气相与液相法制备纳米材料
纳米材料的制备方法

纳米材料的气相制备方法共29页文档

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6.混合等离子法
此制备方法是采用 RF( 射
频 ) 等 离 子 与 DC 直 流 等 离
子组合的混合方式来获得
纳米粒子, 如图
由图中心石英管外的感
应线圈产生高频磁场(几
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7.爆炸丝法 这种方法适用于制备纳米金属和合 金粉体。基木原理是先将金属丝固 定在一个充满惰性气体(50bar)的反 应室中,丝的两端卡头为两个电极, 它们与一个大电容相联结形成回路, 加 15kV 的 高 压 、 金 属 丝 在 500 一 800kA下进行加热.融断后在电流 停止的一瞬间,卡头上的高 压在融断处放电,使熔融的金属在放电过程中进一步加热变成 蒸汽,在惰性气体中碰撞形成纳米粒子沉降在容器的底部,金 属丝可以通过一个供丝系统自动进入两卡头之间.从而使上述 过程重复进行。如图所示。
目前纳米材料制备常采用的方法:
(按物态分类)
气相法 液相法
蒸发-冷凝法
化学气相反应法 沉淀法 喷雾法 溶胶-凝胶法
固相法
机械粉碎(高能球磨)法 固态反应法
非晶晶化法
各种方法有各自的特点和适用范围
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一、蒸发-冷凝法 此 种 制 备 方 法 是 在 低 压 的 Ar 、 He 等 惰 性 气 体 中 加 热 金 属 , 使其蒸发汽化, 然后在气体介 质中冷凝后形成5-100 nm的纳 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。 右图为该方法的典型装置。
面上沉积下来。
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粒子的大小及尺寸分布主要取决于两电极间的电压、电流和 气体压力。靶材的表面积愈大,原子的蒸发速度愈 高.超微 粒的获得量愈多。
纳米材料-5.2 液相法和固相法

第五章纳米材料的制备5.2 固相法和液相法徐强2009-03-11上次课内容重点1.气相法制备纳米颗粒气体冷凝法、流动液面上真空蒸镀法、通电加热蒸发法、激光诱导化学气相沉积2.气相法制备纳米薄膜物理气相沉积(蒸镀、溅射、离子镀的原理与比较)化学气相沉积(定义、化学反应)主要内容一、气相法二、固相法三、液相法固相法1、高能球磨法(机械合金化法)(重点)2、剧烈塑性变形法(等通道挤压和高压扭转)(了解)高能球磨高能球磨历史高能球磨技术简介高能球磨理论研究高能球磨结构材料开发 高能球磨功能材料开发高能球磨历史高能球磨(High-energy Ball Milling)技术,也称为机械合金化(Mechanical Alloying),是上世纪70年代初由美国国际镍公司(INCO)开发的,最初是用于研制氧化物弥散强化的镍基超合金。
自上世纪80年代初发现它可用来制备非晶态材料后,对它的研究引起人们极大的兴趣。
近年的研究表明,由于高能球磨过程中引入大量的应变、缺陷及纳米量级的微结构,使得合金化过程的热力学和动力学过程不同于普通的固态反应过程,提供了其它技术(如快速凝固等)不可能得到的组织结构,因而有可能制备出常规条件下难以合成的许多新型合金。
高能球磨技术简介高能球磨是一个高能量干式球磨过程。
简单地说,它是在高能量磨球的撞击研磨作用下,使研磨的粉末之间发生反复的冷焊和断裂,形成细化的复合颗粒,发生固态反应形成新材料的过程。
原材料可以是元素粉末、元素与合金粉末和金属间化合物、氧化物粉末等的混合物。
磨球一般采用钢球。
唯一一种由上到下制备纳米粒子的方法。
高能球磨工艺特点工艺简单,易于工业化生产,产量大。
整个过程在室温固态下进行,无需高温熔化,工艺简单灵活。
合成制备材料体系广,不受平衡相图的限制。
可得到其它技术较难得到的组织结构,如宽成分范围的非晶合金、超饱和固溶体、纳米晶合金及原位生成的超细弥散强化结构。
可合成制备常规方法无法得到的合金,特别是不互溶体系合金、熔点差别大的合金、比重相差大的合金及蒸汽压相差较大的合金等难熔合金的制备。
纳米材料的制备方法及原理 (整理)

7、等离子体加热蒸发法
等离子体的概念及其形成
物质各态变化: 固体→液体→气体→等离子体→反物质(负)+物质(正) (正负电相反,质量相同) 只要使气体中每个粒子的能量超过原子的电离能,电子将 会脱离原子的束缚而成为自由电子,而原子因失去电子成 为带正电的离子(热电子轰击)。这个过程称为电离。当 足够的原子电离后转变另一物态---等离子态。
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1、气相法制备纳米微粒的生长机理
• 2) 高频感应加热: 电磁感应现象产生的热来加热。 类似于变压器的热损耗。 高频感应加热是利用金属和磁 性材料在高频交变电磁场中存 在涡流损耗和磁滞损耗,因而 实现对金属和铁磁性性材料工 件内部直接加热。
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1、气相法制备纳米微粒的生长机理
• 3) 激光加热: 将具有很高亮度的激光束经透镜聚焦后,能在焦点附近产生数千
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3、非晶晶化法
原理:先将原料用急冷技术制成非晶薄带或薄膜, 就是把某些金属元素按一定比例高温熔化,然后 将熔化了的合金液体适量连续滴漏到高速转动的 飞轮表面,这些合金液体沿着飞轮表面的切线方 向被甩了出去同时急遽地冷却,成为非晶薄带或 薄膜。然后控制退火条件,如退火时间和退火温 度,使非晶全部或部分晶化,生成的晶粒尺寸可 维持在纳米级。
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4、机械破碎法
是采用高能球磨、超声波或气流粉碎等机械方法,以粉 碎与研磨为主体来实现粉末的纳米化。 其机理主要是产生大量缺陷,位错,发展成交错的位错 墙,将大晶粒切割成纳米晶。 球磨工艺的目的是减小微粒尺寸、固态合金化、混合以 及改变微粒的形状。球磨的动能是它的动能和速度的函 数,致密的材料使用陶瓷球,在连续严重塑性形变中, 位错密度增加,在一定的临界密度下松弛为小角度亚晶 晶格畸变减小,粉末颗粒的内部结构连续地细化到纳米 尺寸
纳米粉末的制备方法

纳米粉末的制备方法材料研1203 Z1205020 石南起纳米科技是20世纪80年代末90年代初诞生并迅速发展和渗透到各学科领域的一门崭新的高科技。
由于它在21世纪产业革命中具有战略地位,因而受到世界的普遍关注。
有人说,70年代微电子学产生了世界性的信息革命,那么纳米科技将是21世纪信息革命的核心。
纳米技术的飞速发展极大的推动了材料科学的研究和发展,而纳米材料研究的一个重要阶段是纳米粉体的制备。
1.纳米粉体的制备要使纳米材料具有良好的性能,纳米粉末的制备是关键。
纳米粉末的制备方法主要有物理法、化学法和高能球磨法。
1.1物理法物理法中较重要的是气体中蒸发法,在惰性气体中蒸发金属,急冷生成纳米粉体。
如在容器中导入低压的氩或氦等惰性气体,通过发热体使金属熔化、蒸发,蒸发的金属原子和气体分子碰撞,使金属原子凝聚成纳米颗粒。
通过蒸发温度、气体种类和压力控制颗粒大小,一般制得颗粒的粒径为10nm左右。
比较重要的物理法还有溅射法、金属蒸气合成法及流动油上真空蒸发法等。
1.2化学法化学法制备纳米粉可分气相反应法和液相反应法。
1.2.1气相反应法气相反应法是利用化合物蒸气的化学反应的一种方法,其特点是:(1)原料化合物具有挥发性,提纯比较容易,生成物纯度高,不需要粉碎。
(2)气相物质浓度小,生成的粉末凝聚较小。
(3)控制生成条件,容易制得粒径分布窄,粒径小的微粒。
(4)气氛容易控制,除氧化物外,用液相法直接合成困难的金属、碳化物、氮化物均可合成。
气相合成中除了反应原料均为挥发性物外,也可用电弧、等离子体、激光加热固体使其挥发,再与活性气体反应生成化合物纳米粉体。
1.2.2液相反应法液相反应法作为一种制备超细粉体的方法成为各国材料科学家研究的热点,它具有无需高真空等苛刻物理条件、易放大的特点,并且得到的粉体性能比较优越。
常用的液相反应法有共沉淀法、水解法、溶胶凝胶法、微乳液反应法等。
共沉淀法是利用各种在水中溶解的物质,经反应成不溶解的氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐、醋酸盐等,再经加热分解生成高纯度的超微粉料。
纳米材料的制备方法(液相法)

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液相法制备纳米材料的前景与展 望
新材料开发与应用
液相法制备纳米材料在新型材料开发 中具有广泛应用,如高分子纳米复合 材料、金属氧化物纳米材料等。
随着科技的发展,液相法制备的纳米 材料在能源、环保、生物医学等领域 的应用前景广阔,如燃料电池、太阳 能电池、生物传感器等。
提高制备效率与质量
液相法制备纳米材料具有较高的生产效率和可控性,能够实 现规模化生产。
通过优化制备条件和工艺参数,可以进一步提高纳米材料的 性能和质量,如粒径分布、结晶度等。
降低制备成本与能耗
液相法制备纳米材料具有较低的成本和能耗,能够降低生 产成本,提高经济效益。
通过改进制备技术和设备,可以进一步降低液相法制备纳 米材料的成本和能耗,实现绿色可持续发展。
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微乳液法
总结词
通过将前驱体溶液包含在微小的水或油滴中来制备纳米材料的方法。
详细描述
微乳液法是一种制备纳米材料的有效方法。在微乳液法中,将前驱体溶液包含在微小的水或油滴中, 形成微乳液。通过控制微乳液的尺寸和前驱体的反应条件,可以制备出具有特定形貌和尺寸的纳米材 料。微乳液法可以用于制备有机或无机纳米材料,具有较高的应用价值。
液相法具有操作简便、成本低、 可大规模生产等优点,适用于制 备多种纳米材料,如金属、氧化 物、硫化物等。
液相法的分类
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化学还原法
通过化学还原剂将金属盐 或氧化物还原成金属纳米 粒子。
沉淀法
通过控制溶液的pH值、温 度等条件,使金属离子或 化合物沉淀为纳米粒子。
微乳液法
利用微乳液作为反应介质, 通过控制微乳液的组成和 反应条件,合成纳米粒子。
第一章 一维无机纳米材料的制备方法

【文献综述】一维无机纳米材料的制备方法一.气相法制备①汽-液-固(VLS)机理生长方法一(VLS生长法):1.以液态金属团簇催化剂作为反应物。
2. 将要制备的一维纳米材料的材料源加热形成蒸汽。
3. 蒸汽扩散到液态金属团簇催化剂表面,形成过饱和团簇后在催化剂表面饱和析出,从而形成一维纳米结构备注:液态金属催化剂液滴的尺寸决定了制备出的纳米线的直径。
方法二(激光烧蚀法+VLS生长法):1.用含有少量Fe、Au、Ni等金属催化剂的硅粉作为烧蚀靶2.以氩气作为保护气3.在陶瓷管中以一定温度下激光蒸发就可获得纳米线备注:激光烧蚀法制备出的纳米线直径小于VLS生长法催化剂的选定:根据相图选定一种能与纳米线材料形成液态合金的金属催化剂温度的选定:根据相图选定液态合金和固态纳米线材料共存区及制备温度在纳米线生长头部有一个催化剂纳米颗粒应用:VLS生长机理可以应用于制备一维无机纳米材料,例如元素半导体,半导体,氧化物等。
但不能制备一维金属纳米材料。
同时还应继续探索去除金属催化剂的后处理工序。
②氧化物辅助生长方法:1.用SiO2取代金属催化剂制成硅靶,2.采用激光烧蚀法,热蒸发,化学气相沉积法大规模制备硅纳米线备注:1.氧化物在硅纳米线的成核及生长过程中起主导作用2.不需要金属催化剂,避免了金属污染,保证了硅纳米线的纯度。
应用:除了硅以外,还可以制备Ge、C、SiC等Ⅳ族元素及化合物半导体,GaN等Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体及ZnO和ZnS等Ⅱ-Ⅵ族材料,并可制备包括线、棒、共轴线、链和丝带状在内的一维纳米结构。
③气-固(VS)生长方法:1.将一种或几种反应物在反应容器的高温区加热形成蒸汽2.利用惰性气体的流动输送到低温区或者通过快速降温使蒸汽沉积下,从而制备出各种纳米材料备注:1.可分为固体粉末物理蒸发法和化学气相沉积法。
前者属于物理过程,后者在形成蒸汽后发生了化学反应。
且此方法不需加入金属催化剂。
2.纳米线外部包围氧化物层3.所需制备温度较高4.制备得到的纳米材料质量较高应用:氧化铝纳米带、氧化锌、氧化锡、氧化铟纳米带,氧化铝、氧化镁及氧化锌纳米棒,氮化镓和硫化镉钠米线。
纳米材料制备方法综述

纳米材料制备方法综述
纳米材料由于其特殊性质,近年来受到人们极大的关注。
随着纳米科技的发展,纳米材料的制备方法已日趋成熟。
纳米材料的制备方法按物态一般可归纳为气相法、液相法、固相法。
一、气相法
气相法是将高温的蒸汽在冷阱中冷凝或在衬底上沉积和生长低维纳米材料的方法。
气相法主要包括物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD),在某些情况下使用其他热源获得气源,如电阻加热法,高频感应电流加热法,混合等离子加热法,通电加热蒸发法。
二、液相法
液相法是以均匀的溶液相为出发点,通过各种途径是溶液和溶剂分离,溶质形成一定形状和大小的颗粒或所需材料的前驱体,再通过干燥或热分解后得到纳米颗粒,该法主要用于氧化物纳米材料的制备。
常用的液相法包括沉淀法,水热法,微乳液法,喷雾法和溶胶-凝胶法。
三、固相法
固相法合成与制备纳米材料是固体材料在不发生熔化、气化的情况下使原始晶体细化或反应生成纳米晶体的过程。
目前,发展出的固相法主要有高能球磨法、固相反应法、大塑性变形法、非晶晶化法及表面纳米化等方法。
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液相制备纳米材料的原理、方法、形成机理和结构液相法实在液体状态下通过化学反应制取纳米材料方法的总称,又称为湿化学法或溶液法。
现在,有各种各样的制备方法,文献中无公认一致的分类方法,相反还有些凌乱。
为清晰醒目,特点明显,便于理解。
这里将液相材料的纳米制备方法分为:沉淀法、溶胶-凝胶(sol-gel)法、水热法、化学还原法、化学热分解法、微乳胶法、声化学法、电化学法和水中放电法等中。
3.1 沉淀法3.1.1 共沉淀和分步沉淀不论溶液中有一种还是几种离子,都能够同时生成沉淀的反应,就是共沉淀。
一般沉淀法的工艺流程可表示为图3.1所示。
分步沉淀则是反应中有多种可能的沉淀物,依次一个个地进行沉淀,称之为分步沉淀。
Raming等人就用了共沉淀和分步沉淀两种方法制备了掺Y的四方Zr+Fe3O4纳米粉末。
在共沉淀中,他们将ZrOCl2.8H2O和YCl3与FeCl3.6H2O的混合溶液,缓慢的加入到剧烈搅拌含有质量分数为25%、PH值约为14的氨水中,产生出的金属与氢氧化物混合的直接沉淀物。
在分步沉淀法中,他们用了两种不同的步骤。
第一种是先沉淀三氧化二铁,再沉淀氧化锆,简写成SPHZ;第二种则倒过来,先沉淀氧化锆,再沉淀氧化铁,简写成SPZH。
第一种具体操作是,将八水氯酸锆和YCl3的水溶液加到碱性的悬浮着氧化铁粒子的溶液中,因此是先沉淀氧化铁,再沉淀氧化锆。
第二种分步沉淀则是将六水氯化铁水溶液加到悬浮有氧化锆粉末粒子的碱性溶液中,因此是先沉淀氧化锆,再沉淀氧化铁。
这两种分步沉淀中,都是在剧烈搅拌中,将酸性的金属离子加入到碱性的氨水中,在悬浮液中导致金属氢氧化物的爆炸式成核。
经水洗后,在100℃下干燥成胶状,再在500-700℃温度内煅烧2h,以得到完全的晶体物质。
3.1.2 均匀沉淀无论是在CP还是在SP中,由于沉淀剂在金属溶液中的加入,哪怕是沉淀剂加入量很少,并不断的搅拌,在局部溶液中的沉淀剂浓度都可以变得很高,于是这些地方就首先沉淀,使沉淀变得不均匀,必须在溶液中消除不均匀的沉淀,而使整个溶液中均匀的生成沉淀。
原则上讲,只要能保证溶液中均匀成核,核又能够均匀的长大,就能够达到均匀沉淀的目的。
应当说,目前仍然没有行之有效的办法,但已经取得了不少有价值的认识和了解。
Eshuis等人在评述了以前很多作者在研究均匀沉淀ZnS纳米粒子方面取得成就以及存在的相互矛盾的解释后,在他们的实验基础上提出了一个4步模型,认为能够很好的解释实验结果,并认为可以适用于其他类似反应。
他们使用硫代乙酰胺和锌酸盐溶液,发现溶液的PH值、阳离子的形式、连续相的黏度以及搅拌程度,对于粒子的形成、粒子尺寸和形貌都有影响,但是,PH值的影响最大,阳离子形式,即是什么样的阳离子,影响则小得多。
他们的研究还发现,如果PH<2,此时表面电荷足够大,可以阻止粒子无控制的长大,同时如果沉淀介质中没有电流,就可以形成单分散的球形粒子。
3.2 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是通过加水形成胶状悬浮溶液,缩水转变为湿凝胶,最后干燥变为干凝胶以制备纳米材料的一种湿化学制备方法。
这是一种相当古老的化学工艺办法,早在19世纪中叶,Ebekmanl,Graham以及Liesegang就研究过二氧化硅凝胶。
他们观察到在酸性条件下,由四乙基硅烷水解可以得到类似于玻璃材料那样的SiO2。
他们好发现这种黏性的凝胶可以拉拔出纤维丝,甚至能够制备成单块光学透镜片。
不过,为了避免二氧化硅碎裂成细粉末,干燥时间非常长,要一年或一年以上。
因此,技术上对它没什么兴趣。
经过人类漫长岁月的探索,其中特别重要的事件包括:Roy在20世纪50-60年代认识到溶胶-凝胶法有可能制备出化学上很均匀的凝胶,并制备了Al、Si、Ti、Zr元素等大量新的陶瓷氧化物,而他们是难以用传统制备陶瓷的方法制备出来的。
与此同时,Iler的有关二氧化硅化学先驱工作导致胶体制备二氧化硅粉末的商业应用,而Stober等人则发现用氨水作催化剂,可以使TEOS的水解能够对所产生的粉末在形状和粒度上得到控制,而得到称之为Stober球星二氧化硅粉末。
3.2.1 溶胶-凝胶法的制备工艺用于制备湿凝胶的化合物是各种金属或金属化合物,金属醇盐最为常用,因为他们易于与水发生反应。
而用的最多的醇盐是四甲氧基硅烷和TEOS,当然,其他的醇盐,比如铝酸盐、钛酸盐等也常用,且通常与TEOS混合使用。
Sol-gel 方法典型的工艺流程如图3.13所示,显然与前面的共沉淀和均匀沉淀相比有其不同的特点。
3.2.2 反应原理根据大量实验研究,对于典型的溶胶凝胶反应,其反应机理已大体上有了一个比较明确的看法。
反应机理包括下述内容:(1)通过水解和聚合反应单体聚合成固体粒子,在这个阶段内,液体中的反应物,比如TMOS、TEOS、丙氧基锆、丁氧基钛等通过水解和凝聚反应,生成纳米粒子,悬浮于液体中形成凝胶状新相。
M-O-R+H2O——M-OH+R-OH(水解) (1)M-OH+OH-M----M-O-M+H2O(水凝胶) (2)M-O-R+HO-M-----M-O-M+R-OH(酒精凝聚)(3)(M=Si,Zr,Ti)(2)粒子长大(3)粒子凝聚成链状,然后在整个溶胶溶液中形成网络,真厚成凝胶(4)通过高温干燥,最后得到粉末成品。
这些反应机理中,通常有许多因素影响凝胶的形成,这些因素包括:反应中PH 值、温度和时间。
反应及浓度、催化剂的性质和浓度。
水与金属或非金属离子的物质的量子比等。
3.2.3 相关应用金属化合物经溶液、溶胶、凝胶而固化,再经低温热处理而生成纳米粒子。
其特点反应物种多,产物颗粒均一,过程易控制,适于氧化物和Ⅱ~Ⅵ族化合物的制备。
溶胶一凝胶法作为低温或温和条件下合成无机化合物或无机材料的重要方法,在软化学合成中占有重要地位。
在制备玻璃、陶瓷、薄膜、纤维、复合材料等方面获得重要应用,更广泛用于制备纳米粒子。
具体领域体现在:①材料学:高性能粒子探测器,隔热材料,声阻抗耦合材料,电介质材料,有机-无机杂化材料,金属陶瓷涂层耐蚀材料,纳米级氧化物薄膜材料,橡胶工业。
②催化剂方面:金属氧化物催化剂,包容均相催化剂。
③色谱分析:制备色谱填料,制备开管柱和电色谱固定相,电分析,光分析。
溶胶-凝胶法与其它方法相比具有许多独特的优点:(1)由于溶胶-凝胶法中所用的原料首先被分散到溶剂中而形成低粘度的溶液,因此,就可以在很短的时间内获得分子水平的均匀性,在形成凝胶时,反应物之间很可能是在分子水平上被均匀地混合。
(2)由于经过溶液反应步骤,那么就很容易均匀定量地掺入一些微量元素,实现分子水平上的均匀掺杂。
(3)与固相反应相比,化学反应将容易进行,而且仅需要较低的合成温度,一般认为溶胶一凝胶体系中组分的扩散在纳米范围内,而固相反应时组分扩散是在微米范围内,因此反应容易进行,温度较低。
(4)选择合适的条件可以制备各种新型材料。
溶胶一凝胶法也存在某些问题:通常整个溶胶-凝胶过程所需时间较长(主要指陈化时间),常需要几天或者几周;还有就是凝胶中存在大量微孔,在干燥过程中又将会逸出许多气体及有机物,并产生收缩。
3.3 化学还原法3.3.1化学还原法制备工艺化学还原法制备纳米材料的主要影响因素有:还原剂浓度、金属盐浓度、溶液PH值、滴加时间。
还原剂浓度的影响例1:制备Co-B非晶态合金纳米粒子随着硼氢化物的浓度从0.1mol/L增加到1.2mol/L,所得粒子硼含量从32增加到40%。
例2:制备Fe-B非晶态纳米粒子第一种情况:还原剂滴加到金属盐溶液中随着还原剂浓度降低,非晶态合金粒子中B的含量逐渐升高,结晶性逐渐降低。
第二种情况:金属盐溶液滴入不同浓度的还原剂溶液中B的含量保持在34%左右,粒子结构都呈非晶态。
金属盐浓度的影响金属盐溶液浓度的高低势必影响粒子的成核和长大,因而会影响到成分和结构。
例:NiCl2溶液浓度对形成Fe-Ni-B纳米粒子的成分和结构的影响图3.28(a)表示,在M(Ni)>0.055之后,粒子才是非晶态的。
在M(Ni)≦0.04之后,基本上是晶态。
按照非晶态形成理论,只有当硼随这样一些有利于非晶态形成的元素超过一定量之后,非晶态才能形成。
溶液PH值的影响如图3.30所示,在用化学还原法制备Fe-B合金的过程中PH值对它的影响。
最开始PH值在5以下时,制备生成的合金中B的含量随着PH值的增加而增加。
在PH值达到5-7之间的时候,B的含量基本不变。
当PH值超过7的时候,随着PH 值的增加,合金中B的含量随之减少。
滴加时间的影响表3.5显示了不同的合金随着滴加时间的变化,合金内部元素含量的质量分数的变化情况。
化学还原法的反应机理对于只含B合金的反应,用的还原剂目前只有硼氢化合物,这种化合物的明显特征是遇水易分解,只能存在与碱性溶液中。
总的反应式可以写为:对于只含有P合金的反应,用的是次亚磷酸盐,其总的反应式可以写为:至于非晶态的形成机理,可以理解为,在化学还原中,成核和长大都是很迅速的,由于制备温度很低,原子没有足够动力,也没有足够时间进行重排,使之适合于晶体的原子排列,因而得到的都是非晶态结构。
化学还原法制备晶态纳米材料Ayyappan等人对银(Ag)和钯(Pd)纳米粒子的制备。
他们将酒精,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和金属盐混合(金属盐与PVP的比率一般为1:5或1:10),在360K 的条件下搅拌12小时。
制作铜(Cu)和金(Au)纳米颗粒的时候需加入镁粉(Mg)作为还原剂Emory和Nie用柠檬酸还原技术制备银纳米粒子。
他们将90mg AgNO3 溶解在500mL水中煮沸,然后加入浓度为1%的柠檬酸钠10mL,混合溶液在沸点保持1h。
所得粒子粒径为35~50 nm。
Liz-Marza将AgNO3,AgClO4的水溶液加到DMF(N,N-二甲基甲酰胺)溶液中,使溶液中的Ag+ 逐渐还原成金属Ag,实验中还加入APS(3氨基丙烷基甲基氧硅烷)作为稳定剂。
用这种方法获得的Ag纳米粒子的粒径随反应温度的升高而增加。
Naoki Toshima 等用类似酒精还原法制备了Pd(钯)-Pt合金纳米粉。
所用的原料为PdCl2,六氯铂酸,酒精和PVP。
在1:1的酒精/水溶液中两种金属的总量为3.3×10-5 mol/L,混合溶液在N2中100℃保温1.5h,就可以得到黑褐色的稳定胶状悬浮液。
悬浮液经过干燥过后就可以得到Pd-Pt合金纳米粉。
Rongchao Jin等用NaBH4还原金属盐+光诱导的方法制备了Ag的纳米棱锥。
将NaBH4溶液(50mmol/L, 1mL)注入到掺有0.3mmol/L的AgNO3水溶液(0.1mmol/L, 100mL)中, 随后滴加硫化苯基苯磷二水钾盐(BSPP)溶液(5mmol/L, 2mL)作为稳定剂。