典型无机纳米材料制备.综述

合集下载

空心SiO2综述

空心SiO2综述

北京化工大学陈兴田陈劲春究采用反相微乳液法,在首先合成纳米硫化镉的基础上,在体系中原位合成CdS/SiO2复合材料,经过浓盐酸处理后,成功制备出分散均匀的空心纳米SiO2。

其中纳米微球的粒径平均分布在30~50nm,层得平均厚度为16nm,空心部分的厚度大约在10nm。

北京化工大学王洁欣文利雄和平陈建峰等以纳米碳酸钙颗粒为新颖的无机模板剂,硅酸钠为无机硅源,通过溶胶-凝胶法形成CaCO3/SiO2的核壳结构;随后通过高温煅烧、酸溶和干燥处理,合成出了具有高比表面积的球形纳米空心二氧化硅粒子。

其中微球空心部分的粒径在50~60 nm 左右,壁厚在10nm左右。

而SiO2壁上含有许多通道。

复旦大学材料科学系邓字巍陈敏周树学游波武利民等分别以分散聚合和无皂乳液聚合方法制得的不同粒径聚苯乙烯(PS)微球为模板,以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,通过控制介质中氨水的初始体积,一步法制得了不同粒径的单分散SiO2空心微球。

可以通过改变TEOS的浓度来控制空球壁厚,一般随着TEOS浓度的增大,微球的壁厚与粒径也在增大,空心部分的粒径受PS模板粒径大小的影响。

SatoshiHorikoshi YuAkaob TakuOgurac HidekiSakai MasahikoAbe NickSerponed等先合成五种油包水的乳液,分别在这五种乳液的存在下,使TEOS (正硅酸乙酯)在油/水界面上发生水解,合成软模板,最终在环己烷乳液(该乳液最稳定)中合成SiO2空心球。

空心球的粒径在100±20nm。

球的壁厚受多种因素的影响:水相PH值、反应时间、TEOS的加入量等。

中国科学院大连化学物理研究所FeiTeng ZhijianTian GuoxingXiong ZhushengXu等在非离子反相微乳液中合成了SiO2空心微球。

其粒径可以在纳米到微米范围内波动。

空心部分的孔径以及SiO2层壁厚是随着反应原料的加入量和加入方式而变化的。

分析纳米材料的实验制备与表征

分析纳米材料的实验制备与表征

分析纳米材料的实验制备与表征引言纳米材料晶粒极小,表面积特大,在晶粒表面无序排列的原子分数远远大于静态材料表面原子所占的百分数,导致了纳米材料具有传统固体所不具备的许多特殊基本性质,如体积效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和介电限域效应等,从而使纳米材料具有微波吸收J险能、表面活性、强氧化性、超顺磁性及吸收光谱表现明显的蓝移或红移现象等.除以上的基本特性,纳米材料还具有特殊的光学性质、催化性质、化学反应性质、化学发应动力学性质和特殊的物理机械性质.所以关于纳米材料的研究就显得非常重要,着重讨论纳米材料的制备方法与表征.1实验部分纳米材料的制备方法多种多样,按性质归类可分为物理方法、化学方法以及综合方法.1.1物理制备法传统的物理制备方法是将较粗的物质粉碎即粉碎法,如机械球磨法、超声波粉碎法、冲击波粉碎法等.另外比较常用的物理制备方法还有固相物质热分解法、真空冷凝法,蒸气快速冷却法、蒸气快速油面法、分子束外延法等等.近年来出现了一些新的物理方法,如旋转涂层法一将聚苯乙烯微球涂敷到基片上,由于转速不同,可以得到不同的空隙度.然后用物理气相沉积法在其表面上沉积一层银膜,经过热处理,即可得到银纳米颗粒的阵列.1.2化学制备法20世纪80年代以来,随着对材料性能与结构关系的深入研究,出现了液相法实现纳米超结构过程的基本途径.这是依据化学手段,在不需要复杂仪器的前提下,通过简单的溶液过程就可对材料性能进行剪裁.化学制备法对反应条件要求不高,操作比较简单,通过改变化学反应进行的条件可以控制产物的形貌和尺寸.(1)沉淀法法沉淀法是由液相进行化学制取的最常用方法.把沉淀剂加入金属盐溶液中进行沉淀处理,再将沉淀干燥(加热分解,焙烧合成)则可得到所需的产品.沉淀法包括水解法、共沉淀法、均匀沉淀法等.(2)溶胶一凝胶法溶胶凝胶法(Sol一Gel)是指从金属的有机物或无机物的溶液出发,在低温下,通过溶液中的水解、聚合等化学反应,首先生成溶胶,进而生成具有一定空间结构的凝胶,然后经过热处理或减压干燥,在较低的温度下制备出各种无机材料或复合材料的方法.溶胶凝胶方法己经成为制备纳米材料常用的方法。

聚合物基无机纳米复合材料的制备方法──Ⅱ直接分散法和同时形成法

聚合物基无机纳米复合材料的制备方法──Ⅱ直接分散法和同时形成法

作者简介:生瑜(1966年—),男,江苏泰兴人,福建师范大学高分子研究所副研究员,现在华东理工大学材料工程学院攻读博士学位。

主要研究方向:烷氧金属有机高分子、阻燃高分子材料、纳米复合材料。

聚合物基无机纳米复合材料的制备方法Ⅱ1直接分散法和同时形成法生 瑜1,2,朱德钦2,陈建定1(11华东理工大学材料工程学院,教育部超细材料制备与应用重点实验室,上海 200237 21福建师范大学高分子研究所,福州 350007) 摘要:聚合物基无机纳米复合材料制备的关键问题是无机纳米粒子在聚合物基体中保持其纳米尺度的分散,本文主要讨论直接分散法、同时形成法制备聚合物基无机纳米复合材料的基本原理和技术要点。

关键词:纳米复合材料;有机2无机复合;直接分散法;同时形成法在前文[1]中总结了聚合物基无机纳米复合材料的复合形式和制备方法,并对原位生成法的原理和方法作了详细介绍,在本篇中将对直接分散法和同时形成法制备聚合物基无机纳米复合材料的原理和方法进行讨论。

1 直接分散法所谓直接分散法是指先通过一定的方法制得纳米颗粒,然后将纳米颗粒与聚合物组分(单体或聚合物)通过适当方法制得聚合物基无机纳米复合材料。

这种方法是制备聚合物基无机纳米复合材料的方法中适用面最广的一种,大多数纳米颗粒都可以通过此方法制备成相应的聚合物基纳米复合材料,其基本流程如下。

111 纳米粒子的制备方法简介直接分散法是先制备纳米颗粒,然后再制得其聚合物基纳米复合材料。

因此有必要对纳米颗粒的制备方法作一简单介绍。

纳米粒子的制造是纳米材料学研究中的一项重要内容,它涉及材料、物理、化学、化学工程等多门学科,是一门边缘科学技术。

常用的制备方法[2]有气相法、液相法,亦有直接使用高能机械球磨直接粉碎的固相法。

气相法主要有低压气体中蒸发法(气体冷凝法)、活性氢2熔融金属反应、溅射法、流动液面真空蒸镀法、通电加热蒸发法、混合等离子法、激光诱导化学气相沉积(LIC VD )、化学蒸发冷凝法(C VC )、爆炸丝法。

TiO2综述

TiO2综述

TiO2综述纳⽶TiO2的性能、应⽤及其制备⽅法综述摘要:纳⽶TiO2具有独特的光催化性、优异的颜⾊效应以及紫外线屏蔽等功能, 在光催化剂、化妆品、抗紫外线吸收剂、功能陶瓷、⽓敏传感器件等⽅⾯具有⼴阔的应⽤前景。

国内外⽂献对纳⽶TiO2的性质、应⽤及其制备⽅法进⾏了⼤量的性能、应⽤及制备⽅法研究进⾏了综述。

的研究报道, 本⽂对有关纳⽶TiO2关键字:纳⽶TiO2、性能、应⽤、制备⼀、简介:纳⽶⼆氧化钛,亦称纳⽶钛⽩粉。

从尺⼨⼤⼩来说,通常产⽣物理化学性质显著变化的细⼩微粒的尺⼨在100纳⽶以下,其外观为⽩⾊疏松粉末。

具有抗紫外线、抗菌、⾃洁净、抗⽼化功效,可⽤于化妆品、功能纤维、塑料、油墨、涂料、油漆、精细陶瓷等领域。

⼆、分类:①、按照晶型可分为:⾦红⽯型纳⽶钛⽩粉和锐钛型纳⽶钛⽩粉。

②、按照其表⾯特性可分为:亲⽔性纳⽶钛⽩粉和亲油性纳⽶钛⽩粉。

③、按照外观来分:有粉体和液体之分,粉体⼀般都是⽩⾊,液体有⽩⾊和半透明状。

三、纳⽶TiO2的性能:纳⽶TiO2除了具有与普通纳⽶材料⼀样的表⾯效应、⼩尺⼨效应、量⼦尺⼨效应和宏观量⼦隧道效应等外, 还具有其特殊的性质, 尤其是催化性能。

3. 1 基本物化特性纳⽶TiO2有⾦红⽯、锐钛矿和板钛矿3种晶型。

⾦红⽯和锐钛矿属四⽅晶系, 板钛矿属正交晶系,⼀般情况下,板钛矿在650℃转变为锐钛矿,锐钛矿915℃转变为⾦红⽯,结构转变温度与TiO2颗粒⼤⼩、含杂质及其制备⽅法有关,颗粒愈⼩,转变温度愈低,锐钛型纳⽶TiO2向⾦红⽯型转变的温度为600℃或低于此温度,纳⽶TiO2化学性能稳定,常温下⼏乎不与其它化合物反应,不溶于⽔、稀酸,微溶于碱和热硝酸,不与空⽓中CO2、SO2、O2等反应,具有⽣物惰性和热稳定性,⽆毒性[1]。

3. 2光催化性纳⽶TiO2是⼀种n型半导体材料,禁带宽度较宽,其中锐钛型为3.2eV,⾦红⽯型为3.0eV,当它吸收了波长⼩于或等于387.5nm 的光⼦后,价带中的电⼦就会被激发到导带,形成带负电的⾼活性电⼦e-,同时在价带上产⽣带正电的空⽳h+,吸附在TiO2表⾯的氧俘获电⼦形成?O2-,⽽空⽳则将吸附在TiO2表⾯的OH-和H2O氧化成具有强氧化性的?OH,反应⽣成的原⼦氧、氢氧⾃由基都有很强的化学活性, 氧化降解⼤多数有机污染物,同时空⽳本⾝也可夺取吸附在半导体表⾯的有机物质中的电⼦,使原本不吸收光的物质被直接氧化分解,这两种氧化⽅式可能单独起作⽤也可能同时起作⽤,对于不同的物质两种氧化⽅式参与作⽤的程度有所不同[2]。

纳米材料的制备与应用研究进展

纳米材料的制备与应用研究进展

纳米材料的制备与应用研究进展近年来,纳米材料在各个领域的应用日益广泛。

纳米材料具有独特的物理、化学和生物学特性,因此在能源、环境、医疗和电子等领域展示出巨大的潜力。

本文将对纳米材料的制备方法和应用研究进展进行综述。

首先,我们来探讨纳米材料的制备方法。

纳米材料的制备主要有物理、化学和生物三种方法。

物理方法包括溅射法、电化学剥离法和机械合金化等。

溅射法通过将材料置于离子束或电子束中,使其表面原子迅速发生扰动和重排,从而形成纳米材料。

化学方法包括溶剂热法、溶胶凝胶法和电化学沉积法等。

其中,溶剂热法是一种常用的制备纳米材料的方法,通过在高温高压的环境下使用溶剂来溶解原料,然后缓慢冷却,纳米结构就会在冷却过程中形成。

生物法是利用生物体或生物分子来合成纳米材料,例如利用细菌合成金纳米颗粒。

总体来说,纳米材料的制备方法多种多样,研究人员可以根据具体需要选择合适的方法。

纳米材料的应用研究也涉及多个领域。

首先是能源领域。

纳米材料的独特物理特性能够大大提高能量转换效率,因此被广泛应用于太阳能电池、燃料电池和储能材料中。

例如,针对太阳能电池,利用纳米材料可以提高光吸收效率和电子传输速率,从而提高光电转换效率。

其次是环境领域。

纳米材料的高比表面积和精确控制的孔隙结构使其在污染物治理和环境修复方面具有巨大潜力。

例如,通过纳米材料可以高效吸附和催化降解污染物,如重金属离子和有机物。

第三是医疗领域。

纳米材料在药物传递、肿瘤治疗和诊断成像等方面的应用也引起了广泛关注。

纳米材料可以通过改变药物的释放速率和靶向性,提高药物的疗效。

此外,纳米材料还可以用作造影剂,提供更清晰的图像,帮助医生进行准确的诊断。

最后是电子领域。

纳米材料的尺寸效应和量子效应使其在电子器件中具有广泛应用前景。

例如,利用纳米材料可以制备更小、更快的电子元件,如纳米晶体管和量子点发光二极管。

虽然纳米材料在各个领域的应用前景广泛,但是也面临一些挑战。

首先是纳米材料的生产成本较高。

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。

二维纳米材料综述

二维纳米材料综述

二维纳米材料综述近年来,二维纳米材料作为一种新型材料,在材料科学领域引起了广泛关注。

二维纳米材料是指具有一维或零维尺度大小的纳米结构,在另外两个维度上具有几乎无限延伸的材料。

本文将从制备方法、结构特点、性质表现和应用领域等方面对二维纳米材料进行综述。

首先,二维纳米材料的制备方法多种多样。

一种常见的方式是通过机械剥离法获得单层或少层的二维纳米片。

这种方法可以从层状材料中剥离出单层材料,如石墨烯、硫化钼等。

此外,还可以通过化学气相沉积法、水热合成法、溶剂热法、电化学剥离法等方法制备二维纳米材料。

这些方法的选择取决于所需材料的性质及制备的要求。

二维纳米材料具有独特的结构特点。

首先,它们具有大比表面积和高纵横比。

由于纳米尺度的存在,二维纳米材料的比表面积远大于宏观材料。

这使得它们在吸附、催化和传感等方面表现出优异的性能。

其次,二维纳米材料具有层状结构,层与层之间的键合较弱,使其表现出较好的柔韧性和可调控性。

最后,二维纳米材料还具有较好的光学和电学性质,可应用于传感器、电池、超级电容器等领域。

二维纳米材料的性质表现也非常丰富。

以石墨烯为例,它的高导电性、高热导率和超高比表面积使其成为理想的催化剂和电子器件材料。

硫化钼具有优异的光电特性,可应用于太阳能电池领域。

钼酸盐纳米片具有独特的离子传输通道,使其成为优秀的超级电容器材料。

此外,二维纳米材料还具有良好的机械、热学和光学性能,以及特殊的表面效应和量子大小效应等。

根据不同的应用领域,二维纳米材料有着广泛的应用前景。

在能源领域,二维纳米材料可用于太阳能电池、储能器件和催化剂等。

在环境保护领域,二维纳米材料可应用于废水处理、污染物检测和纳米传感器等。

在电子器件领域,二维纳米材料可以用于柔性显示、纳米电子元件和光电子器件等。

除此之外,二维纳米材料还可以应用于生物医学、光催化和超级电容器等领域。

总之,二维纳米材料作为一种新型材料,具有独特的结构特点和多样的性质表现。

二氧化钛纳米材料的制备

二氧化钛纳米材料的制备

二氧化钛纳米材料的制备陈维庆(贵州大学矿物加工工程082班学号:080801110323)摘要:二氧化钛俗称钛白,是钛系列重要产品之一,也是一种重要的化工和环境材料。

目前制备纳米二氧化钛的方法很多,本文综述了纳米二氧化钛的多种制备方法和生产原理,在总结归纳基础上对各种制备方法进行比较,概述相关的研究进展。

关键词:二氧化钛纳米粒子生产原理Titanium dioxide nanomaterials preparationChenweiqing(Guizhou University mineral processing project 082 classes)Abstract: Titanium dioxide, commonly known as titanium dioxide, titanium series is one of the major product, is also an important chemical and environmental materials. Preparation of nanometer titanium dioxide at present a number of ways, this overview of the variety of preparation methods of nano-titanium dioxide and production principle, on the basis of summarizing and to compare various methods of preparation, review of related research progress. Keyword: Titanium dioxide Nanometer granule Production principle1 前言近20年来,纳米材料以其特殊的性能和广阔的发展前景引起各领域的广泛关注。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相关文档
最新文档