纳米粒子合成概述
合成纳米粒子的步骤与注意事项
合成纳米粒子的步骤与注意事项纳米科技是当今科技领域的热门研究方向，具有广泛的应用前景。
纳米粒子作为纳米材料的重要成员，具有独特的物化性质，广泛应用于催化、传感、能源、医药等领域。
本文将介绍合成纳米粒子的一般步骤和需要注意的事项。
合成纳米粒子的一般步骤如下：1. 确定合成纳米粒子的目标：首先，需要明确合成纳米粒子的目标，例如所需纳米粒子的大小、形貌、结构和表面性质等。
这有助于选择合适的合成方法和实验条件。
2. 选择合适的合成方法：不同的纳米粒子具有不同的合成方法，常见的合成方法包括溶剂热法、溶胶-凝胶法、化学气相沉积法等。
在选择合适的合成方法时，需要综合考虑合成条件、成本、可扩展性和纳米粒子的性质需求。
3. 制备合成纳米粒子的前体材料：根据选择的合成方法，需要制备相应的前体材料。
前体材料可以是金属盐、金属氧化物、金属有机化合物等。
制备前体材料需要注意材料纯度和质量控制。
4. 调控反应条件：控制合成反应的条件是合成纳米粒子的关键。
这包括控制反应温度、反应时间、反应物物质的浓度和添加剂的使用等。
反应条件的调控可以影响纳米粒子的大小、形貌和分散性等性质。
5. 后处理和表征：合成纳米粒子后，需要进行后处理和表征。
后处理通常包括洗涤、沉淀和干燥等步骤，以获得纯净的纳米粒子。
表征主要包括纳米粒子的大小、形貌、结构和表面性质等方面的分析。
常用的表征方法包括透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）等。
需要注意的事项如下：1. 安全操作：合成纳米粒子需要在实验室中进行，因此必须遵守实验室安全操作规程。
应正确佩戴个人防护装备，避免直接接触和吸入有毒或有害化学品。
2. 控制实验条件：在实验过程中，需要严格控制实验条件，确保反应温度、物质浓度和反应时间等参数的准确控制。
这有助于获得所需的纳米粒子性质。
3. 质量控制：前体材料的纯度和质量对合成纳米粒子的性质有重要影响。
纳米粒子的合成方法
纳米粒子的合成方法纳米粒子是一种具有特殊尺寸和形态的微小颗粒，其尺寸通常在1到100纳米之间。
由于其独特的性质和广泛的应用前景，纳米粒子的合成方法成为了研究的热点之一。
下面将介绍几种常见的纳米粒子合成方法。
1. 化学合成法化学合成法是最常见也是最广泛使用的纳米粒子合成方法之一。
通过化学反应，在溶液中合成纳米粒子。
常见的化学合成方法包括溶胶-凝胶法、微乳液法、共沉淀法等。
其中，溶胶-凝胶法是通过溶胶和凝胶相互转化来合成纳米粒子，微乳液法是利用微乳液作为反应介质来合成纳米粒子，共沉淀法是通过共沉淀反应来合成纳米粒子。
2. 热分解法热分解法是一种通过高温热解反应来合成纳米粒子的方法。
通常是将金属有机化合物或金属盐在高温条件下分解，生成纳米粒子。
这种方法合成的纳米粒子尺寸均一、形态良好，常用于制备金属纳米粒子。
3. 水热合成法水热合成法是一种在高温高压水环境下合成纳米粒子的方法。
通过调控反应温度、压力和反应时间等条件，可以得到不同尺寸和形态的纳米粒子。
这种方法合成的纳米粒子具有较高的结晶度和较好的分散性，广泛应用于金属氧化物、碳纳米管等的合成。
4. 气相合成法气相合成法是一种通过气相反应来合成纳米粒子的方法。
通常是将金属有机化合物或金属气体在高温条件下分解或氧化，生成纳米粒子。
这种方法合成的纳米粒子具有较高的纯度和较好的控制性，常用于制备金属、合金、半导体等纳米粒子。
5. 生物合成法生物合成法是一种利用生物体或其代谢产物来合成纳米粒子的方法。
这种方法的优势在于可以利用生物体的特殊性质和调控机制来合成纳米粒子，如利用细菌的代谢产物来合成金属纳米粒子、利用植物的提取物来合成金属氧化物纳米粒子等。
生物合成法不仅环境友好，而且合成的纳米粒子具有生物相容性和生物活性，具有广泛的应用前景。
总结起来，纳米粒子的合成方法多种多样，选择合适的合成方法可以得到不同尺寸、形态和性质的纳米粒子。
不同的合成方法适用于不同的纳米材料，需要根据具体需求和研究目的选择合适的方法。
纳米颗粒的制备方法
通过控制溶液中的化学反应，使溶液中的组分形 成凝胶，再经过干燥和热处理制备出纳米颗粒。
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微乳液法
利用两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下 形成微乳液，通过控制反应条件制备出纳米颗粒。
生物法制备纳米颗粒的应用
微生物合成法
利用微生物发酵或培养过程中产 生的代谢产物，通过控制代谢产 物中的化学反应制备出纳米颗粒。
基因工程法
通过基因工程技术，将所需的纳米颗 粒基因导入微生物或植物中，通过其 表达合成纳米颗粒。
基因工程法具有高选择性、可调控性 强等优点，但技术难度较高，成本也 较高。
05 应用实例
物理法制备纳米颗粒的应用
激光熔化法
利用高能激光束将金属或非金属 粉末熔化，通过控制熔化过程中 的物理和化学变化，制备出纳米
纳米颗粒的制备方法
contents
目录
• 引言 • 物理法 • 化学法 • 生物法 • 应用实例
01 引言
纳米颗粒的定义与重要性
定义
纳米颗粒是指尺寸在1-100纳米 的超微粒子，具有小尺寸效应、 表面效应和量子效应等特性。
重要性
纳米颗粒在材料科学、医学、能 源、环境等领域具有广泛的应用 前景，是当前研究的热点之一。
植物提取法
利用植物中的某些活性成分，通 过提取和纯化制备出具有特定功 能的纳米颗粒。
酶催化法
利用酶的催化作用，将底物转化 为纳米颗粒，该方法具有高选择 性、高效率和环保等优点。
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设备成本高，产量较低。
机械研磨法
优点
设备简单，成本低，可制备多种材料 。
缺点
粒径较大，分布不均匀，易引入杂质 。
纳米粒子常见制备方法及形貌观察
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（3）溶剂热法常用溶剂
• 溶剂热反应中常用的溶剂有:乙二胺、甲醇、乙 醇、二乙胺、三乙胺、吡啶、苯、甲苯、二甲 苯、1. 2 - 二甲氧基乙烷、苯酚、氨水、四氯化 碳、甲酸等.
• 在溶剂热反应过程中溶剂作为一种化学组分参 与反应,既是溶剂,又是矿化的促进剂,同时还是 压力的传递媒介.
• (b) high-magnification SEM images of conical tubes of Sb2S3, revealing their twisted surface with stepped relief.
• X. Cao et al. Journal of Crystal Growth 286 (2019) 96–101
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（1）溶剂热法的特点
• 反应条件非常温和，可以稳定压稳物相、制备新物 质、发展新的制备路线等；
• 过程相对简单而且易于控制，并且在密闭体系中可 以有效的防止有毒物质的挥发和制备对空气敏感的 前驱体；
• 另外，物相的形成、粒径的大小、形态也能够控制,
而且,产物的分散性较好。在溶剂热条件下，溶剂的
• ④ 热处理环境及催化剂 等因素的影响
• ⑤ 干燥控制化学添加剂 的影响
• ⑥ 采用现代加热方式以 获得无开裂块状玻璃
• ⑦ 采用不同的溶剂或者 混合溶剂以消除开裂
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设备
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1.1.5 溶剂热合成法
用有机溶剂（如：苯、醚）代替水作介质，采用 类似水热合成的原理制备纳米微粉。非水溶剂代替水， 不仅扩大了水热技术的应用范围，而且能够实现通常 条件下无法实现的反应，包括制备具有亚稳态结构的 材料。
5nm金纳米粒子的制备
5nm金纳米粒子的制备化学还原法化学还原法是一种常用的合成5nm金纳米粒子的方法，它涉及到使用还原剂（如柠檬酸钠或硼氢化钠）在金盐（如氯金酸）存在下还原金离子。
通过调节还原剂和金盐的浓度以及反应温度，可以控制纳米粒子的尺寸和形状。
种子介导法种子介导法是另一种制备5nm金纳米粒子的方法，它涉及到在预先存在的种子晶体的表面上生长额外的金原子。
种子晶体通常是小且单分散的金纳米粒子，通过化学还原或热分解法制备。
通过控制生长溶液中的金盐、还原剂和辅助剂的浓度，可以控制金纳米粒子的尺寸和形状。
电化学法电化学法涉及到在电极表面电化学还原金离子来制备5nm金纳米粒子。
可以通过调节电极电位、电解液组成和反应时间来控制纳米粒子的尺寸和形状。
激光消融法激光消融法是一种使用激光脉冲轰击金靶材在水中制备5nm金纳米粒子的方法。
激光脉冲的能量导致金靶材的蒸发和等离子体的形成，等离子体随后冷凝形成金纳米粒子。
通过调节激光脉冲的能量、频率和靶材的特性，可以控制纳米粒子的尺寸和形状。
其他方法除了上述主要方法外，还有其他方法可以制备5nm金纳米粒子，例如：生物合成法：利用生物体（如细菌、真菌或植物）来还原金离子并形成金纳米粒子。
微波合成法：利用微波辐射来快速加热反应混合物，促进金纳米粒子的形成。
超声波合成法：利用超声波振动来促进金纳米粒子的形成。
表征制备的金纳米粒子可以通过各种技术进行表征，包括：紫外-可见光谱：确定纳米粒子的光学性质。
透射电子显微镜 (TEM)：观察纳米粒子的尺寸、形状和分布。
X 射线衍射 (XRD)：确定纳米粒子的晶体结构。
动态光散射 (DLS)：测量纳米粒子的粒径和多分散性。
通过对上述表征数据的分析，可以确定金纳米粒子的物理化学性质，并评估其在特定应用中的适用性。
纳米粒子合成及制备方法详解
纳米粒子合成及制备方法详解引言：纳米科学与技术作为近年来迅速发展的一门跨学科前沿科技，已经在能源、信息、材料等诸多领域展示出巨大潜力和广阔前景。
纳米粒子作为纳米科学的基本研究对象和应用载体，在纳米技术的发展中发挥着重要的作用。
本文将详细介绍纳米粒子的合成及制备方法，希望能对相关领域的研究者和科技工作者有所帮助。
一、纳米粒子的概念和应用纳米粒子是指其尺寸在纳米尺度范围内的微观颗粒，一般指的是直径小于100纳米的粒子。
由于纳米颗粒具有较大的比表面积和特殊的物理、化学性质，因此在材料科学、生物医学、环境科学等领域具有广泛的应用潜力。
例如，纳米金属颗粒可用于催化、传感、光学等领域；纳米二氧化硅颗粒可应用于材料增强剂、药物传递等领域。
因此，精确控制纳米粒子的合成具有重要意义。
二、纳米粒子的合成方法纳米粒子的合成方法包括物理法、化学法和生物法三种。
下面将详细介绍各种方法的原理和应用。
1. 物理法物理法合成纳米粒子主要包括溅射、热蒸发、气相法等。
其中，溅射法是通过高能束流轰击目标材料，使其产生离子、激发原子等，然后粒子重新沉积到基底上形成纳米粒子。
热蒸发则是将目标材料加热蒸发，蒸发产生的蒸汽凝结成纳米粒子。
气相法是通过控制气体中原子或分子的浓度等条件，使其发生聚集形成纳米粒子。
2. 化学法化学法合成纳米粒子常用的方法有溶胶-凝胶法、沉积法、还原法等。
溶胶-凝胶法是将溶胶中的金属离子或化合物在合适的条件下凝胶成固体，然后通过烧结或后处理得到纳米粒子。
沉积法是通过在基底上沉积材料薄膜后，利用溶剂或气体处理得到纳米粒子。
还原法是通过还原剂将金属离子还原为金属纳米粒子的方法。
3. 生物法生物法合成纳米粒子是利用生物体内的生物酶、微生物、植物等作为催化剂，通过调控生物体内的酶活性和环境条件，合成纳米粒子。
生物法合成纳米粒子具有绿色、环保的特点，并且操作简便、成本低廉。
三、纳米粒子的制备方法纳米粒子的制备方法主要包括溶剂法、凝胶法、气相法等。
无机纳米粒子的合成和性质
无机纳米粒子的合成和性质随着科学技术的发展，纳米科技已经成为各个领域的研究热点，而无机纳米粒子在其中扮演着重要的角色。
无机纳米粒子的制备方法也具有多样性，比如物理法、化学法、生物法等。
一、物理法合成无机纳米粒子物理法合成无机纳米粒子主要包括化学气相沉积法、热蒸发法、电量子点法和溅射法等。
1. 化学气相沉积法该方法是利用化学反应的原理，在固态前驱体的表面附加或吸附反应物，在惰性气体氛围下传输它们，通过热化学反应将气态物质直接沉积在所需的衬底上，形成无机纳米粒子。
该方法具有快速、晶体质量好、部件迅速、可控性强等优点，且不会发生水化和溶解反应，但是也存在废气处理难度大等问题。
2. 热蒸发法热蒸发法主要是通过将固态物质加热，使其直接转化为气态物质后沉积在衬底上形成晶体的方法。
通常使用的是真空蒸发，通过热枪等工具使得原料在高温达到气态，然后在均匀加热的衬底上形成凝聚态固体，形成无机纳米粒子。
热蒸发法通常以真空状态下进行，可以形成较高的真空度，从而减小了物质中杂质的含量，使得所得产品的纯度更高。
3. 电量子点合成法电量子点合成法是将能够激发电子的物质通过不同的合成方式，制备出尺寸在1到10纳米的半导体电量子点，并在表面修饰上有机小分子来提高量子点的荧光强度。
该方法具有快速、可收缩性高等优点，同时也存在制备工艺复杂，未来可能会成为制备半导体量子点的主要方法。
4. 溅射法溅射法就是利用金属薄膜或半导体材料，在惰性气体氛围下通过射流或热源的激励，将被溅射的物质沉积在特定的衬底上，得到热化合物材料的制备方法。
该方法可以制备出周向一致性较强的无机纳米线状材料，但制备过程中需要支付较高的设备成本，加上使用过程中需要维护设备，故工程化难度比较大。
二、化学法合成无机纳米粒子化学法合成无机纳米粒子主要包括和[4]配体自组装法、凝胶法、逆向微乳液法、微乳液法和溶胶凝胶法等。
1. 溶胶凝胶法溶胶凝胶法是一种先通过水解和缩合处理得到成胶堆积物，再通过高温煅烧和热处理，获得所需要的晶体材料和纳米材料，且具有高纯度、晶体质量高、结构可逆、低热裂解温度等优点。
(完整版)纳米颗粒制备方法
优 点： 制备的纳米粉纯度高、粒度分布 窄、结晶性好、表面清洁、粒度易于控 制、原则上适用于任何被蒸发的元素以 及化合物 。
• 蒸发法所得产品的粒径一般5~100nm, 但如果将物质在真空中连续的蒸发到流 动着的油面上，然后把含有纳米粒子的 油会受到储存器内，再经过真空蒸馏、 浓缩，可以在短时间内制得平均粒径为 3nm的Ag、Au、Cu、Pb等粒子。 这就是 流动油面蒸发凝聚法。
• 我们在这里无意对如何进行纳米粒子 制备方法的科学分类进行评价，而着重 针对纳米粒子生成机理与制备过程非常 粗略的将制备方法分成 ：
• 物 理 方 法；
• 化学 方 法；
• 物 理 化 学 方 法。
二、制备纳米粒子的物理方法
• 机械粉碎法 • 蒸发凝聚法
机械粉碎法
• 纳米机械粉碎法是在传统的机械粉碎 技术技术中发展起来的，以粉碎与研磨 为主体来实现粉末的纳米化，可以制备 纳米纯金属粉和合金粉 。
纳米粒子采用的方法是蒸发法。如20 世纪30年
代日本为了军事需要而开展了“沉烟试验”，
用蒸发冷凝法制成了世界上第一批超微铅粉；
• 1963年，Uyeda用气体蒸发冷凝法制得金 属纳米微粒，对其形貌和晶体结构进行 了电镜和电子衍射研究。1984年，德国 的H. Gleiter等人将气体蒸发冷凝获得的 纳米铁粒子[1]，在真空下原位压制成纳 米固体材料，使纳米材料研究成为材料 科学中的热点。
化学制备方法
• 1 化学沉淀法 • 2 化学还原法 • 3 溶胶凝胶法 • 4 水热法 • 5 溶剂热合成法 • 6 热分解法 • 7 微乳液法 • 8 高温燃烧合成法 • 9 模板合成法 • 10 电解法
化学沉淀法
• 在溶液状态下将不同成分的物质 混合，在混合溶液中加入适当的沉 淀剂制备纳米粒子的前驱体沉淀物， 再将此沉淀物进行干燥或煅烧，从 而制得相应的纳米粒子。
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水热法 (溶剂热法 )
• 将前驱体与特定的成模剂（酸、碱或是胺）在合适的 溶剂中按比例混合均匀，然后将混合物放入密封的容器 中，在高温下反应一段时间。溶剂热法的优点是绝大多 数的固体都能找到合适的溶剂。成模剂的选择能有效地 改变产物的外形。 • 但是这种方法的缺点也很明显，它的产率低，产物的 尺寸分布很广，与CVD方法相似。
ZnO纳米线
P.D.Yang Science 2001, 292, 1897.
模板生长
设想存在一个纳米尺寸的笼子(纳米尺寸的反应器)，让原 子的成核和生长在该“纳米反应器”中进行。在反应充分 进行后，“纳米反应器”的大小和形状就决定了作为产物 的纳米材料的尺寸和形状。无数多个“纳米反应器”的集 合就是模板合成技术中的“模板”。 模板法使得纳米材料的生长可以按照人们的意愿来进行， 产物基本涵盖了目前可制备的一维纳米材料。一些辅助手 段保证了产物的结构完整性和形貌可控性，并且很容易获 得良好的纳米阵列。
物理方法－构筑法
构筑法是由小极限原子或分子的集合体人工合成超微粒子
化学合成方法
化学法主要是“自下而上”的方法，即是通过适当 的化学反应（化学反应中物质之间的原子必然进行组排， 这种过程决定物质的存在状态），包括液相、气相和固 相反应，从分子、原子出发制备纳米颗粒物质。化学法 包括气相反应法和液相反应法。 气相反应法可分为：气相分解法、气相合成法及气 －固反应法等 液相反应法可分为：沉淀法、溶剂热法、溶胶－凝 胶法、反相胶束法等
SiH4(g) Si(s)+2H2(g)
3[Si(NH)2] Si3N4(s)+2NH3(g) (CH3)4Si SiC(s)+6H2(g) 2Si(OH)4 2SiO2(s)+4H2O(g)
化学方法－气相合成法
通常是利用两种以上物质之间的气相化学反应，在高 温下合成为相应的化合物，再经过快速冷凝，从而制 备各类物质的纳米粒子。一般的反应形式为： A（气）＋ B（气） → C（固）＋ D（气）↑
利用气相生长来制备一维纳米材料，一般需要将 前驱体加热到一定温度。常见的处理包括直接加 热金属表面和化学气相沉积。
气相生长
Cu新鲜表面快速 升温到400 ~ 700℃
CuO纳米线
Y. N. Xia, Nano Lett. 2002, 2, 1333.
气相生长
CVD制备碳纳米管
H.J,Dai Science 1999, 283, 512
MnO2 Nanostructures Y. D. Li, Chem. Eur. J. 2003, 9, 300
利用表面活性剂合成纳米结构
聚乙烯醇体系
聚乙烯吡咯烷酮 （PVP）选择性地 吸附在晶核的不同 晶面上，使得各向 生长同性遭到破坏， 晶核继续合并生长 得到的是纳米线， 而不是纳米颗粒。
Y. N. Xia, Chem. Mater. 2002, 14, 4736
3SiH4(g)+4NH3(g) Si3H4(s)+12H2(g) 激光诱 导气相 反应
3SiCl4(g)+4NH3(g) Si3N4(s)+12HCl(g)
2SiH4(g)+C2H4(g) 2SiC(s)+6H2(g) BCl3(g)+3/2NH3(g) B(s)+3HCl(g)
液相反应法——沉淀法
SEM image of samples obtained at 180°C after a reaction time of A)6h, B)9h, C)12h
Chem. Eur. J. 2005, 11, 160-163.
液相反应法——溶胶－凝胶法
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。
模板的分类
软模板和硬模板
硬模板有多孔氧化铝、介孔沸石、蛋白、MCM－ 41、纳米管、多孔Si模板、金属模板以及经过特殊处理 的多孔高分子薄膜等。 软模板则常常是由表面活性剂分子聚集而成的胶 团、反胶团、囊泡等。 二者的共性是都能提供一个有限大小的反应空间，区别在 于前者提供的是静态的孔道，物质只能从开口处进入孔道 内部，而后者提供的则是处于动态平衡的空腔，物质可以 透过腔壁扩散进出。
模板应该包含有一维方向上的重复结构，利用这 个重复结构可以实现一维纳米结构的可控生长。 带有台阶的基底； 准直孔道的多孔化合物； 一维纳米材料模板； 生物DNA长链分子
模板生长
带有台阶的基底为模板
J. R. Heath, Science 2003, 300, 112
模板生长
P. D. Yang, Nature, 2003, 422, 599
水热法合成Ag纳米粒子
5mL 0.02M AgNO3 和5mL 0.02M NaCl ，加入到30mL蒸馏水中，搅拌生成 AgCl胶体，然后0.04g,0.2mmol的葡萄糖溶在上述胶体溶液中，移入内衬 Teflon的50mL合成弹中，在加热炉中180°C下保持18小时，空气中冷却至 室温，蒸馏水和酒精冲洗银灰色沉淀，真空60 °C干燥2小时。
关键在于： 如何使组成材料的多种离子同时 沉淀？？？
• 高速搅拌 • 过量沉淀剂 • 调节pH值
液相反应法——沉淀法
在金属盐溶液中加入沉淀剂溶液时，即使沉淀剂的含量很 低，不断搅拌，沉淀剂浓度在局部溶液中也会变得很高。 均匀沉淀法是不外加沉淀剂，而是使沉淀剂在溶液内缓慢 地生成，消除了沉淀剂的局部不均匀性。 例如： 将尿素水溶液加热到70oC左右，就会发生如下水解反应： (NH2)2CO + 3H2O → 2NH4OH + CO2
该反应在内部生成了沉淀剂NH4OH。
液相反应法——水解沉淀法
反应的产物一般是氢氧化物或水合物。因为原料是水解反应 的对象是金属盐和水，所以如果能高度精制金属盐，就很容 易得到高纯度的纳米粒子。
常用的原料有：氯化物、硫酸盐、硝酸盐、氨盐等无机盐 以及金属醇盐。
无机盐水解法 通过配置无机盐的水合物，控制其水解条件，合成单分散性 的球、立方体等形状的纳米粒子。例如对钛盐溶液的水解可 以使其沉淀，合成球状的单分散形态的二氧化钛纳米粒子。 通过水解三价铁盐溶液，可以得α－Fe2O3纳米粒子。
沉淀法——共沉淀法
在含有多种阳离子的溶液中加入沉淀剂后，所有离子完全 沉淀的方法称为共沉淀法。根据沉淀的类型可分为单相共 沉淀和混合共沉淀。
例如： 1. 在Ba，Ti的硝酸盐溶液中加入草酸沉淀剂后，形成了单相化合物 BaTiO(C2H4)2.4H2O沉淀。经高温分解，可制得BaTiO3的纳米粒子。 2. 将Y2O3用盐酸溶解得到YCl3，然后将ZrOCl2.8H2O和YCl3配成一定 浓度的混合溶液，在其中加入NH4OH后便有Zr(OH)4和Y(OH)3的沉淀 形成，经洗涤、脱水、煅烧可制得ZrO2(Y2O3)的纳米粒子。
液相反应法——水热法
水热过程是指在高温、高压下在水、水溶液或蒸气等 流体中所进行有关化学反应的总称。水热条件能加速 离子反应和促进水解反应。 • • • • • 水热氧化： mM + nH2O → MmOn + H2 水热沉淀： KF + MnCl2 → KMnF2 水热合成： FeTiO3 + KOH → K2O.nTiO2 水热还原： MexOy + yH2 → xMe + yH2O 水热分解： ZrSiO4 + NaOH → ZrO2 + Na2SiO3 • 水热结晶： Al(OH)3 → Al2O3.H2O
物理方法－粉碎法
一般的粉碎作用力 都是几种力的组合，如 球磨机和振动磨是磨碎 和冲击粉碎的组合；雷 蒙磨是压碎、剪碎和磨 碎的组合；气流磨是冲 击、磨碎与剪碎的组合， 等等。 几种典型的粉碎技术： 球磨、振动球磨、振动 磨、搅拌磨、胶体磨、 纳米气流粉碎气流磨
物理方法－粉碎法
物料被粉碎时常常会导致物质结构及表面物理化学 性质发生变化，主要表现在： 1、粒子结构变化，如表面结构自发的重组，形成非 晶态结构或重结晶。 2、粒子表面的物理化学性质变化，如电性、吸附、 分散与团聚等性质。 3、受反复应力使局部发生化学反应，导致物料中化 学组成发生变化。
模板生长
生物模板
metallized DNA networks of the nanowires.
J. Richter, Adv. Mater. 2000, 12, 507
液相生长
• 在液相中的生长意味着反应条件比较温和。大多数化 合物可以通过前驱体按照特定的反应来获得。与固相反 应相比，液相反应可以合成高熔点、多组分的化合物。 另外，液相浓度以及反应物比例是可以连续变化的，也 就是说产物的形貌更容易调控。 • 直接的液相反应的报道比较少，这是因为很难控制成 核反应与生长反应的速率。在反应的初始阶段，所形成 的颗粒基本是无定形的，生长方向基本是随机的，最终 产物以圆形为主。若要使最初形成的晶核按照一定的方 向生长，必须使之形成势能最优势面，或者是引入外力。
化学方法－气相分解法
又称单一化合物热分解法。一般是将待分解的化合物或经 前期预处理的中间化合物行加热、蒸发、分解，得到目标 物质的纳米粒子。一般的反应形式为： A（气） → B（固）＋ C（气）↑ Fe(CO)5(g) Fe(s)&#应性好的有 机硅、金属氯化物或 其它化合物
化学气相沉积技术
化学气相沉积（CVD）方法目前被广泛的应用于纳米薄膜 材料的制备，主要用于制备半导体、氧化物、氮化物、碳 化物纳米薄膜。 ������ ������ ������ ������ ������ ������ ������ CVD法可分为常压CVD； 低压CVD； 热CVD； 等离子CVD； 间隙CVD； 激光CVD； 超声CVD等等。
模板生长
缺点： 首先，模板与产物的分离比较麻烦，很容易对纳米管/线 造成损伤； 其次，模板的结构一般只是在很小的范围内是有序的，很 难在大范围内改变，这就使纳米材料的尺寸不能随意地改 变； 第三，模板的使用造成了对反应条件的限制，为了迁就模 板的适用范围，将不可避免地对产物的应用造成影响。