无机纳米材料
无机纳米材料的制备和应用
无机纳米材料的制备和应用近年来，随着科技的不断进步，无机纳米材料得到了广泛研究和应用。
无机纳米材料指的是尺寸在纳米级别的无机物质，通常由金属、氧化物、硫化物、碳化物、氮化物等构成。
与传统的大尺寸材料相比，无机纳米材料具有更高的比表面积、更好的机械、电子、热学性质，以及更强的化学活性。
本文将从制备和应用两个方面探讨无机纳米材料。
一、无机纳米材料的制备制备无机纳米材料的方法有很多种，最常见的包括溶液法、气相沉积法、物理法、生物法等。
这里主要介绍一下溶液法和气相沉积法的原理和优点。
1. 溶液法溶液法是指在溶液中通过化学反应制备出无机纳米材料。
主要包括溶胶-凝胶法、减少还原法、水热合成法等。
其中，溶胶-凝胶法是较为常用的制备方法之一。
其具体步骤为：①选择相应的金属盐或金属有机化合物作为前驱物；②在溶液中加入适量的稳定剂或聚合剂，维持体系的稳定性；③加入一定量的水解剂或模板分子，通过水解反应或模板效应，形成纳米尺寸的无机颗粒；④经过干燥和煅烧处理，得到稳定的无机纳米材料。
溶液法的优点在于简单易行、操作灵活、成本低等。
同时，通过控制反应条件和前驱物比例，可以制备出各种形态和尺寸的无机纳米颗粒，如球形、立方形、六角形等。
因此，溶液法常用于制备纳米金属、氧化物、硫化物等无机纳米材料。
2. 气相沉积法气相沉积法是指利用化学反应，将气态前驱体沉积到衬底表面，从而制备出无机纳米材料。
主要包括物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）两种。
其中，PVD是采用物理蒸发或物理溅射的方式，使金属、氧化物等前驱材料在真空腔内蒸发或溅射，并沉积在衬底表面形成薄膜或纳米颗粒。
PVD法制备的纳米材料具有高纯度、晶体结构好等特点，但生产效率低，成本高。
而CVD则是通过热解前驱体生成气态中间体，然后在衬底表面发生化学反应，沉积出无机纳米材料。
CVD法制备的纳米材料生产效率高、成本低，可以批量生产，但需要处理好前驱体、反应条件和衬底表面等因素。
无机纳米材料的制备和表征
无机纳米材料的制备和表征随着纳米科技的快速发展，无机纳米材料作为一类重要的纳米材料，在科学研究和应用领域中得到了广泛关注。
无机纳米材料具有较大比表面积、尺寸和形态可控等独特的物理和化学性质，因此在催化、传感、能源、材料、生物医学等领域展示了许多优异的性能和应用前景。
本文旨在介绍无机纳米材料的制备和表征方法。
一、无机纳米材料的制备无机纳米材料的制备方法有很多种，常用的方法包括溶剂热法、水热法、溅射法、还原法、燃烧法、微波法、气相法等。
这些方法的选择取决于所需的纳米材料类型、形态和性质等因素。
下面分别介绍几种常用的无机纳米材料制备方法。
（一）溶剂热法溶剂热法是通过加热反应溶液或混合溶液，使其发生溶解、反应或析出等反应过程，从而制备出纳米材料的方法。
它具有反应条件温度、反应时间、反应物浓度和添加剂等因素可调控、形态可控、易于操作等优点。
溶剂热法可以用于制备金属氧化物、金属硫化物、金属基合金、半导体材料、复合材料等无机纳米材料。
例如，以二元氧化物ZnO为例，可通过将Zn（NO3）2和NaOH按一定比例混合，并在甲醇中进行反应，得到球形ZnO纳米粒子。
（二）水热法水热法也被称为热水法或水烁热法，是指在高温高压水热环境下制备无机纳米材料的一种方法。
水热法具有反应时间短、纳米颗粒尺寸分布狭窄、粒径可控等特点。
该方法可用于制备金属氧化物、金属硫化物、金属基合金、半导体材料等无机纳米材料。
例如，以四面体纳米铁酸铁氧化物为例，可以将FeCl3和（NH4）2C2O4按一定比例混合，加入蒸馏水后，在高温高压水热条件下反应，制备出四面体型的纳米铁酸铁氧化物。
（三）溅射法溅射法是一种利用高能离子束或电子束轰击固体靶材，从而使靶材表面原子解离成原子或离子，并沉积到基片上形成薄膜或纳米结构的方法。
溅射法具有对原材料选用不受限制、薄膜质量高、膜厚均匀等优点。
溅射法可用于制备金属、合金、氧化物、氮化物等各种无机材料纳米膜。
例如，以氧化铜为例，可以将Cu靶材和氧气的混合气体放置于反应腔内，在较高的真空环境下，通过离子轰击实现氧化铜纳米薄膜的制备。
无机纳米材料的制备与性能研究
无机纳米材料的制备与性能研究随着纳米科技的快速发展，无机纳米材料逐渐成为材料科学领域的研究热点。
无机纳米材料具有优异的物理、化学和光电性能，广泛应用于电子、光电、能源、催化等领域。
因此，研究无机纳米材料的制备与性能对于推动科技创新和工业发展具有重要的意义。
一、制备方法无机纳米材料的制备方法多种多样，常用的方法包括溶胶-凝胶法、热分解法、溶剂热法、水热合成法等。
其中，溶胶-凝胶法是一种常用的制备无机纳米材料的方法。
它通过溶胶得到溶液，通过凝胶化得到固体材料，再通过热处理得到纳米材料。
该方法制备的纳米材料具有良好的均一性和较低的晶粒尺寸，可以通过控制制备条件来调控纳米材料的形貌、尺寸和结构。
此外，热分解法也是一种常用的制备无机纳米材料的方法，它通过将金属有机化合物或无机盐在高温下分解生成纳米颗粒。
该方法制备的纳米材料具有较小的尺寸和高度分散性，适用于高温稳定性较差的材料。
二、性能研究无机纳米材料的性能研究是研究者关注的重点之一。
首先，其物理性能是研究的核心。
无机纳米材料具有较大的比表面积和尺寸效应，导致其物理性能的巨大变化。
比如，金属纳米颗粒具有更好的导电性和导热性；非金属纳米材料如氧化物、碳化物具有优异的光学、电学和磁学性能。
此外，无机纳米材料的力学性能也是研究的关注点之一，研究其强度、硬度、韧性等力学性能有助于预测材料的应用性能和寿命。
其次，无机纳米材料的化学性能也是研究的重点。
无机纳米材料与环境中的气体、液体和化学物质之间的相互作用对其性能和稳定性具有重要影响。
例如，金属纳米颗粒可以用作催化剂，其催化活性与表面化学反应有着密切的关系。
因此，研究无机纳米材料的催化性能、电化学性能和光催化性能对于设计更高效、环境友好的催化剂具有重要意义。
最后，无机纳米材料在能源领域的应用也备受关注。
以太阳能和储能技术为例，无机纳米材料具有优异的光吸收和电子传输特性，可用于光伏电池和电化学储能器件。
研究无机纳米材料在能源转换和储能中的应用，探索其在太阳能电池、燃料电池、超级电容器等领域的性能和稳定性是研究的重要方向之一。
无机纳米材料简介
无机纳米材料简介无机纳米材料是纳米材料从物质的类别来划分出的一种纳米材料。
指其组成的主体是无机物质。
无机纳米材料主要包括：纳米氧化物、纳米复合氧化物、纳米金属及合金，以及其他无机纳米材料。
一、纳米氧化物：纳米氧化物指的是粒径达到纳米级的氧化物，比如纳米二氧化钛（T25），纳米二氧化硅（SP30),纳米氧化锌（JE01),纳米氧化铝（L30)，纳米氧化锆，纳米氧化铈，纳米氧化铁等等。
纳米氧化物的基本技术指标包含：粒径，含量，比表面积，pH, 以及一些金属成分的含量。
纳米氧化物在催化领域的应用纳米催化剂具有表面效应，吸附特性及表面反应等特性，因此纳米催化剂在催化领域的应用十分广泛。
实际上，国际上已把纳米粒子催化剂称为第四代催化剂。
我国目前在纳米材料的研究应用水平在某些方面处于世界领先地位，已实现产业化的SiO2(如VK-SP30)、CaCO3、TiO2(如VK-T25)、ZnO等少数几个品种，这些制备出来的纳米材料在催化领域中主要用于两个方面：一是直接用作主催化剂，二是作为纳米催化剂载体制成负载型催化剂使用。
国际现在企业主要有杜邦，德固赛，国内的有杭州万景等企业生产纳米氧化物系列的产品。
2.1 石油化工催化领域由于纳米材料颗粒的大小可以人工控制，又由于尺寸小,比表面积大，表面的键态和颗粒内部不同及表面原子配位不全等，从而导致表面的活性部位增加。
另外，随着粒径的减小，表面光滑程度变差，形成了凹凸不平的原子台阶,这样就增加了化学反应的接触面。
利用纳米微粒的高比表面积和高活性这些特性，可以显著提高催化效率。
例如，纳米Ni粉可将有机化学加氢和脱氢反应速度提高15倍；超细Pt粉、碳化钨粉是高效的加氢催化剂；在甲醛氧化制甲醇反应中，使用纳米SiO2，选择性可提高5倍，利用纳米Pt催化剂，放在TiO2担体上，通过光照，使甲醇水溶液制氢产率提高几十倍。
在石油化工工业采用纳米催化材料，可提高反应器的效率，改善产品结构，提高产品附加值、产率和质量。
无机纳米材料的制备与应用
无机纳米材料的制备与应用无机纳米材料是一种新型的纳米材料，其特点是具有粒径小、比表面积大、光学、电学、磁学等性质发生量子效应等特性。
无机纳米材料的研究和应用已成为领域内的热点。
本文将介绍无机纳米材料的制备及其应用方面的研究进展。
一、无机纳米材料的制备（1）溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是制备无机纳米材料的一种有效方法。
这种方法的原理是将一定的无机化合物 (硅酸钠等) 放置在水溶液中，并加入一些溶剂，使其在搅拌的情况下生成凝胶。
凝胶经过干燥和高温煅烧，便可得到纳米材料。
（2）溶液法溶液法是另一种制备无机纳米材料的方法。
在这种方法中，需要将金属盐或其他无机化合物溶解在有机溶剂或水中，然后再加入还原剂或其他外部线因素(如光、温度等)，即可使其发生还原反应或其他化学反应，从而得到所需的纳米材料。
（3）气相法气相法是一种较新的制备无机纳米材料的方法。
这种方法不仅可以制备复杂无机结构的纳米材料，而且可以控制粒径和形状，同时还能保持较高的稳定性。
气相法主要分为几种类型，如化学汽相沉积法、反应气体气相沉积法、周期表气相沉积法等，每种方法都有其特定的优缺点和应用范围。
二、无机纳米材料的应用（1）医学领域无机纳米材料的应用在医学领域中被广泛研究。
比如，纳米金属颗粒被用于癌症治疗、药物传输和体内成像，这是因为它们具有高比表面积和广泛的化学反应活性。
此外，氧化钛、氧化铁、硅氧烷等纳米材料也被用于制备生物传感器、生物标记和医学诊断等方面。
（2）能源领域纳米材料在能源领域中也具有广泛的应用前景。
无机纳米结构的涂料(如纳米氧化锌涂料)可以不仅可以提高太阳能电池的转换效率，而且还可以提高光敏电阻的性能。
此外，石墨烯、二氧化钛等纳米材料也可以用于制备染料敏化太阳能电池、燃料电池等，提高能源利用效率和保护环境。
（3）环境净化由于其较大的表面积和高度特异性的化学活性，纳米材料在环境污染领域也具有重要的应用。
比如，纳米零价铁可以用于处理地下水中污染物，水中除甲醛，透明的二氧化钛涂层可以降低空气中的有害物质含量。
无机纳米材料的制备及其性能研究
无机纳米材料的制备及其性能研究无机纳米材料是指不含碳原子的纳米粒子，其尺寸在1-100纳米之间。
这些材料具有特殊的物理、化学、光电性能，广泛应用于能源、生物医学、环境保护等领域。
一、无机纳米材料的制备方法无机纳米材料的制备方法多种多样，可以通过化学合成、物理制备、生物合成等方法制备出来。
1.化学合成法化学合成法是最常用的制备无机纳米材料的方法之一。
它是利用化学反应将原子分子逐级聚合形成纳米颗粒。
化学合成法有溶胶-凝胶法、水热法、共沉淀法等。
2.物理制备法物理制备法是将大颗粒材料通过气相、凝聚相等方式得到纳米材料。
物理制备法有溅射法、电子束制备法、化学气相沉积法等。
3.生物合成法生物合成法是利用微生物、真菌和植物等生物体内或表面的成分，经过调节条件获得具有纳米尺寸的无机纳米材料。
生物合成法有微生物培养法、植物培养法等。
二、无机纳米材料的性能研究无机纳米材料具有独特的物理、化学、光电性能，主要表现在以下几方面。
1.电学性能无机纳米材料因其尺寸小并且表面容易受到氧化、还原等反应的影响，电学性能比普通材料要具有明显的差异。
2.光学性能无机纳米材料的光学性能主要包括散射、吸收、发射等，这些性能随着颗粒尺寸的变化而发生变化，且可以通过改变材料的化学组成来调节这些性能。
3.磁学性能无机纳米材料的磁学性能主要体现在微观结构和外部场的影响下。
微观结构因为尺寸小，自旋取向而产生强磁性。
外部场可以通过调节磁场的大小和方向，来调节磁性材料的性能。
4.化学性能无机纳米材料在化学反应中可用于催化，也可以用于吸附有机物，去除水中的污染物，从而具有良好的环境应用前景。
总结无机纳米材料的制备方法众多，制备过程需要考虑材料性质、成本、环境等多方面的因素，进而选择适宜的方法。
同时，无机纳米材料的性能研究对于开发新型材料、提高性能、扩展材料应用等方面有着积极的推动作用。
在未来的科技发展过程中，无机纳米材料的应用前景仍然非常广阔。
无机纳米材料的合成与应用
无机纳米材料的合成与应用无机纳米材料是指粒径在1-100纳米之间的无机物质，由于其具有独特的物理、化学和光学性质，在生物医学、能源储存与转换、信息技术等领域有着广泛的应用。
本文将讨论无机纳米材料合成的方法和其在不同领域的应用。
一、无机纳米材料的合成方法1.化学还原法化学还原法是指通过还原剂将金属离子还原为金属纳米颗粒的方法。
在反应中，还原剂充当了电子给体和还原剂的角色，通过向金属阳离子供应电子，使之还原为金属，从而形成纳米金属颗粒。
常用的还原剂有氢气、硼氢化钠、乙二醇、乙醇等。
2.溶剂热法溶剂热法是利用高温的有机溶剂中进行反应来合成纳米颗粒的方法。
通过溶液中的物质的相互作用、物理化学反应等方式，形成纳米颗粒。
这种方法具有反应速度快、操作简单的特点，同时可控性较强，制备出的纳米颗粒粒径分布集中、稳定性好。
3.气-液界面法气-液界面法是指利用气体和液体之间的界面反应来合成纳米颗粒的方法，是一种绿色环保的合成方法。
常用的气体有氢气、氮气，而溶液可以是水或有机溶剂。
通过气体在界面反应中的催化作用，使还原剂还原金属离子形成纳米颗粒。
二、无机纳米材料在生物医学领域的应用1.纳米药物传输系统纳米材料的尺寸小、表面积大、具有诱导免疫应答等特点，使其成为理想的药物载体。
通过改变纳米材料的表面性质和功能化处理，可实现药物的靶向输送，提高药物的稳定性和生物利用度。
2.亚细胞显微成像光能激发无机纳米材料在亚细胞水平的成像应用已获得广泛关注。
此类显微成像采用纳米颗粒、纳米结构体、量子点等纳米材料的高光学透明性、高比表面积、高光致发光量的特性，对亚细胞结构的成像尤其有效。
三、无机纳米材料在能源储存与转换领域的应用1.超级电容器超级电容器是一种能够通过电化学反应迅速储存或释放大量电荷的电子设备。
无机纳米材料的应用在超级电容器领域能够带来良好的电化学性能，提高电容器的能量密度和电化学稳定性。
2.太阳能电池纳米材料在太阳能电池中应用，不仅能在低成本、高效率实现太阳能电池的制备，还能通过改变化学组成、表面结构设计，改变太阳能电池的吸收光谱，提高其光电转化效率。
无机纳米材料的结构和性质及其应用
无机纳米材料的结构和性质及其应用无机纳米材料是指粒径在1~100纳米之间的无机物质，具有与宏观材料不同的结构和性质。
它们的小尺寸和高特异表面积使它们具有良好的化学、物理、光学、热学、电学和磁学性质。
这些性质使得无机纳米材料在催化、电池、传感、生物医学、纳米电子学、纳米机械学等领域有着广泛的应用。
本文将介绍无机纳米材料的结构和性质，以及它们的应用前景。
一、无机纳米材料的结构无机纳米材料的结构可以分为两大类：一是晶格结构，即晶体结构的缩小版；二是非晶态结构，即没有规则有序排列的结构。
其中，晶体结构的纳米材料包括单晶纳米粒子和多晶纳米颗粒，它们是由原子或分子按照一定的空间排列方式组织起来的。
而非晶态结构的纳米材料具有类似于液体或气体状态的无序排列，如玻璃、纤维等。
晶格结构的无机纳米材料主要有四种类型：1）球形纳米粒子，2）棒状纳米颗粒，3）二维或三维纳米结构，常见的有纳米线、纳米管和多孔纳米结构，4）纳米晶体。
这些结构通过物理或化学方法可以制备出来，例如化学合成法、物理气相沉积法、熔融法、溶胶凝胶法等等。
非晶态结构的无机纳米材料主要有以下几种形态：1）无定形纳米材料（如非晶态SiO2）；2）非晶态金属玻璃；3）纳米多晶体结构（如纳米金和镍等）；4）非晶态或化学弱有序状态的铁磁材料。
这些结构通常采用熔融法、溶胶凝胶法和物理气相沉积法等制备。
二、无机纳米材料的性质无机纳米材料由于其小尺寸和高表面积/体积比，具有许多特殊的性质，其性质与普通材料有很大差异，主要有以下几点：1）量子效应。
纳米材料的电子与原子核之间的距离与纳米尺寸和粒径有关。
粒径小到一定程度，纳米材料的这些特性与量子力学联系紧密，表现出典型的量子效应，如发光效应、电子隧穿效应等。
2）表面效应。
由于其高表面积/体积比，纳米材料表面原子向外露出，而且表面结构与内部结构不同，导致表面具有很高的能量和活性。
这些表面效应使得纳米材料具有较强的催化、吸附和反应活性。
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磁学性质
磁热性质 在非磁或弱磁基体中包含很小的 磁微粒。当其处于磁场中，微粒的磁旋方向 与磁场相匹配，增加了磁有序性，降低了系 统的熵，若过程绝热，样品温度将升高。
热学性质
纳米材料中，界面原子排列混乱，原子密度 低，原子间耦合较弱，导致纳米材料的比热 比粗晶大。 纳米微粒的熔点、烧结温度、晶化温度比常 规粉体低得多。（纳米材料的表面性质决定）
力学性能
纳米结构材料力学性质的重要因素：晶界结 构、晶界滑移、位错运动。 纳米材料晶界原子间隙的增加，使其杨氏模 量减小，硬度提高。(杨氏模量(Young's modulus)是表征在弹性限度内物质材料抗拉 或抗压的物理量,在物体的弹性限度内，应力 与应变成正比，比值被称为材料的杨氏模量 ) 晶粒减小到纳米级，材料的强度和硬度比粗 晶材料提高4-5倍。（Cu样品硬度）
无机纳米材料
1基本概念 2纳米氧化物的制备 3纳米复合氧化物的制备 4其他无机纳米材料
第一章 纳米材料的基本概念
定义及结构特点： 纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于 纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单 元构成的材料的单晶体或多晶体，由于晶粒 细小，使其晶界上的原子数多于晶粒内部， 产生高浓度的晶界，使纳米材料有许多不同 于一半粗晶材料的性能，如强度和硬度增大， 低密度，高电阻，低热导率 纳米材料结构范围（零维-三维 ）
纳米材料随着晶粒尺寸的减小，样品的磁有 序状态将发生改变。粗晶状态下为铁磁性的 的材料，当颗粒尺寸小于某一临界值时，矫 顽力趋向于0，转变为超顺磁状态。 这是由于纳米材料中晶粒取向是无规则的， 因此，各个晶粒的磁距也是混乱排列的，当 小晶粒的磁各向异性能减小到与热运动能基 本相等时，磁化方向就不再固定在一个易磁 化方向而作无规律变化，结果导致超顺磁性 的出现。
电学性能
晶界上原子体积分数增加，纳米材料的电阻 高于同类粗晶材料。 纳米材料在磁场中材料电阻减小的现象十分 明显。磁场中粗晶电阻仅下降1%-2%,纳米材 料可达50%-80%，这个性质很重要。
磁学性质
纳米粒子尺寸小到一定临界值时，进入超顺 磁状态。 从单畴颗粒集合体看，不同颗粒的磁矩取向 每时每刻都在变换方向，这种磁性的特点和 正常顺磁性的情况很相似，但是也不尽相同。 因为在正常顺磁体中，每个原子或离子的磁 矩只有几个玻尔磁子，但是对于直径5nm的 特定球形颗粒集合体而言，每个颗粒可能包 含了5000个以上的原子，颗粒的总磁矩有可 能大于10000个玻尔磁子。所以把单畴颗粒 集合体的这种磁性称为超顺磁性
光学性质
宽频带强吸收（纳米微粒几乎都呈现黑色） 蓝移：量子尺寸效应 表面效应 红移：比表面大，界面存在大量缺陷
化学性质
化学活性高 纳米材料比表面积大，界面原子 数多，界面原子区域原子扩散系数高，原子 配位不饱和性，使得纳米材料具有较高的化 学活性， 例如CuEr的合成，催化剂催化效率提高、化 学反应性提高等
纳米材料的特性
表面效应 体积效应 量子尺寸效应(小尺寸效应） 宏观量子隧道效应
表面效应
固体表面原子和内部原子多处环境不同，当粒 子直径比原子直径大时，表面能可以忽略，当 粒子直径逐渐接近原子直径时，表面原子的数 目及作用不能忽略，这时粒子的比表面积、表 面能、表面结合能都发生很大的变化。把由此 引起的种种特殊效应称为表面效应。 粒子小，比表面积急遽变化增大，表面原子数 增多，表面能高，原子配位不足，使得表面原 子具有高活性，不稳定，易结合。
微乳液法
热力学稳定分散的、各向同性、外观透明或 者半透明的不互溶液体组成的宏观均一而微 观不均一的液体混合物。 可有效控制微粒粒度和形态，但单次制备数 量有限，不易回收利用 例如氧化锆的制备（氢氧化锆+正丁醇）
纳米氧化物
纳米二氧化硅 纳米二氧化钛 纳米氧化锌 纳米稀土氧化物 其他纳米氧化物的制备
纳米稀土复合氧化物做荧光材料 溶胶凝胶法制备镧-钼复合氧化物超细微粒 催化剂(对苯甲醛的选择性）
其他无机纳米材料
纳米SiC的制备：固-固法，固-液法 应用：制备复合陶瓷 纳米CaCO3的制备与应用
纳米SiC的制备与应用
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纳米CaCO3的制备与应用
1： CaCO3的分类 按粒径 微粒CaCO3；粒径＞5μm
锂离子电池正极活性材料 例如：LiCoO2、 LiNiO2、 LiMnO2、LiV3O8 等。 LiCoO2充电过程Li+从复合氧化物中脱出，嵌 入负极材料中；放电过程与之相反。当其中 Li+的浓度在一定范围变化时，由于过渡金属 的多价性，不会影响化合物结构与形貌的变 化。
纳米稀土复合氧化物 及其他纳米复合氧化物
纳米铁酸盐
是一类以Fe氧化物为主要成分的纳米复合物。 磁性质（10mn以下显示超顺磁性） 吸波特性 催化特性
纳米二氧化钛复合氧化物
光催化剂：TiO2复合氧化物较单一级纯TiO2 有较高的光催化活性。（ TiO2╱SnO2） 紫外吸收剂 其他用途（光过滤等）
纳米锂复合氧化物
微粉CaCO3；1-5μm 微细CaCO3；0.1-1μm 超细CaCO3；0.02-0.1μm 超微细粒径CaCO3；粒径＜0.02μm
按表面处理剂的不同分类
偶联剂处理的 CaCO3 活性剂处理的 CaCO3
合成碳酸钙的理论研究现状
超细碳酸钙结晶生长成核机理 碳酸钙粒子表面处理（干法、湿法） 超细碳酸钙应用进展
宏观量子隧道效应
宏观量子隧道效应是基本的量子现象之一， 即当微观粒子的总能量小于势垒高度时，该 粒子仍能穿越这一势垒。近年来，人们发现 一些宏观量，例如微颗粒的磁化强度，量子 相干器件中的磁通量等亦有隧道效应，称为 宏观的量子隧道效应。 隧道效应将会是未来电子器件的基础，或者 它确立了现存微电子器件进一步微型化的极 限。当电子器件进一步细微化时，必须要考 虑上述的量子效应。
液相法
溶胶凝胶法 以有机或者无机盐为原料，在有机介质中进 行水解、缩聚反应，使溶液经溶胶凝胶化得 到凝胶，凝胶经加热或冷冻干燥，烧制得产 品。但须煅烧，后处理麻烦 。（例，Fe2O3）
水热合成法
水热合成是指温度为100～1000 ℃、压力为 1MPa～1GPa 条件下利用水溶液中物质化学 反应所进行的合成。 高温高压下一些氢氧化物在水中的溶解度大 于对应的氧化物在水中的溶解度，氢氧化物 溶于水中同时析出氧化物。 它的优点：所的产物纯度高，分散性好、粒 度易控制。
上述效应使得纳米粒子具有与粗晶不同的性 质。 例如：金属为导体，但纳米金属微粒在低温 下由于量子尺寸效应会呈现出绝缘性。 又如：金属大多数情况下由于光反射而呈现 出各种美丽的特征颜色，但金属纳米粒子的 光反射能力显著下降，通常可低于1%，
纳米材料的性能
力学性能 电学性能 磁学性能 热学性能 光学性能 化学性能
其他纳米氧化物的制备
用于CO╱CO2 +H2 反应的超细CuOZnO-SiO2 ？
第三章 纳米复合氧化物制备应用
纳米复合氧化物制备 共沉淀法，溶胶凝胶法，水热法，微乳液法，喷雾 法，固相法 纳米复合氧化物的应用 纳米铁酸盐，纳米二氧化钛复合氧化物，纳米锂复 合物，纳米稀土复合物等
共沉淀法
直接沉淀法 在金属盐溶液中加入沉淀剂，在一定条件下生成沉 淀析出，沉淀经洗涤、热分解等处理工艺后得到超 细产物。不同的沉淀剂可以得到不同的沉淀产物， 常见的沉淀剂为：NH3•H2O、NaOH 、 Na2CO3、 (NH4)2CO3、 (NH4)2C2O4等。 直接沉淀法操作简单易行，对设备技术要求不高， 不易引入杂质，产品纯度很高，有良好的化学计量 性，成本较低。缺点是洗涤原溶液中的阴离子较难， 得到的粒子粒经分布较宽，分散性较差。 PbTiO3的制备 （H2O2、 NH3•H2O、H2TiO3、Pb(NO)3）
纳米二氧化钛
纳米二氧化钛粒经约10-50nm，具有十分宝贵的光 学性质。纳米二氧化钛是金红石型白色疏松粉末， 屏蔽紫外线作用强，有良好的分散性和耐候性。可 用于化妆品、功能纤维、塑料、涂料、油漆等领域， 作为紫外线屏蔽剂，防止紫外线的侵害。也可用于 高档汽车面漆，具有随角异色效应。 国内外合成纳米TiO2的方法主要有溶胶—凝胶法 （S—G方法）、金属醇盐的水解和缩聚作用的溶 胶—凝胶法，作为一种制备纳米粉末的有效方法，
体积效应
纳米材料由有限个原子或分子组成，改变了 由无数个原子或分子组成的集体属性，物质 本身性质也发生了变化，这种由体积改变引 起的效应称为体积效应。 如：金属纳米微粒与金属块体材料的性质不 同。
量子尺寸效应（小尺寸效应）
粒子尺寸降低到某值时，金属费米能级附近 的电子能级由连续变为离散。 粒子尺寸的量变，在一定条件下会引起性质 的改变。粒子尺寸变小而引起宏观物理性质 的改变成为小尺寸效应。 例如粗晶下的难以发光的间隙半导体材料Si、 Ge等，粒径减小到纳米级时表现出明显的发 光现象，粒径越小光强越强. 细晶强化效应 材料硬度和强度随着晶粒尺寸 的减小而增大，导电性改变。
纳米二氧化硅
纳米二氧化硅是极其重要的高科技超微细无机新 材料之一,因其粒径很小，比表面积大，表面吸附 力强，表面能大，化学纯度高、分散性能好、热 阻、电阻等方面具有特异的性能，以其优越的稳 定性、补强性、增稠性和触变性，在众多学科及 领域内独具特性，有着不可取代的作用。纳米二 氧化硅俗称“超微细白炭黑”，广泛用于各行业 作为添加剂、催化剂载体，石油化工，脱色剂， 消光剂，橡胶补强剂，塑料充填剂，油墨增稠剂， 金属软性磨光剂，绝缘绝热填充剂，高级日用化 妆品填料及喷涂材料、医药、环保等各种领域。