沉淀法制备纳米微粒
电化学在制备纳米材料方面的应用
电化学在制备纳米材料方面的应用摘要：应用电化学方法制备纳米材料是近年来发展起来的一项新技术。
本文对应用电化学技术制备纳米材料的方法进行分类，着重介绍了电化学沉积法、电弧法、超声电化学法和电化学腐蚀法，并对其应用前景做了展望。
关键词：电化学纳米材料电沉积1 前言纳米材料和纳米技术被广泛认为是二十一世纪最重要的新型材料和科技领域之一。
纳米材料是指任意一维的尺度小于100nm的晶体、非晶体、准晶体以及界面层结构的材料。
当材料的粒子尺寸小至纳米级时，材料就具有普通材料所不具备的三大效应：(1)小尺寸效应，指当纳米粒子的尺寸与传统电子的德布罗意波长以及超导体的相干波长等物理尺寸相当或更小时，其周期性的边界条件将被破坏，光吸收、电磁、化学活性、催化等性质发生很大变化的效应；(2)表面效应，指纳米微粒表面原子与总原子数之比。
纳米微粒尺寸小，表面能高，位于表面的原子占相当大的比例。
随着粒径减小，表面原子数迅速增加。
由于表面原子数增加，原子配位不足及高的表面能，使得这些表面原子具有高的活性，极不稳定，使其在催化、吸附等方面具有常规材料无法比拟的优越性；(3)宏观量子隧道效应。
微观粒子具有贯穿势垒的能力称为隧道效应。
研究发现，一些宏观量，如纳米粒子的磁化强度、量子相干器件中的磁通量也具有隧道效应，称为宏观量子隧道效应。
正是由于纳米材料具有上面的三大效应，才使它表现出：(1)高强度和高韧性；(2)高热膨胀系数、高比热容和低熔点；(3)异常的导电率和磁化率；(4)极强的吸波性；(5)高扩散性等令人难以置信的奇特的宏观物理特性。
自1991年Iijima首次制备了碳纳米管以来，一维纳米材料由于具有许多独特的性质和广阔的应用前景而引起了人们的广泛关注。
纳米结构无机材料因具有特殊的电、光、机械和热性质而受到人们越来越多的重视。
美国自1991年开始把纳米技术列入“政府关键技术”，我国的自然科学基金等各种项目和研究机构都把纳米材料和纳米技术列为重点研究项目。
纳米材料的制备方法(液相法)
(2)雾化水解法
将一种盐的超微粒子，由惰性气体载入含有金属 醇盐的蒸气室，金属醇盐蒸气附着在超微粒的 表面，与水蒸气反应分解后形成氢氧化物微粒， 经焙烧后获得氧化物的超细微粒。
这种方法获得的微粒纯度高，分布窄，尺寸可控。 具体尺寸大小主要取决于盐的微粒大小。
例如高纯Al2O3微粒可采用此法制备： 具体过程是将载有氯化银超微粒(868一923K)的 氦气通过铝丁醇盐的蒸气，氦气流速为500— 2000 cm3/min，铝丁醇盐蒸气室的温度为395— 428K，醇盐蒸气压＜=1133Pa。在蒸气室形成 以铝丁醇盐、氯化银和氦气组成饱和的混合气 体。经冷凝器冷却后获得了气态溶胶，在水分 解器中与水反应分解成勃母石或水铝石(亚微 米级的微粒)。经热处理可获得从Al2O3的超细 微粒。
• 金刚石粉末的合成
5ml CCl4 和过量的20g金属钠被放到50ml的高压釜中，质量比为Ni:Mn:Co = 70:25:5的Ni-Co合金作为催化剂。在700oC下反应48小时，然后的釜中冷却。 在还原反应开始时，高压釜中存在着高压，随着CCl4被Na还原，压强减少。 制得灰黑色粉末。
(A)TEM image (scale bar, 1 mm) (B) electron diffraction pattern (C) SEM image (scale bar, 60 mm)
§2.2 .1 沉淀法 precipitation method
沉淀法是指包含一种或多种离子的可溶性盐溶液， 当加入沉淀剂(如OH--，CO32-等)后，或在一定 温度下使溶液发生水解，形成不溶性的氢氧化 物、水合氧化物或盐类从溶液中析出，并将溶 剂和溶液中原有的阴离子除去，经热分解或脱 水即得到所需的化合物粉料。
ZrOCl2 2NH 4OH H 2O Zr(OH ) 4 2NH 4Cl
沉积-沉淀法及纳米材料的制备方法
沉淀法的种类很多包括单组分沉淀法、共沉淀、均匀沉淀、浸渍沉淀法、导晶沉淀法、水热合成法。
好像没听过沉积沉淀法。
你说的沉积沉淀法可能和浸渍沉淀法很像，即在浸渍液中预先配入沉淀剂母体，待浸渍操作完成之后，加热升温使待沉积组分沉积在载体表面上。
deposition-precipitation DP方法
均相沉积法
控制溶液中沉淀剂的浓度，使之缓慢地增加，控制过饱和度在适当范围内，则可使溶液中的沉淀处于平衡状态，避免浓度不均匀现象，沉淀能在整个溶液中均匀地出现，从而获得纯度高、粒度均匀的纳米颗粒。
通常，通过溶液中的化学反应式沉淀剂满满的生成，可克服由外界向溶液中加沉淀剂而造成沉淀剂的局部不均匀，而不能在整个溶液中均匀反应的缺点。
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，这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。
“
纳米材料制备方法如下：
（1）惰性气体下蒸发凝聚法。
通常由具有清洁表面的、粒度为1-100nm的微粒经高压成形而成，纳米陶瓷还需要烧结。
国外用上述惰性气体蒸发和真空原位加压方法已研制成功多种纳米固体材料，包括金属和合金，陶瓷、离子晶体、非晶态和半导体等纳米固体材料。
我国也成功的利用此方法制成金属、半导体、陶瓷等纳米材料。
（2）化学方法：1水热法，包括水热沉淀、合成、分解和结晶法，适宜制备纳
米氧化物；2水解法，包括溶胶-凝胶法、溶剂挥发分解法、乳胶法和蒸发分离
法等。
（3）综合方法。
结合物理气相法和化学沉积法所形成的制备方法。
其他一般还有球磨粉加工、喷射加工等方法。
壳聚糖纳米微球的制备及其在药物输送中的应用研究
壳聚糖纳米微球的制备及其在药物输送中的应用研究引言壳聚糖纳米微球是一种重要的纳米材料，具有广泛的应用潜力。
本文将讨论壳聚糖纳米微球的制备方法及其在药物输送领域的应用研究。
一、壳聚糖纳米微球的制备方法1. 电沉积法电沉积法是一种常用的壳聚糖纳米微球制备方法。
它通过电化学方法在电极表面沉积壳聚糖材料，形成纳米级的球状微粒。
此方法具有简单、可控性强、成本低等特点。
2. 水相反应法水相反应法是制备壳聚糖纳米微球的另一种常用方法。
该方法通过水相反应使含有壳聚糖和交联剂的溶液在适当的pH值和温度下发生交联反应，形成纳米级的壳聚糖微球。
3. 反相沉淀法反相沉淀法是一种制备单分散壳聚糖纳米微球的有效方法。
在此方法中，壳聚糖和乙酸乙酯等有机溶剂通过超声处理形成乳化液，然后将其引入水相中，壳聚糖微球通过反相沉淀形成。
二、壳聚糖纳米微球在药物输送中的应用研究1. 利用壳聚糖纳米微球的载药性能壳聚糖纳米微球可以通过静电相互作用或共价结合等方法将药物载入微球内部。
其稳定性和生物相容性使其成为一种理想的药物载体。
通过调节壳聚糖微球的大小和表面性质，可以改变药物的释放速度和释放方式，实现药物的缓释和靶向输送。
2. 利用壳聚糖纳米微球的靶向性壳聚糖纳米微球可以通过改变其表面性质来实现靶向输送。
例如，通过修饰壳聚糖微球表面的靶向分子，可以实现对特定细胞或组织的精确靶向输送。
这种靶向性可以提高药物的局部治疗效果，降低副作用。
3. 利用壳聚糖纳米微球的响应性壳聚糖纳米微球可以通过调整其结构和组成来实现对外界刺激的敏感性。
例如，通过改变壳聚糖微球的pH响应性，可以实现在特定pH环境下的药物释放。
这种响应性能使得壳聚糖纳米微球在肿瘤治疗等需要对外界刺激做出响应的场景中具有潜在应用价值。
结论壳聚糖纳米微球作为一种重要的纳米材料，在药物输送中具有广泛的应用潜力。
其制备方法包括电沉积法、水相反应法和反相沉淀法等。
壳聚糖纳米微球可通过载药性能、靶向性和响应性等特点，实现药物的缓释、靶向输送和对外界刺激的响应。
中药 纳米结构产品 制造技术
中药纳米结构产品制造技术随着科学技术的进步，纳米技术在各个领域中得到广泛应用。
中药作为中华文化传统的瑰宝之一，自古以来就在中医药学中扮演着重要的角色。
近年来，人们开始将纳米技术引入中药领域，开发中药纳米结构产品，以期提高其药效和效能。
本文将介绍中药纳米结构产品的制造技术。
一、纳米颗粒技术纳米颗粒作为纳米技术应用的常见方式，其制备过程包括溶剂沉淀法、溶剂蒸发法、凝胶法、脉冲爆破法等多种方法。
其中，溶剂沉淀法是目前制备纳米颗粒的常用方法之一。
它通过溶剂溶解中药药材，并加入还原剂，使药材中的金属离子还原成金属纳米颗粒。
这种方法可以制备出尺寸均一的纳米颗粒，并保留中药的有效成分。
同时，溶剂蒸发法也常用于中药纳米颗粒的制备过程中。
在这种方法中，药材溶解于溶剂中，随着溶剂蒸发，药材成分逐渐聚集成纳米颗粒。
这种方法制备的纳米颗粒具有较高的稳定性和药效。
二、纳米载体技术纳米载体技术是一种将中药有效成分封装在纳米载体中的方法，以提高中药药效和稳定性。
常见的纳米载体包括纳米乳液、纳米胶束、纳米微粒等。
这些载体具有较小的颗粒尺寸和较大的比表面积，可以提高中药成分的溶解度和吸收性，延长药物在体内的滞留时间，增加疗效。
制备纳米载体的方法包括乳化法、微乳化法、共沉淀法等。
其中，乳化法是主要应用的方法之一。
在这种方法中，中药有效成分溶解在水相中，然后与油相通过机械剪切或高能超声波处理进行乳化，生成纳米乳液。
制备的纳米乳液具有较小的颗粒尺寸和较高的稳定性，可用于药物的靶向输送。
三、纳米薄膜技术纳米薄膜技术是将中药有效成分制备成纳米薄膜，以实现药物的渐进释放。
在制备纳米薄膜时，常用的方法有溶液法、溶胶冻干法、溶胶-凝胶法等。
其中，溶胶冻干法常被用于纳米薄膜的制备。
在这种方法中，中药有效成分溶解在溶胶中，然后通过冻干使溶胶转变为冻干物。
接着，通过热处理和气体处理等方法使冻干物形成纳米级别的薄膜。
这种制备方式可以使药物持续释放，达到缓解症状的效果。
沉淀法制备纳米微粒
为了获得沉淀的均匀性，通常是 将含多种阳离子的盐溶液慢慢加到过 量的沉淀剂中并进行搅拌，使所有沉 淀离子的浓度大大超过沉淀的平衡浓 度，尽量使各组份按比例同时沉淀出 来，从而得到较均匀的沉淀物。
(2)均相沉淀法
通过水解三价铁盐溶液，可以得 －Fe2O3纳米粒子。
定义： 一般的沉淀过程是不平衡的，但如果控制溶液中的沉淀剂浓度，使之缓慢地增加，那么使溶液中的沉淀处于平衡状态．且沉淀
例如，Zr，Y，Mg，Ca的氯化物溶入水形成溶液，随pH值的逐渐增大，各种金属离子发生沉淀的pH值范围不同．
氯离子与烃氧基(RO)完全置换生成醇化物．
由于水解条件不同，沉淀的类型亦不同。
定义：含多种阳离子的溶液中参加沉淀剂后，所有离子完全沉淀的方法称共沉淀法，它又可分成单相共沉淀和混合物的共沉淀。
多数金属氯化物与醇的反响，仅局部C1- 离子与烃氧基(RO)发生置换．那么必须参加NH3、吡啶、三烷基胺、醇钠等碱性基，使反响
(b)碱性基参加法．
通过水解三价铁盐溶液，可以得 －Fe2O3纳米粒子。
由Ba与醇直接反响得到Ba的醇盐，并放出氢气；
原理：在溶液状态下将不同化学成分的物质混合，在混合溶液中参加适当的沉淀剂(如OH-，C2O42-，CO32-等)制备纳米粒子的前驱
体沉淀物〔氢氧化物、水合氧化物或盐类〕，再将此沉淀物进行枯燥或煅烧，从而制得相应的纳米粒子。
定义：含多种阳离子的溶液中参加沉淀剂后，所有离子完全沉淀的方法称共沉淀法，它又可分成单相共沉淀和混合物的共沉淀。
通过水解三价铁盐溶液，可以得 －Fe2O3纳米粒子。
其中R为有机基团，如烷基,—C3H7，—C4H9等，M为金属．Li，Na，K，Ca，Sr，Ba等强正电性元素在惰性气氛下直接溶于醇而制
(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。
纳米粒子的制备方法综述
纳⽶粒⼦的制备⽅法综述纳⽶粒⼦的制备⽅法综述摘要：纳⽶材料是近期发展起来的⼀种多功能材料。
在纳⽶材料的当前研究中,其制备⽅法占有极其重要的地位,新的制备⼯艺过程的研究与控制对纳⽶材料的微观结构和性能具有重要的影响。
本⽂主要概述了纳⽶材料传统的及最新的制备⽅法。
纳⽶材料制备的关键是如何控制颗粒的⼤⼩和获得较窄且均匀的粒度分布。
[1]Abstract :Nanometer material is a kind of multi-functional material which was developed in recend . In the current study of it , its produce-methods occupy the important occupation . New methods’ reseach and control have an important influence on Nanometer materials’microstructure and property .This title mainly introduces nanometer materials’traditional and new method of producing . The key of the nanometer material s’ producing Is how to control the grain size and get the narrow and uniform size distribution .关键词：纳⽶材料制备⽅法Key words :Nanometer material produce-methods正⽂：纳⽶材料的制备⽅法主要包括物理法，化学法和物理化学法等三⼤类。
下⾯分别从三个⽅⾯介绍纳⽶材料的制备⽅法。
物理制备⽅法早期的物理制备⽅法是将较粗的物质粉碎，其最常见的物理制备⽅法有以下三种：1.真空冷凝法⽤真空蒸发、加热、⾼频感应等⽅法使原料⽓化或形成等离⼦体，然后骤冷。
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例如：
随着尿素水溶液的温度逐渐升高至70℃附 近，尿素会发生分解。
(NH2)2CO+3H2O→3NH4OH +CO2↑ 则沉淀剂在金属盐溶液中均匀分布，浓度 低，使得沉淀物均匀生成，尿素的分解速 率收加热温度和尿素浓度的控制，因此可 以使尿素分解速度降得很低。
(3)水解沉淀法
金属醇盐水解法原理：利用一些金属有机醇盐能 溶于有机溶剂并可能发生水解，生成氢氧化物或氧 化物沉淀的特性，制备细粉料的一种方法。
经洗涤、脱水、煅烧得ZrO2（Y2O3）微粒.
混合物共沉淀过程是非常复杂的．溶液中不同种 类的阳离子不能同时沉淀．各种离子沉淀的先后 与溶液的pH值密切相关．
例如，Zr，Y，Mg，Ca 的氯化物溶入水形成溶液， 随pH值的逐渐增大，各 种金属离子发生沉淀的 pH值范围不同．
为了获得沉淀的均匀性，通常是 将含多种阳离子的盐溶液慢慢加到过 量的沉淀剂中并进行搅拌，使所有沉 淀离子的浓度大大超过沉淀的平衡浓 度，尽量使各组份按比例同时沉淀出 来，从而得到较均匀的沉淀物。
➢ 将上述获得的两种醇盐混 合溶入苯中，使Ba：Ti之比 为1：1，再回流约2h；
➢ 在此溶液中慢慢加入少量 蒸馏水并进行搅拌，由于加 水分解结果白色的超微粒子 沉淀出来(晶态BaTiO3)．
知识回顾 Knowledge Review
祝您成功！
粒之间组成的均一性。用醇盐水解法就能获得具有同一组 成的微粒。
例如，由金属醇盐合成的SrTiO3通过50个粒子进行组分分 析结果见表，由表可知，不同浓度醇盐合成的SrTiO3粒子 的Sr/Ti之比都非常接近1，这表明合成的粒子，以粒子为
单位都具有优良的组成均一性，符合化学计量组成．
A 金属醇盐的合成
沉淀法制备 纳米微粒
沉淀法分类
（1）共沉淀法
(i)单相共沉淀 (ⅱ)混合物共沉淀
(2)均相沉淀法 沉淀剂慢慢地生成
(3)水解沉淀法 金属醇盐水解法
(a)复合醇盐法 (b)金属醇盐混合溶液
沉淀法
原理：在溶液状态下将不同化学成分的物质混合，在混合溶
液中加入适当的沉淀剂(如OH-，C2O42-，CO32-等)制 备纳米粒子的前驱体沉淀物（氢氧化物、水合氧化物或 盐类），再将此沉淀物进行干燥或煅烧，从而制得相应的
(ⅱ)混合物共沉淀．
如果沉淀产物为混合物时，称为混合物共沉淀．
共沉淀例子：ZrO2-Y2O3
（锆、钇）
例： Y2O3+6HCl=2YCl3+3H2O ZrOCl2·8H2O和YCl3混合液中加NH4ON
ZrOCl2+2NH4OH+H2O=Zr(OH)4+2NH4Cl
YCl3+3NH4OH=Y(OH)3+3NH4Cl
定义：含多种阳离子的溶液中加入沉淀剂后，所有离子完 全沉淀的方法称共沉淀法，它又可分成单相共沉淀和混合 物的共沉淀。
(i)单相共沉淀：沉淀物为单一化合物或单相固溶体时，称 为单相共沉淀．
例如，BaCl2+TiCl4（加草酸）形成了单相化合物 BaTiO(C2O4)2·4H2O↓，经（450-7500C）分解得到BaTiO3 的纳米粒子。
B 超细粉末的制备
金属醇盐与水反应生成氧化物、氢氧化物、水合 氧化物的沉淀．
除硅和磷的醇盐外，几乎所有的金属醇盐与水反应都很快， 产物中的氢氧化物、水合物灼烧后变为氧化物．
迄今为止，己制备了100多种金属氧化物或复合金属氧 化物粉末．
(i)一种金属醇盐水解产物． 由于水解条件不同，沉淀的类型亦不同。
(ⅱ)复合金属氧化物粉末．
金属酵盐法制备各种复合金属氧化物粉末是本法的优越性之所 在．表中列出了根据氧化物粉末的沉淀状态分类的复合氧化物．
粒径为10~15nm的BaTiO3纳米微粒的工艺流程图
➢ 由Ba与醇直接反应得到 Ba的醇盐，并放出氢气；
➢ 醇与加有氨的四氯化钛 反应得到Ti的醇盐，然后滤 掉氯化铵．
(i)金属与醇反应 碱金属、碱土金属、镧系等元素可以与醇直接反应生
成金属醇盐和氢。
M十nROH一M(OR)n十n/2H2， 其 中 R 为 有 机 基 团 ， 如 烷 基 ,—C3H7 ， —C4H9 等 ， M 为 金 属．Li，Na，K，Ca，Sr，Ba等强正电性元素在惰性气 氛下直接溶于醇而制得醇化物．但是Be，Mg，Al，Tl， Sc，Y等弱正电性元素必须在催化剂(I2、HgCl2、HgI2)存 在下进行反应。
纳米粒子。例如; 金属盐或氢氧化物 调节溶液酸度、温度、溶剂 沉淀
过滤与溶液分离 沉淀物 洗涤、干燥、加热 纳米粒子
生成粒子的粒径通常取决于沉淀物的溶解度，沉淀物的溶解 度越小，相应粒子径也越小。 沉淀法主要分为：直接沉淀法 共沉淀法 均匀沉淀法
水解沉淀法 化合物沉淀法等
（1）共沉淀法Coprecipitation Method
(ⅱ)金属卤化物与醇反应
．金属不能与醇直接反应可以用卤化物代替金属． (a)直接反应(B，Si，P) MCl3+3C2H5OH→M(OC2H5)3+HCl， 氯离子与烃氧基(RO)完全置换生成醇化物．
(b)碱性基加入法． 多数金属氯化物与醇的反应，仅部分C1- 离子与烃氧基
(RO)发生置换．则必须加入NH3、吡啶、三烷基胺、醇钠 等碱性基，使反应进行到底。
(2)均相沉淀法
定义： 一般的沉淀过程是不平衡的，但如果控制 溶液中的沉淀剂浓度，使之缓慢地增加，则使溶 液中的沉淀处于平衡状态．且沉淀能在整个溶液 中均匀地出现，这种方法称为均相沉淀．
特点: 通过溶液中的化学反应使沉淀剂慢慢地生 成，从而克服了由外部向溶液中加沉淀剂而造成 沉淀剂的局部不均匀性，结果沉淀不能在整个溶 液中均匀出现的缺点。
特点 ： (i)采用有机试剂作金属醇盐的溶剂 ， 由于有机试剂纯度
高．因此氧化物粉体纯度高． (ⅱ)可制备化学计量的复合金属氧化物粉末． 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，标之一是氧化物粉末颗