纳米粒子合成方法的介绍
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。
超小金纳米粒子及其合成方法
超小金纳米粒子及其合成方法
超小金纳米粒子是指直径通常小于3纳米的金纳米颗粒，具有独特的光学、电子、催化和生物活性等性质。
超小金纳米粒子（AuNPs）在纳米科技领域有着举足轻重的地位。
由于它们的尺寸极小，甚至小于2纳米，这让它们拥有了与宏观尺度金材料截然不同的性质。
这些纳米粒子在生物医学领域中尤其受到关注，因为它们可以作为传感器的信号放大剂或标记物，提高检测生物分子、细胞、病毒等的灵敏度和选择性。
关于超小金纳米粒子的合成方法，主要有硫锚定方法、两亲性嵌段聚合物包裹法、柠檬酸钠还原法和晶体种子生长法等。
具体如下：
1. 硫锚定方法：通过Pt与碳基体中S原子之间的强烈化学相互作用来抑制纳米颗粒的烧结，从而在高温下形成平均尺寸小于5 nm的原子有序的纳米颗粒。
2. 两亲性嵌段聚合物包裹法：这种方法涉及使用两亲性嵌段聚合物作为外层包裹材料，金粒子位于中心。
这种合成方法可以有效地控制纳米粒子的大小和稳定性。
3. 柠檬酸钠还原法：这是一种经典的合成金纳米粒子的方法，通过使用柠檬酸钠作为还原剂和稳定剂，可以在水溶液中制备不同粒径的纳米金。
不过，这种方法通常用于制备粒径在100 nm以下的球状纳米金，对于更小的金纳米粒子则有一定的局限性。
4. 晶体种子生长法：通过使用较小的金胶体颗粒作为种子，可以控制合成出具有特定形状、尺寸、组成和结构的金纳米粒子。
这种方法允许人们对金纳米粒子的生长进行精确的控制。
总的来说，超小金纳米粒子因其独特的物理化学性质而在多个领域展现出广泛的应用潜力，而合成这些纳米粒子的方法也在不断地发展和完善，以满足不同应用的需求。
纳米粒子自组装机制解析及其模拟算法
纳米粒子自组装机制解析及其模拟算法纳米技术是一门涉及到物质在纳米尺度上的控制与调控的技术，近年来备受瞩目。
纳米材料的合成、组装和应用是纳米技术的三个主要方面。
其中，纳米粒子的自组装技术在纳米材料应用中具有重要意义。
本文将深入解析纳米粒子的自组装机制，介绍相关模拟算法。
一、纳米粒子的自组装机制自组装是指由简单的构建单元组成的物质在不需外界干预的情况下，在一定条件下自发地形成有序的结构或功能性组装体。
纳米粒子的自组装具有以下几个主要机制：1. 亲疏水性自组装纳米粒子具有不同的亲疏水性，通过调控粒子表面的亲疏水性，可以实现粒子之间的组装。
亲水性粒子在水溶液中会集聚形成有序结构，而疏水性粒子则会自发聚集形成疏水性区域。
通过不同亲疏水性的粒子的组装可以构建出多种形态的结构，如核壳结构、多层结构等。
2. 电荷相互作用自组装带有正电荷和负电荷的纳米粒子之间存在静电相互作用，这种作用可以驱使纳米粒子之间相互组装。
正电荷与负电荷之间的相互吸引使得纳米粒子形成排列有序的结构。
3. 磁性自组装拥有磁性的纳米粒子可以被外加磁场引导，从而实现纳米粒子的自组装。
通过调节外加磁场的方向和强度，可以控制纳米粒子的排列方式和结构形态。
以上仅是纳米粒子自组装的一些基本机制，实际中还有许多其他的机制和因素可以影响纳米粒子的自组装过程。
通过深入研究这些机制，我们可以更好地控制纳米粒子的自组装过程，实现所需的结构和功能。
二、纳米粒子自组装的模拟算法为了更好地理解纳米粒子自组装的过程和性质，研究者们开发了一系列模拟算法。
这些算法通过数值模拟的方式，模拟纳米粒子的运动和相互作用，从而预测纳米粒子的自组装行为。
1. 分子动力学模拟分子动力学模拟是一种常用的模拟纳米粒子自组装的方法。
该方法通过建立纳米粒子间相互作用的势能函数，根据牛顿第二定律，模拟纳米粒子的运动轨迹。
通过大量的模拟实验，可以分析纳米粒子的组装过程和生成的结构形态。
2. 蒙特卡洛模拟蒙特卡洛模拟是一种基于随机采样的模拟方法。
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。
纳米粒子的合成和表征
纳米粒子的合成和表征纳米材料是具有特殊性质的材料，在纳米材料中，由于电子、离子和分子之间的相互作用强度与材料的尺寸和形状有关，材料的物理、化学和生物性质会发生改变。
纳米材料的特殊性质注定了它的广泛应用前景，关于纳米材料的合成和表征研究也成为当今材料科学的重要研究方向之一。
一、纳米材料的合成方式1.化学合成法化学合成法是目前纳米材料合成的主流方法之一。
其基本原理是在反应体系中通过化学反应，使晶体成核、长大，最终形成纳米结构，产生粒径在几纳米至几百纳米等级的纳米粒子。
常见的化学合成方法有沉淀法、还原法、溶胶-凝胶法、微乳液法、热分解法等。
例如，金纳米粒子的合成可以通过还原金盐溶液来实现。
在常温下，将氯金酸转化为还原剂，如水溶氨或还原糖，得到浅黄色的溶液，即金纳米粒子的核心形成。
进一步控制还原剂和金离子的配比及反应温度，可以控制纳米金的粒径和分布大小。
2.物理合成法物理合成法是通过物理方法制备纳米材料，可以快速高效地合成纳米材料。
例如，电弧放电法可以制备碳纳米管，溅射法可以制备纳米薄膜。
此外，还有激光蒸发、喷雾干燥、微流控等纳米制备技术。
二、纳米材料的表征方法纳米材料的合成和表征是一对密切相关的工作，表征结果可以用来指导合成方法的改进，也可以用于评价纳米粒子的实际应用效果。
常见的表征手段有电子显微镜、X射线衍射、红外光谱、拉曼光谱、荧光光谱等。
1.电子显微镜电子显微镜是研究纳米颗粒结构和形貌的重要手段，常用的有透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）。
TEM是用来研究材料内部结构的，可以通过对电子束的衍射、透射、散射等形成原子级别的图像，可以观察到固体和液体材料的超微结构；SEM则可以观察到材料表面的形貌和微观结构。
2.X射线衍射X射线衍射（XRD）是一种非破坏性的材料晶体结构表征方法，可以用来确定晶体结构、结晶度和杂质含量。
通过对样品的X射线衍射图谱的分析，可以确定晶体的晶格常数、结构类型、表观晶粒大小等物理信息。
合成纳米粒子的方法
合成纳米粒子的方法嘿，咱今儿个就来唠唠合成纳米粒子的方法！这纳米粒子啊，就像是微观世界里的小精灵，要想把它们召唤出来，那可得有点窍门。
你想啊，合成纳米粒子就好比是一场奇妙的魔法表演。
首先呢，有一种方法叫物理法，就好像是用魔法棒轻轻一挥，通过各种物理手段，比如粉碎啊、蒸发凝聚啥的，让材料变成纳米级的小颗粒。
这就像是把一个大西瓜切成无数个小小的西瓜丁，只不过这个过程更加精细和神奇罢了。
还有化学法呢，这就像是一场奇妙的化学反应大冒险！通过化学反应，让原子啊分子啊重新组合排列，形成那小小的纳米粒子。
就好比搭积木，用不同的小块搭出各种奇妙的造型，只不过这里的“积木”是原子和分子哦。
溶胶-凝胶法也很有意思，就像是在微观世界里做蛋糕一样。
先把各种原料搅拌均匀，形成一种溶胶，然后经过一系列神奇的变化，就变成了凝胶，最后再经过处理，纳米粒子就出来啦！是不是很神奇？水热法呢，就像是给纳米粒子们准备了一个特殊的“温泉浴场”。
在高温高压的环境下，让它们在里面舒舒服服地成长发育，变成我们想要的样子。
哎呀，这些方法可真是各有各的妙处啊！每一种都像是打开微观世界大门的一把钥匙。
你能想象吗？在我们看不到的地方，这些小小的纳米粒子正在通过这些奇妙的方法诞生呢！它们以后可能会出现在各种高科技产品里，为我们的生活带来翻天覆地的变化。
那咱为啥要研究合成纳米粒子的方法呢？这还用问吗？就好比我们有了好的工具，才能做出精美的作品呀！纳米粒子有着各种各样神奇的性质，比如超强的导电性、良好的光学性能等等。
有了合适的合成方法，我们就能更好地利用这些性质，让它们为我们服务呀！你看现在的电子设备，越来越小，越来越先进，这里面肯定少不了纳米粒子的功劳。
还有医学领域，说不定以后就能用纳米粒子精准地治疗各种疾病呢！想想都觉得很厉害吧？所以说啊，合成纳米粒子的方法可不是随随便便的事儿，那可是科学家们努力钻研的成果啊！咱可得好好珍惜这些知识，说不定哪天你也能在这个领域大展身手呢！怎么样，对合成纳米粒子的方法是不是有了更深的了解啦？。
pt纳米粒子的制备
pt纳米粒子的制备一、引言Pt纳米粒子是一种重要的纳米材料，具有广泛的应用前景。
其制备方法也得到了广泛研究。
本文将从Pt纳米粒子的制备方法、影响制备的因素以及应用等方面进行详细介绍。
二、Pt纳米粒子的制备方法1. 化学还原法化学还原法是制备Pt纳米粒子最常用的方法之一。
该方法主要包括两步反应：首先将铵氢四氟硼酸(NH4BF4)加入含有氯铂酸(H2PtCl6)的水溶液中，生成[Pt(NH3)4]2+；然后加入还原剂(如乙二醇、甲醇等)，使[Pt(NH3)4]2+被还原成金属Pt。
该方法具有简单、易于控制反应条件和产量高等优点，但也存在着控制粒径大小和分散度较难等问题。
2. 微乳液法微乳液法是利用微乳液中存在的界面活性剂和表面活性剂来控制反应体系中金属离子的聚集行为，从而实现金属纳米晶体的合成。
在微乳液法中，界面活性剂和表面活性剂的组合可以形成一种稳定的胶束结构，在这种结构中，Pt离子可以在胶束的水相区域中聚集并还原成Pt 纳米粒子。
该方法的优点是可以控制粒径大小和分散度，但需要对反应条件进行较为严格的控制。
3. 水热法水热法是利用高温高压下水分子的特殊性质来控制反应体系中金属离子的聚集行为，从而实现金属纳米晶体的合成。
在水热法中，Pt离子可以在高温高压下与还原剂(如乙二醇)反应生成Pt纳米粒子。
该方法具有简单、易于控制反应条件等优点，但也存在着产率低、粒径分布不均匀等问题。
三、影响制备Pt纳米粒子的因素1. 反应物浓度反应物浓度是影响Pt纳米粒子制备过程中最重要的因素之一。
当反应物浓度过低时，会导致产率低；当反应物浓度过高时，则会导致粒径增大或者形成聚集体。
2. 还原剂种类和浓度还原剂种类和浓度也是影响Pt纳米粒子制备过程中重要的因素之一。
不同种类的还原剂对Pt离子的还原速率和产率都有不同的影响。
此外，还原剂浓度过低会导致反应速率较慢，而过高则会导致Pt纳米粒子聚集。
3. 温度和反应时间温度和反应时间也是影响Pt纳米粒子制备过程中重要的因素之一。
fe_3o_4纳米粒子的合成与表征
fe_3o_4纳米粒子的合成与表征Fe3O4纳米粒子是一种具有良好磁性性能的纳米材料，其制备方法和表征研究在纳米材料领域具有重要意义。
下面将从合成方法和表征方法两个方面来介绍Fe3O4纳米粒子的制备和表征。
一、合成方法1．化学共沉淀法化学共沉淀法是制备Fe3O4纳米粒子的常用方法之一。
该方法的原理是将Fe2+和Fe3+离子的混合溶液加入碱性溶液中，在控制好反应条件的情况下进行共沉淀。
该方法具有简便、快速、低成本等优点。
具体的制备过程可以分为以下几个步骤：（1）准备溶液：按照一定的比例将Fe2+和Fe3+溶解在去离子水中制备混合溶液；（2）沉淀：缓慢加入碱性溶液（如氨水）到混合溶液中，混合溶液中的Fe2+和Fe3+会与碱性溶液中的OH-结合，形成Fe(OH)2和Fe(OH)3沉淀；（3）还原：通过加热或添加还原剂（如NaBH4）等方法来将Fe(OH)2和Fe(OH)3还原成Fe3O4纳米粒子；（4）洗涤：用去离子水将沉淀洗涤干净，避免杂质的存在。
2．热分解法热分解法是制备Fe3O4纳米粒子的另一种方法，其原理是通过对一定实验条件下的化学反应进行控制，来控制物质的热分解过程，从而制备出具有一定形貌和分布的纳米颗粒。
该方法具有高得率、纳米颗粒形貌可控等优点。
具体的制备过程可以分为以下几个步骤：（1）准备前驱体：使用一定的有机溶剂将Fe3+离子的前驱体溶解；（2）加热反应：在高温条件下，通过控制反应时间和反应条件等参数，使前驱体分解为Fe3O4纳米粒子；（3）洗涤：用去离子水将制备的Fe3O4纳米粒子进行洗涤干净，避免杂质的存在。
二、表征方法1．X射线粉末衍射仪（XRD）X射线粉末衍射仪是一种常用的物质结构表征方法。
对于Fe3O4纳米粒子来说，XRD可以在非破坏性的情况下，通过测量其晶体间距和衍射峰的位置，来确定其晶体结构和晶格参数。
该方法具有精度高、准确性好等优点。
2．透射电子显微镜（TEM）透射电子显微镜是一种可以直接观察材料纳米结构的方法，对于Fe3O4纳米粒子来说，通过TEM可以观察到其粒径和形态等特征。
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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。
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。
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。
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。
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
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）↑
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。
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
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。
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。
Y. N. Xia, Chem. Mater. 2002, 14, 4736
液相生长
•液相合成的优点是非常突出的，例如产物 尺寸分布均匀，成分单一等；并且产物在 液相中分散均匀，对下一步实现自组装非 常有利。但受液相中各向生长同性的限制， 需要特殊的方法来控制产物的形貌，因此 其过程及后处理都比较麻烦。这也限制了 液相合成一维纳米材料的使用范围。
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。
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
沉淀法通常是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。存在于溶液中的离子A＋和B－结合， 形成晶核，由晶核生长和在重力的作用下发生沉降，形 成沉淀物。一般而言，当颗粒粒径成为1微米以上时就形 成沉淀。沉淀物的粒径取决于核形成与核成长的相对速 度。即核形成速度低于核成长，那么生成的颗粒数就少， 单个颗粒的粒径就变大。 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
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）↑ 3SiH4(g)+4NH3(g) Si3H4(s)+12H2(g) 激光诱 导气相 反应
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。
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。
模板生长
气相法合成一维纳米材料
气相一维控制生长是目前研究最多的，也是最成熟的一 维纳米材料的制备方法。但受前驱体的影响，利用此方 法难以得到三元组分化合物以及掺杂化合物。同时，沉 积在基底上的纳米材料基本上是杂乱无章的，只能用刻 蚀的方法预先获得图案状的基底，随后沉积得到广义上 的非单分散的阵列。随着刻蚀技术的发展，人们逐渐实 现了单根纳米管/线的CVD可控生长。
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”。
纳米薄膜制备方法概述
纳米薄膜可分为：单分子膜；由纳米粒子组成（或堆 砌而成）的薄膜；纳米粒子间有较多空隙或无序原子 或另一种材料的薄膜等
物理气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。
纳米粒子合成方法的介绍
• 自然界中的纳米粒子——尘埃、烟、花粉 • 20世纪初人们已开始用蒸发法制备金属及其氧化物的 纳米粒子 • 20世纪中期人们探索机械粉碎法使物质粒子细化（极 限为数微米）近几十年来机械粉碎法可以使微粒小到 纳米量级 • 多种化学方法（表面活性剂的应用）和物理方法的开 发 • 近十年来各种高技术，如激光技术、等离子体技术等 的应用，使得制备粒度均匀、高纯、超细、分散性好 的纳米粒子成为可能，但问题是如何规模化
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
Fe(CO)5(g) Fe(s)+5CO(g)
气相分解法的原料通 常是容易挥发、蒸汽 压高、反应性好的有 机硅、金属氯化物或 其它化合物