价值，为实现化学领域的创新和发展提供了新的思路和方法。
未来的研究将进一步探索纳米材料的合成方法和应用机制，以更好地满足工业生产和科学研究的需求。
化学中的纳米材料科学知识点
化学中的纳米材料科学知识点纳米材料是指至少在一个尺寸范围内具有一个或多个尺寸小于100纳米的材料。
纳米材料的研究兴起于20世纪90年代，随着技术的进步和科学的发展，纳米材料在化学领域中扮演着重要的角色。
一、纳米材料的定义和特点纳米材料通常是由许多个纳米粒子组成的，这些纳米粒子具有特殊的物理和化学性质。
纳米材料的特点包括以下几个方面：1. 尺寸效应：当材料的尺寸减小到纳米级别时，其物理和化学性质会发生显著变化。
2. 量子效应：纳米材料中的电子、光子等粒子表现出与宏观材料不同的行为，显示出量子效应。
3. 表面效应：纳米材料的表面积相比于体积更大，表面上的原子和分子与周围环境的相互作用更加明显。
二、纳米材料的制备方法1. 溶胶-凝胶法：通过溶胶状态中的小颗粒到凝胶状态的沉淀，得到纳米材料。
2. 熔融法：通过材料的熔化和快速冷却，形成纳米粒子。
3. 气相法：通过在高温下使气体或蒸汽的粒子聚集形成纳米颗粒。
4. 暴露还原法：通过还原剂的作用，还原纳米粒子。
5. 电化学法：利用电流的作用，将金属离子沉积成纳米颗粒。
三、纳米材料的应用领域1. 光电子学领域：纳米材料在太阳能电池、显示器件和激光等方面有广泛应用。
2. 催化剂领域：纳米材料的比表面积大，可以提高反应速率和选择性，有助于催化反应的进行。
3. 生物医学领域：纳米材料在药物传递、肿瘤治疗和成像方面具有潜在应用价值。
4. 传感器领域：纳米材料可以用来制作高灵敏度的传感器，用于检测化学物质、生物分子等。
5. 环境保护领域：纳米材料在水处理、废气净化等方面具有广泛应用前景。
四、纳米材料的安全性和环境风险尽管纳米材料在科学研究和技术应用中非常有前景，但其安全性和环境风险也需要引起关注。
1. 纳米材料对人体的影响：纳米材料可以穿透细胞膜，进入人体内部，可能对人体造成潜在的毒性和健康风险。
2. 纳米材料对环境的影响：纳米材料的释放和排放可能会对环境和生态系统造成潜在的危害。
第三章 纳米材料的特性
（一）纳米材料的结构与形貌ZnO nanotube （一）纳米材料的结构与形貌1D ZnO nanostructures 热学性能电学性能磁学性能光学性能开热学性能开始烧结温度下降开始烧结温度下降TiO2微粒的烧结与尺寸关系纳米颗粒的晶化温度降低电阻特性介电特性压电效应电阻特性纳米金属与合金的电阻Gleiter等对纳米金属Cu，Pd，Fe块体的电阻与温度关系，电阻温度系数与颗粒尺寸的关系进行与常规材料相比，Pd纳米相固体z 随颗粒尺寸减小，电阻温度系Pd纳米固相的电阻温度系数与尺寸的关系例如，纳米银细粒径20nm18nm11nm纳米金属与合金的电阻电阻特性电阻特性介电特性是材料的基本物性•介电常数：•最新的纳米材料微波损耗机制是如今吸波材料分析的一大热点常规材料的极化都与结构的有序相联系，而纳米材料在结构上与常规粗晶材料存在很大的差别．它的介电行为（介电常数、介电损耗）有自己的特点。
介电特性减小明显增大。
在低频范围内远高于体材料。
介电特性目前，对于不同粒径的纳米非晶氮化硅、纳米钛矿、金红石和纳米（个损耗峰．损耗峰的峰位随粒径增大移向高频。
7nm27nm 84nm 258nm介电特性压电效应压电效应纳米压电电子学(Nanopiezotronics)全新研究领域和学科,有机地把压电效应和半导体效应在纳米尺度结合起来高磁化率超顺磁性：当铁磁质的磁化达到饱和之后，如果将外磁场去掉，由于介质中的掺杂内应力阻碍磁畴恢复到原来的纳米微粒尺寸高于超顺磁临界尺寸时通常呈现高的矫顽力右图为用惰性气体蒸发冷凝方法制备的Fe纳米微粒居里温度降低居里温度降低居里温度降低随粒径下降而减小，根据铁磁学，原子间距减小会随着粒径减小而对9nm Ni微粒：高磁化率巨磁电阻效应z 巨磁电阻效应巨磁电阻效应纳米材料磁学特性小结纳米材料光学特性宽频带强吸收粒子的反射率为1％，Au 纳米粒子的反射率小于10％。
纳米氮化硅对红外有一个宽频强吸收谱纳米氮化硅红外光谱Si3N4热压片的红外吸收谱Si-N 键伸缩震动宽频带强吸收吸收光谱的兰移现象吸收光谱的兰移现象激子吸收带吸收光谱的红移现象吸收光谱的红移现象：激子吸收带纳米颗粒发光现象上图曲线1和2分别为掺了粒径大于10 纳米和5纳米的CdSexS1-x的玻璃的光吸收谱，尺寸变小后出现明显的激子峰。
纳米材料在化学领域的应用
纳米材料在化学领域的应用纳米材料是一种具有特殊结构和性质的材料，在近年来的科学研究和工程应用中引起了广泛的关注。
由于其独特的尺寸效应、表面效应和量子效应，纳米材料在化学领域有着广泛的应用。
本文将探讨纳米材料在化学领域中的应用，并介绍一些具体的案例。
1. 纳米催化剂纳米材料在催化领域有着广泛的应用。
由于其高比表面积和特殊结构，纳米催化剂能够提供更多活性位点，从而提高催化反应的效率。
例如，纳米金属催化剂被广泛应用于有机合成和能源转化等领域。
2. 纳米传感器纳米材料还可以用作传感器的基础材料，通过纳米材料的表面修饰和结构调控，可以实现对特定物质的高灵敏度检测。
例如，利用纳米金颗粒构建的传感器可以用于检测环境中的有害气体和重金属离子。
3. 纳米药物传递系统纳米材料在药物传递系统中的应用也备受关注。
纳米材料可以用作药物的载体，通过表面修饰和结构设计，实现药物的靶向传递和控释。
纳米药物传递系统可以提高治疗效果，减少副作用，并具有更好的生物相容性。
4. 纳米光催化材料纳米光催化材料具有光催化性能，可以吸收光能并将其转化为化学能。
这种材料在环境污染治理和能源转化领域有着广泛的应用。
例如，利用纳米二氧化钛作为催化剂，可以实现光解水产生氢气，从而实现清洁能源的生产。
5. 纳米电催化材料纳米材料在电催化领域也扮演着重要角色。
纳米电催化材料可以用于制备高效的电化学催化剂，用于水分解、电池、燃料电池等领域。
例如，纳米铂颗粒是一种常用的电催化剂，可用于氧还原反应和甲醇氧化等。
综上所述，纳米材料在化学领域具有重要的应用价值。
其独特的性质和结构使其成为催化剂、传感器、药物传递系统、光催化材料和电催化材料等领域的理想选择。
随着对纳米科学的深入研究和工程应用的不断推进，纳米材料必将在化学领域发挥越来越重要的作用。
材料化学中的无机与有机纳米材料
材料化学中的无机与有机纳米材料材料化学是研究材料的结构、性质和合成方法的学科。
在材料化学中，无机与有机纳米材料是热门的研究方向。
无机纳米材料具有特殊的性能和潜在的应用价值，有机纳米材料在生物医学和电子器件等领域也有广泛应用。
一、无机纳米材料无机纳米材料是指在尺寸小于100纳米的范围内，在化学成分上为无机化合物的纳米材料。
常见的无机纳米材料有纳米氧化物、纳米金属粉末、纳米碳等。
1. 纳米氧化物氧化物是无机纳米材料中最常用的一种。
氧化物纳米材料具有高比表面积、特殊光学和电学性能、良好的化学稳定性和生物相容性。
氧化物纳米材料的制备方法包括溶胶-凝胶、水热法、溶剂热法等。
2. 纳米金属粉末纳米金属粉末是指粒径小于100nm的金属粉末。
纳米金属粉末具有高比表面积、高反应活性、良好的催化性能、特殊的光学和磁学性质等。
纳米金属粉末的制备方法包括物理气相法、溶液法、化学还原法等。
3. 纳米碳纳米碳是一类尺寸小于100nm的碳材料，包括纳米管、石墨烯、碳纳米球等。
纳米碳具有优异的机械、光学、电学性能和化学稳定性，广泛应用于材料科学、电子器件、生物医学等领域。
二、有机纳米材料有机纳米材料是指由有机分子组成的纳米材料，具有独特的电子结构和光谱性质。
常见的有机纳米材料有纳米碳管、纳米薄膜、纳米孔等。
1. 纳米碳管纳米碳管是一种中空的、管状的、碳基的纳米材料。
纳米碳管具有优异的电学、力学、热学性能和化学稳定性，可以应用于电子器件、传感器、催化剂等领域。
2. 纳米薄膜纳米薄膜是一种以纳米尺度为特征尺寸、由有机大分子组成的薄膜。
纳米薄膜具有特殊的量子效应、独特的光学、电学性质和良好的生物相容性，有广泛的应用前景。
3. 纳米孔纳米孔是一种中空的、大小在10nm以下的纳米结构。
纳米孔具有特殊的分子筛效应，可以使分子在孔内选择性地通过，具有广泛的应用前景。
结语材料化学中的无机与有机纳米材料具有特殊的性能和潜在的应用价值。
在未来的科技发展中，它们将会得到更广泛的应用。
纳米材料的化学合成
纳米材料的化学合成纳米材料是指具有纳米级尺寸（1-100纳米）的材料，具有独特的物理、化学和生物学性质。
纳米材料的合成方法多种多样，其中化学合成是最常用的方法之一。
化学合成方法可以通过控制反应条件和反应物的选择来实现对纳米材料的精确控制和调控。
本文将介绍几种常见的纳米材料化学合成方法。
一、溶剂热法溶剂热法是一种常用的纳米材料合成方法，其原理是在高温高压的条件下，通过溶剂中的化学反应来合成纳米材料。
溶剂热法可以实现对纳米材料的尺寸、形貌和结构的精确控制。
例如，可以通过调节反应温度、反应时间和反应物的浓度来控制纳米材料的尺寸；通过添加表面活性剂或模板剂可以控制纳米材料的形貌；通过改变反应条件可以合成不同结构的纳米材料。
二、溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种将溶胶转变为凝胶的方法，通过溶胶中的化学反应来合成纳米材料。
溶胶-凝胶法可以实现对纳米材料的形貌和结构的控制。
其原理是在溶胶中加入适当的凝胶剂，通过凝胶剂的作用使溶胶形成凝胶，然后通过热处理或其他方法将凝胶转变为纳米材料。
溶胶-凝胶法可以合成多种纳米材料，如氧化物、金属和半导体纳米材料。
三、气相沉积法气相沉积法是一种将气体反应物在高温条件下沉积在基底上形成纳米材料的方法。
气相沉积法可以实现对纳米材料的尺寸、形貌和结构的控制。
其原理是将气体反应物通过载气输送到高温反应室中，反应物在高温下发生化学反应并沉积在基底上形成纳米材料。
气相沉积法可以合成多种纳米材料，如纳米颗粒、纳米线和纳米薄膜。
四、电化学合成法电化学合成法是一种利用电化学反应来合成纳米材料的方法。
电化学合成法可以实现对纳米材料的尺寸、形貌和结构的控制。
其原理是在电解质溶液中，通过外加电压使电极发生氧化还原反应，从而在电极表面沉积纳米材料。
电化学合成法可以合成多种纳米材料，如纳米颗粒、纳米线和纳米薄膜。
总结起来，纳米材料的化学合成方法多种多样，每种方法都有其独特的优点和适用范围。
通过合理选择合成方法和调控反应条件，可以实现对纳米材料的精确控制和调控，从而获得具有特定性质和应用的纳米材料。
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（5）溶液蒸发法
• 冷冻干燥法，将盐的水溶液造成液滴，趁液滴下滴的瞬间降温冻结， 在低温减压下升华脱水，再经热分解形成纳米微粒。本法可较好地消 除粉料干燥过程中的团聚现象。由于含水物料在结冰时可使固相颗粒 保持在水中时的均匀状态，升华时，由于没有水的表面张力作用，固 相颗粒之间不会过分靠近，从而避免了团聚产生。目前该法已制备出 MgO-ZrO2及BaPb1-xBixO3超微粒子。 • 喷雾干燥热分解法，通过喷雾干燥、焙烧和燃烧等方法，将盐溶液通 过雾化器雾化、快速蒸发、升华、冷凝和脱水过程，避免了分凝作用 ，得到均匀盐类粉末。日本新技术事业集团采用此法生产了Y2O3部分稳 定ZrO2，其纯度达99.1%，平均粒径为30nm。 • 火焰喷雾法，将金属盐溶液和可燃液体燃料混合，以雾化状态喷射燃 烧，经瞬间加热分解，得到氧化物和其它形式的高纯纳米微粒，如 CoFe2O4、MgFe2O4、Cu2Cr2O4等。
丰富多彩的纳米材料
Fe3O4 Fe2O3/SiO2
核 壳 结 构 磁 性 荧 光 纳 米 棒
Au Fe2O3/CdTe/Alg
Fe3O4/PLA
Fe3O4
Au
Au
CdTe QDs
TiO2
Angew. Chem. Int. Ed. 2007；Nanoscale Res Lett. 2009; J. Phys. Chem. C 2010； Journal of Controlled Release 2008；Materials Letters 2008；Biomaterials 2009；Small, 2010；J Mater Chem 2010; Langmuir 2010; Nanotechnology2011; Adv Func Mater 2011
• 溶胶－凝胶法
• 微乳液法 • 水热法 • 溶液蒸发法 • 溶液还原法
• 辐射合成法
• 模板合成法
• 化学气相反应法
• 火焰水解法
• 光化学合成法
• 熔融法
有序组装技术－-－在其它章节单独讲述
（1）沉淀法
• 直接沉淀法，进行沉淀操作得到所需的氧化物颗粒。 • 均匀沉淀法，在金属盐溶液中加入沉淀剂溶液时，不断 搅拌，使沉淀剂在溶液里缓慢生成，消除了沉淀剂的不 均匀性。 • 共沉淀法，在混合的金属盐溶液中添加沉淀剂，即得到 几种组分均匀的溶液，再进行热分解。 • 转移沉淀法，其原理是根据难溶化合物溶度积（Ksp）的 不同，通过改变沉淀转化剂的浓度，转化温度以及借助 表面活性剂来控制颗粒生长和防止颗粒团聚，获得单分 子超微粉。
TiO2纳米粒子
• 采用溶胶-凝胶法制备 • TEM和电子衍射
立方锐钛矿结构
D =3nm
SnO2纳米粒子
• 采用溶胶-凝胶法制备 • TEM和电子衍射
D=10nm
四方金红石结构
（3） 微乳液法
• 两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下会形成微乳液，在微泡中 经成核、聚结、团聚、热处理后得纳米粒子。 • 微乳液是由表面活性剂、助表面活性剂（通常为醇类）、油（通常为 碳氢化合物，如烷烃）和水（或电解质水溶液）组成的透明的、各相 同性的热力学稳定体系，在一定条件下胶束具有保持特定稳定小尺寸 的特性，即使破裂也能重新组合，类似于生物细胞的一些功能如自组 织性、自复制性，因此又将其称为智能微反应器。 • 油相包水相（W/O）的微乳液体系(反相胶束)：金属盐类可以溶解在水 相中，形成以油相为连续相，中间分散着非常小而均匀的水核，以此 纳米级空间为反应场可以合成1～100nm良好单分散性的纳米微粒。 • 可制备各种材质的催化剂、半导体等纳米微粒，如金属单质、合金、 氧化物等无机化合物和有机聚合物；还可按需制得结晶和非晶粉体。
• 电化学沉积法，利用电化学反应制备纳米材料与纳米结构 ，包括直流电镀、脉冲电镀、无极电镀、共沉积等技术。 其纳米结构的获得，关键在于制备过程中晶粒成核与生长 的控制。其中一个重要途径即通过控制电解参数。 • 它是一种十分经济而又简单的传统工艺手段，可用于合成 具有纳米结构的高纯度的纯金属、合金、氧化物纳米粉末 和纳米薄膜，以及金属－陶瓷复合涂层以及块状材料。电 化学制备的纳米材料在抗腐蚀、抗磨损、磁性、催化、储 氢、磁记录等方面均具有良好的应用前景。 • 该法成本低，纯度高，粒度小，适于放大和工业化生产， 用此法能制得很多通常方法不能或难以制得的金属粉末， 尤其是电负性很大的金属粉末，主要有Fe、Co、Ni等。
在反胶束体系中形成的晶体粒子的形貌与其小池的 限域作用以及晶体在特定环境下的生长习性相关。
►在微乳液智能反应器中生成的多为球形粒子；
►不同的胶体粒子在不同反向胶束体系中的生长习性不
一样，加上本身具有软模板的柔韧性特点，在特定环 境中使晶体进行很好的取向生长，粒子也会生成各种 各样的形状：如“立方形”的BaSO4粒子；“圆柱形 ”的铜粒子； “棒状”或“椭圆形”的BaCO3粒子； 以及长达100m，直径为10～30nm的BaCO3单晶纳米 线。
• 具有合成温度低、对反应系统工艺条件要求低、产品成分 均匀、纯度较高、可进行工业化生产等优点，在纳米材料 合成与制备中有着十分重要的应用。在材料制备初期就进 行控制，可使材料均匀性达到纳米级甚至分子级水平。 • 可制备纳米氧化物粉末、纳米薄膜和块体材料，其中制备 纳米薄膜是此方法最有前途的应用；陶瓷粉体多用此法制 得，具有较高的烧结活性。
制备纳米材料的物理方法
• 蒸发－冷凝法 • 固体相变法
• 溅射法
• 液态金属离子源法
• 压猝法
• 爆炸法 • 低能团簇束沉积法、 • 塑(范)性形变法 • 超临界流体技术
• 机械合金化法
• 非晶晶化法
• 气动雾化法
（又名超声膨胀法）
• 熔融法
• 蒸镀方法
制备纳米材料的化学方法
• 沉淀法 • 超声合成法
CdS/2,2’-bpy/BPh4- 纳米粒子
• 纳米粒子的胶体法制备(5-6nm)
Cd 2 S 2 2， 2'bpy CdS / 2,2'bpy
• 反离子的替换
（2）溶胶－凝胶法（Sol-Gel）
• 溶胶－凝胶法是指一些易水解的金属化合物（无机盐或 金属醇盐）在饱和条件下经水解和缩聚等化学反应首先 制得溶胶，继而将溶胶转为凝胶，再经热处理而成氧化 物或其他化合物固体的方法。
（6）溶液还原法
• 溶液还原法是指在溶液中，利用合适的还原剂将金属离子 直接还原为金属纳米粒子的方法，有人又将该法称之为凝 聚态法。常用于Ni、Cu、Co、Fe、Au、Ag等纳米粒子的制 备。如，胶体金颗粒通常用氯金酸根离子在醇钠、硼氢化 钠或柠檬酸的作用下制得。
金属镍的 纳米微粒 ►
（7）电化学沉积法
CdS/AOT-SO3-、CdS/Py/AOT-SO3- 、 CdS/Py/BPh4- 三种纳米粒子
• CdS/AOT-SO3-纳米粒子的反胶束法制备（3 nm)
表面修饰分子替换： CdS/Py/AOT-SO3-
• 反离子的替换： CdS/Py/BPh4-
CdS/Py/AOT-SO3
-
NaBPh4 AOT-SO3Na
• 早先的辐射合成方法是基于金属离子的还原反应，金属盐溶液 在X-射线或γ-射线辐照下，通过水合电子对金属离子的强还原作 用，生成金属及合金或金属氧化物纳米粒子的一种方法。 • 1992年中国科技大学率先建立采用60Co源的γ辐射化学方法。
• 已在贵金属纳米材料制备、较活泼金属纳米材料制备和金属氧化 物纳米材料的制备方面取得了突破性进展。
• 光化学法的必要条件是，体系中必须含有在紫外区域能够 有吸收并能够释放出电子的物质。某些阴离子如Cl-、SO42等在稀水溶液中，能够依据电荷相溶剂转移过程被紫外光 所电离，提供电子给金属阳离子，在稳定剂如PA/PAAM混 合物的稳定下，获得金属的原子团簇或纳米粒子，如镍、 银等。
（9）辐射化学法
（12）模板合成法
• 该法利用结构基质作为模板合成，结构基质包括多孔氧化 铝膜、纳米碳管、多孔玻璃、沸石分子筛、大孔离子交换 树脂、高聚物、生物大分子、反向胶束等。通过合成适宜 尺寸和结构的模板作为主体，利用物理或化学方法向其中 填充各种金属、非金属或半导体材料，从而获得所需特定 尺寸和功能的客体纳米结构阵列，如自组装结构、实心纳 米线或空心纳米管、单组分材料或复合材料甚至包裹生物 材料等。这种方法对制备条件要求不高，操作较为简单， 通过调整模板制备过程中的各种参数可制得粒径分布窄、 粒径可控、易掺杂和反应易控制的超分子纳米材料。从某 种程度上能真正实现对纳米结构的有效控制。
（10）超声化学方法
• 利用超声空化能量加速和控制化学反应，提高反应率，引 发新的化学反应。由于超声空化，产生微观极热，热续期 间又非常短，可产生非常的化学变化。 • 它不同于传统的光化学、热化学和电化学过程。超声空化 现象存在于液体中的微气核（空化核），在声场的作用下 振动生长和崩溃闭合的动力学过程。在空泡崩溃闭合时， 泡内的气体或蒸气被压缩而产生高温及局部高压并伴随着 发光、冲击波。利用超声空化原理，恰好为化学反应创造 了一个独特的条件。 • 该法只需低超声功率（～100瓦）而每小时可产生克数量级 的超微粒，性能价格相比是目前尚无它法能与之媲美的具 有潜在应用前景的好方法。
CdS/Py/ BPh4-
杂型超分子的概念
• 指凝聚相与分子组分通过共价键或非共价 键组装成的超分子体系，其中个组分的性 质基本保持不受影响，但这种杂型超分子 却拥有独特的功能和性质。
• 以上述介绍的体系为例，来研究这种杂型 超分子说具有的独特的光学性质。