纳米颗粒材料制备科学与工程基础研究进展_孙宏伟
聚苯胺和聚吡咯纳米颗粒的制备及其电化学性能研究
聚苯胺和聚吡咯纳米颗粒的制备及其电化学性能研究邢宝岩;焦晨旭;李作鹏;耿煜;赵建国【摘要】Nano-polyaniline and nano-polypyrrole were prepared by chemical oxidation at low temperature. Electrochemical capacitor was assembled with the polyaniline and polypyrrole as electrode material. The performance of electrochemical capacitors was investigated by cyclic voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy, and galvanostatic charge/discharge tests. The results indicate that polyaniline and polypyrrole synthesized at low temperature condition are granular and each particle sizes are 200 nm and 300 nm; when the current density was 1 mA/cm , the specific capacitance of polyaniline and polypyrrole in aqueous electrolyte (1 mol/L H2SO4) were 480.30 F/g and 205.51 F/g.%采用低温化学氧化法合成了聚苯胺和聚吡咯纳米颗粒,并以聚苯胺和聚吡咯纳米颗粒为电极材料,组装成电化学电容器,利用测试循环伏安、交流阻抗和恒流充放电性能研究两者的电化学性能.结果表明,低温下合成的聚苯胺和聚吡咯呈纳米颗粒堆积状,粒径分别为200,300 nm;当电流密度为1 mA/cm2时,在1 moL/L H2SO4电解液中,聚苯胺比电容达480.30 F/g,聚吡咯比电容达205.51 F/g.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2013(042)004【总页数】4页(P620-623)【关键词】超级电容器;聚苯胺;聚吡咯【作者】邢宝岩;焦晨旭;李作鹏;耿煜;赵建国【作者单位】中北大学化学系,山西太原030051;山西大同大学炭材料研究所,山西大同037009【正文语种】中文【中图分类】TQ316.3;O646超级电容器是一种新型的储能装置，比蓄电池具有更高的功率密度和能量密度，比传统电容器具有更大的电容值。
多相催化中的纳米技术
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 收稿:2007年12月,收修改稿:2007年12月 3国家自然科学基金委员会与中国石油化工股份有限公司联合基金项目(No.20736011)资助33通讯联系人 e2mail:fqchen@zju.edu.cn
多相催化中的纳米技术3汪 洋 颜志鹏 陈丰秋33 詹晓力(浙江大学化学工程与生物化工系 杭州310027)
摘 要 “纳米热”已渗透到多相催化领域的研究中,由此产生了一个新概念———纳米催化。该文中从纳米颗粒的大小、组成及形态三个方面说明纳米催化的重要性及其本质;对两种常用的纳米催化剂制备方法(微乳液法和溶胶凝胶法)及其应用进行了评述;综述了纳米催化剂表征方面的最新进展,以便从分子水平上
更好地理解纳米催化剂的构效关系。关键词 纳米催化 微乳液法 溶胶凝胶法 表征中图分类号:O643132 文献标识码:A 文章编号:10052281X(2008)0921263207
NanotechnologyinHeterogeneousCatalysisWangYang YanZhipeng ChenFengqiu ZhanXiaoli(DepartmentofChemicalandBiochemicalEngineering,ZhejiangUniversity,
Hangzhou 310027,China)
Abstract “Nanomania”hasreachedtheareaofheterogeneouscatalysis,anewconceptnamelycallednanocatalysisisthusgenerated.Firstly,theimportanceandnatureofnanocatalysisareilluminatedfromsuchaspectsassize,compositionandmorphologyofnanoparticles.Secondly,twopreparationmethodsofnanocatalystsincludingmicroemulsionandsol2gelmethodsandtheirapplicationsarereviewed.Advancesinphysicalmethodsforcharacterizingthestructureandcompositionofnanoparticlesarecontributingtoamolecular2levelunderstandingoftheirstructure2performancerelationships.Keywords nanocatalysis;microemulsion;sol2gelmethod;characterization
《2024年促进微生物胞外电子转移的纳米材料研究进展》范文
《促进微生物胞外电子转移的纳米材料研究进展》篇一一、引言微生物胞外电子转移（Extracellular Electron Transfer，EET）是生物地球化学中一项关键过程，涉及多种微生物将电子从细胞表面或细胞内部传递到外部环境中的机制。
此过程对于能量代谢、有机物氧化还原和废物降解等方面均起到关键作用。
然而，自然环境中的电子转移速率有限，难以满足工业化与生态学方面的需求。
近年来，纳米材料因其独特的物理化学性质，在促进微生物胞外电子转移方面展现出巨大潜力。
本文将就促进微生物胞外电子转移的纳米材料的研究进展进行详细介绍。
二、纳米材料在促进微生物胞外电子转移中的应用（一）碳基纳米材料碳基纳米材料如碳纳米管（CNTs）和石墨烯等，因其良好的导电性、大的比表面积和生物相容性等特性，被广泛应用于微生物胞外电子转移的促进研究中。
研究表明，这些碳基纳米材料能够作为电子穿梭体，有效提高微生物与电极或有机物之间的电子传递效率。
（二）金属及其氧化物纳米材料金属及其氧化物纳米材料如金（Au）、银（Ag）及其氧化物等也具有良好的电子传导能力，并能通过催化作用加速电子转移过程。
此外，这些金属纳米材料还可以与微生物表面形成紧密的界面结合，提高微生物与电极间的相互作用力。
（三）复合型纳米材料为充分发挥各种材料的优势，研究者们还开发了复合型纳米材料。
例如，将碳基纳米材料与金属及其氧化物纳米材料相结合，形成具有更高导电性和催化活性的复合材料。
这些复合材料在促进微生物胞外电子转移方面表现出显著的优势。
三、研究进展近年来，关于促进微生物胞外电子转移的纳米材料研究取得了显著进展。
研究者们通过实验和理论计算等方法，深入探究了纳米材料的物理化学性质对微生物胞外电子转移的影响机制。
同时，针对不同环境条件和微生物种类，开发出具有高度选择性和活性的纳米材料。
此外，在生物电化学系统和废水处理等领域的应用研究也取得了重要突破。
四、未来展望尽管当前关于促进微生物胞外电子转移的纳米材料研究取得了一定成果，但仍存在许多挑战和机遇。
纳米颗粒改性功能涂料的研究进展
料的改性研究工作中， 得到了广泛 的应用。
纳 米 改 性 功 能涂料 ，是 指 以纳 米 颗 粒作 为 功 能
维持稳定的状态 。常用高速分散机 、 高速搅拌机 、 高 能研磨机和超声分散设备等 ，实现纳米颗粒在涂料 中的分散 。 利用纳米粒子表面存在 的等电点 ，通过调节树
填料 ， 与普通涂料复合而成的新型涂料 ， 改性涂料 中 含有分散均匀的纳米级颗粒 ，由于纳米颗粒 比表面
《 装备制造技术｝ ０ 年第 １ 期 ２１ １ ２ 纳米颗粒的亲油性 ， 使其在丙烯酸涂料 中分散均匀 ，
可知 ， 对于纳米复合涂膜 ， 其磨损率是逐渐 降低的 ，
涂膜 的机械性能得改善 ，与未经改性 的纳米涂料相 而普通涂膜则呈现上升趋势 ；纳米复合聚氨酯漆膜 比， 涂膜 的吸水性 和渗透性 明显降低 ， 可提高涂膜 的 与普通聚氨酯漆膜失重 比为 ０ ６ ． ，维 氏显微硬度相 ６ 抗腐蚀性 。表面化学改性 ， 目前纳米颗粒分散方 应 提高 ７％， 是 同时 ， 纳米复合环氧漆膜与普通环氧漆
如何实现纳米颗粒在 缺点。如何进一步提高功能涂料性能 ， 充分作 中急需解决 的 改性涂料 中分散均匀与稳定 ，是纳米涂料制备过程 中存在的重要问题。 问题 。
纳米 材 料 以其 优 异 的性 能 Ｅ益 受 到关 注 ，运 用 ｔ 分 散 纳米 粒 子 的 方法 ， 物理 机 械 分 散 、 粒 表 有 颗 纳米颗粒对涂料进行改性 ，可 以显著提高涂料 的性 面 化学 改性 和 电化 学方 法 。 物理机械分散 ，是通过作用于纳米颗粒 的外界 能 。 纳米 材 料 具 有表 面效 应 、 尺 寸 效应 、 小 量子 尺 寸 使之远离原来 的平衡位 置 ， 而达到新 的平衡 ， 并 效应 和宏观量子效应等特殊性质【 已逐步在传统材 力 ， ” ，
高致密度FeNi纳米颗粒薄膜制备与性能研究
04120功滋讨科2021年第4期(52)卷文章编号：1001-9731(2021)04-04120-06高致密度FeNi纳米颗粒薄膜制备与性能研究欧修龙，龚承燚，王绍明，王国强（汉江师范学院新型功能材料制备与物性研究中心，湖北十堰442000）摘要：传统磁控溅射装置制备的纳米颗粒薄膜粒径不均一并且实现粒径大小调控比较困难。
本研究采用电场辅助沉积技术，在沉积平台施加5〜30kV的电场，以Si（100）为衬底制备了一系列纳米颗粒粒径均一的高致密度FeNi纳米颗粒薄膜材料。
通过XRD、SEM以及VSM测量，研究了不同沉积电场下FeNi纳米颗粒薄膜的结构、形貌和磁性能。
利用单端口短路微带线法对0.5〜5.5GHz范围内的微波磁谱进行表征。
实验结果表明：沉 积电场越大，纳米颗粒粒径均一且薄膜的致密度越高，越有利于薄膜综合磁性能的改善和饱和磁化强度增大。
薄膜材料微波磁谱表明，电场辅助沉积技术制备的软磁薄膜材料能够在GHz频段得到广泛应用。
关键词：纳米颗粒薄膜；磁性能；电场辅助沉积；薄膜结构中图分类号：TB34文献标识码:A DOI：10.3969/.issn.1001-9731.2021.04.0180引言随着电子信息产业和物联网的迅速发展，要求电子元器件向高频化、小型化和集成化的方向发展，这便对作为电子元器件核心的软磁材料提出了更高要求3］。
但是，传统的块体软磁材料受自身属性的限制，很难具有GHz磁共振频率和较高的磁导率。
在这样的背景和潜在需求的推动下，能够工作于GHz微波频段的软磁纳米薄膜材料受到了特别的关注。
微型化磁性电子元器件对其性能的具体要求为商］:高饱和磁化强度（M s）、高电阻率（）、低矫顽力（H Q、合适大小的面内磁各向异性场（H Q。
制备纳米薄膜材料的方法有很多种，包括传统磁控溅射、热蒸发和分子束外延等。
但普通磁控溅射工艺是在低压（Pa量级）环境下工作的，从以往国内外磁性薄膜研究工作中发现J7-9：,由于纳米颗粒的超顺磁特性，该类材料都展示出低的饱和磁化特性，软磁单质金属或合金靶材制备得到的磁性薄膜的饱和磁感应强度和初始磁导率往往低于同成分的软磁块体材料。
PLGA纳米颗粒作为基因递送载体的研究进展
PLGA纳米颗粒作为基因递送载体的研究进展张瀚尹;梁高峰;韦芳;闫彬【期刊名称】《转化医学电子杂志》【年(卷),期】2014(000)006【摘要】寻找安全、高效的基因递送载体一直是基因治疗领域的研究热点之一。
本文对近年来PLGA作为递送载体及相关问题进行了综述。
首先简述了PLGA纳米颗粒的性质及制备方法，然后对其作为递送载体的研究概况进行了探讨，最后指出了目前PLGA作为递送材料存在的问题，并对其前景进行了展望。
%To explore safe and efficient gene delivery carriers is of the hot topic in the field of gene therapy.In this paper,re-search progress on PLGA nanoparticles as gene delivery carriers in the recent years were reviewed.We described the present research status in PLGA nanoparticles and their preparation method.Dis-cussion in-depth for the application of PLGA nanoparticles in bio-medical research was also given in the article.Meanwhile,prob-lems existing in PLGA nanoparticles as a delivery carriers were pointed out while its prospect was also proposed.【总页数】4页(P155-158)【作者】张瀚尹;梁高峰;韦芳;闫彬【作者单位】河南科技大学医学技术与工程学院，河南洛阳471003;河南科技大学医学技术与工程学院，河南洛阳471003; 东南大学医学院，江苏南京210009;河南科技大学医学技术与工程学院，河南洛阳471003;河南科技大学医学技术与工程学院，河南洛阳471003【正文语种】中文【中图分类】Q782【相关文献】1.磁性纳米颗粒作为基因递送载体的研究进展 [J], 郭大伟;朱玲英;顾宁2.树状大分子作为基因递送载体的研究进展 [J], 胡正霞; 何东升; 涂家生3.非病毒基因编辑CRISPR/Cas9递送载体的研究进展 [J], 席龙昌; 葛治伸4.树状大分子作为基因递送载体的研究进展 [J], 胡正霞; 何东升; 涂家生5.基因治疗中的核酸药物及非病毒递送载体的研究进展 [J], 刘健因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
纳米CoFe_2O_4颗粒制备及性能研究
ＦＡ１００４Ｎ 分析天平；ＫＤＭ 型电热控温套；８００Ｂ 台 式离心分离机；ＣＱ２５０ 超声波清洗器；ＰＨＳ－ ３Ｃ 精密 酸度计；量筒；烧杯；研钵；玻璃棒等。
目前，制备铁酸盐材料的方法多为微乳液法［５～７］， 本文中采用的化学共沉淀法合成 ＣｏＦｅ２Ｏ４ 纳米颗 粒，并通过一系列的测试手段来表征其性能。
１ 试验
Ｓ ｔｕｄｙ ｏｎ Ｐ ｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐ ｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｃ ｏＦ ｅ２Ｏ ４ Ｎ ａｎｏ－ｐａｒｔｉｃｌｅｓ
ＧＵＯ Ｑｉｕ－ｊｕ， ＺＨＥＮＧ Ｓｈａｏ－ｈｕａ， ＳＵ Ｄｅｎｇ－ｃｈｅｎｇ
油酸作为一种表面活性剂，起到了分散稳定磁 性粒子的作用。在磁性粒子制备过程中加入表面活 性剂，会起到控制磁性粒子生长的作用，这是因为表 面活性剂通过定向吸附可在磁性粒子表面形成一层 包裹层，一方面增加了磁性粒子晶体表面滞留层的 厚度；另一方面则阻碍了沉淀反应产物在磁性粒子 表面的沉积。前者引起扩散速度的下降；后者则使表 面沉积速度大大减慢，从而可有效地控制磁性粒子 的生长。另外，表面活性剂在磁性粒子表面吸附，还 可以起到隔绝作用，阻止或延缓磁性粒子的氧化［１２］。 ２．６ ＣｏＦｅ２Ｏ４ 粒子的磁性质
图 ３ 不同反应时间制得的 ＣｏＦｅ２Ｏ４ 纳米颗粒的激光粒度分析 Ｆ ｉｇ．３ Ｐ ａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆＣ ｏＦ ｅ２Ｏ ４ ｎａｎｏ－ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｗ ｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｍ ｅ
２．３ ＮａＯＨ 的加入方式对颗粒粒径的影响 ＮａＯＨ 的加入方式对 ＣｏＦｅ２Ｏ４ 颗粒的粒径也有
纳米氧化铜制备
纳米氧化亚铜的制备及其应用的研究进展( 1.摘要: 纳米氧化亚铜是一种新型的p 型半导体材料, 具有活性的空穴电子对和良好的催化活性, -因其独特的性质而在诸多领域有着广泛的应用。
总结了近年来制备纳米氧化亚铜的方法, 比较了它们在粒径、晶型形态控制以及制备条件等方面的优缺点, 并介绍了其性质、应用等方面的研究进展。
关键词: 纳米氧化亚铜; 制备; 应用; 纳米材料中图分类号: O 613. 71; O 647. 33 文献标志码: A 文章编号: 0367 6358( 2011) 09 0573 04 -Research A dvances in the Preparation and A pplication of N ano Cu2 O WA NG Ye1 , YANG F eng 2*( 1 . Company 9 , S econd M i l it ary M e di cal Uni v ersi ty ; 2 . De par t me nt of I nor gani c Chemi str y , Phar macy S ch ool , Se cond M i li t ary M ed i cal Univ e rsi ty , Sh anghai , 200433 , China)Abstract: As a noval p t y pe semiconducto r ( dir ect band g ap 2. 17 eV ) , nano Cu 2 O mat erial has activ e elect ron cavity pairs and g ood cat alyt ic act ivit y, t her ef ore, it has been ex tensively applied in various fields. P reparation methods of nano Cu 2 O in r ecent years are review ed, co mparing t he merits and short comings in par ticle size, cryst al morpholog y cont rol and preparat io n co nditions. F ur thermor e, adv ances in propert ies and applicat ions are int ro duced. Key words: nano Cu 2 O; preparat ion; applicat ion; nano material -纳米材料已在物理、化学、医学、生物学、航空航天等诸多领域表现出良好的应用前景机纳米材料领域, 纳米Fe 3 O 4[ 2] [ 1]要的合成方法有液相合成法、低温固相法、气相沉积法、纳米铜氧化法、电解法、射线干预法、微波干预法等。
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第4期中国科学基金207
学科进展
纳米颗粒材料制备科学与工程基础研究进展
孙宏伟‘唐晋梁文平‘李春忠
t古宏晨
t
关国家自然科学基金委员会化学科学部北京10085;t华东理工大学上海
20237)
〔摘要」纳米结构材料一般由纳米颗粒纳米晶及纳米薄膜等结构组装而成其特异性能也取决于这些基本构成单元因此纳米颗粒的制备在纳米技术领域占有重要地位基于纳米颗粒材料制备科学与工程基础研究国家自然科学基金重点项目所取得的重要进展及成果本文论述了不
同
结
构及组成的纳米颗粒的制备方法及形态控制策略提出了纳米颗粒化学制备过程的工程特征及放大策略分析了纳米颗粒材料表面处理技术及相关理论问题对有待开展研究的领域和方向提出了
建议
[关键词]纳米颗粒制备工程特征表面处理
纳米科学与技术是一个涉及面广多学科交叉的新兴研究领域近年来在全世界范围得到了飞速发展并受到社会的广泛关注可以预期纳米科技的发展可使材料加工和产品制造发生根本性的变革并赋予材料和产品新的功能特性美国国家科学基金会认为纳米技术将引导21世纪工业革命川美国国家科学基金会指出“当我们进人21世纪的时候纳米技术将对世界人民的健康财富和安全产生重大影响至少如同20世纪的抗生素集成电路和人造聚合物那样纳米颗粒是人们研究开发最早的纳米材料之一在微电子生物医药等领域已显示出广泛的应用前景作为材料和器件的基本构成单元(Bui一dingbloeks)纳米颗粒的制备与加工是纳米家族的重要组成部分〔2〕针对纳米颗粒制备技术的基础研究以及相关新概念1991年美国国家科学基金会提出了一个称之为超细颗粒工程”(Ult汕nePartie一。Engineedng)的动议[,]事实上是一个微米纳米颗粒工程研究计划在深人调研及广泛征求意见并经专家组研讨的基础上19%年国家自然科学基金委员会将“纳米颗粒材料制备科学与工程基础研究项目列人九五重点资助计划由华东理工大学对纳米颗粒材料的制备及相关问题进行了较为系统而深人的研究在纳米颗粒制备工艺及机理制备过程工程规律及颗粒表面处理技术与理论等方面取得了重要成果本文将简要介绍该项目的主要进展并提出后续研究的思路
1纳米颗粒制备方法学和结构形态控制
针对纳米颗粒的气相和液相化学合成华东理工大学开发或发展了多种不同的制备方法如热化
学气相合成〔4一6伙微波等离子体〔7一91和高频等离子体化学合成[’。〕制备金属金属氧化物金属的氮碳化物以及复合的纳米颗粒气相燃烧制备纳米氧化物及其复合纳米颗粒材料L“〕液相还原合成cu
AgcrFe
cr-v等金属纳米颗粒材料[
‘2〕而采用沉
淀技术制备不同结构和形态的纳米铁黄碳酸钙等颗粒材料则已经实现了工业化生产仁‘3」利用不同
的合成方法制备不同种类形态和结构的纳米颗粒材料并对纳米颗粒的形成机理和性能控制原理进行了系统研究
在利用共沉淀制备忆铺氧化物复合纳米颗粒材料时发现沉淀物形貌与体系中阳离子有关钠离子存在有利于球形颗粒的获得N玩有利于立方形颗
粒的生成钾离子存在则导致颗粒形态趋于针状[‘4]利用液相还原合成金属纳米颗粒时发现PVP加人可以使镍粉颗粒趋向球形颗粒的团聚也
本文于2(X)1年3月29日收到208中国科学基
金ZJ)l
年
受到一定的抑制而利用明胶在金属颗粒表面强烈吸附的特性可以抑制颗粒生长和团聚使颗粒细化L’5」喷雾热解制备纳米颗粒时产物的形态和结构控制是过程的关键L’“」对于锰锌铁氧体的喷雾热解制备过程采用硝酸类化合物作为前驱体时喷雾热解过程符合液滴一粒子转变机理容易产生空心颗粒或破碎球壳在铁黄合成过程中添加一些阴离子和阳离子调节剂可以改善铁黄形态[’“〕掺杂阳离子部分进人晶格导致铁黄粒子结构发生变化表现在晶胞常数和热特性变化等方面掺杂阳离子对铁黄孪晶系数也有一定影响减小枝叉的作用依次为硅>锌>锰>镁>铬在利用微波和高频等离子体化学气相反应合成纳米颗粒时反应器结构参数混合方式反应温度和浓度等因素对反应历程产品组分和粒子形态具有明显影响{7一”〕利用这一技术获得了高纯度纳米Si3N;rio:TIN和M。粉等多种单组分多组分以及复合纳米颗粒材料纳米513叽颗粒材料经ICPa高压压制制备的复合材料具有普通氮化硅所不具备的特异介电特性其晶型转变规律和反常电学行为可以利用电传导模型和逾渗理论解释2纳米颗粒材料制备工程以纳米针状FeooH纳米CaCO3的气液固三相合成体系为背景研究了纳米颗粒材料液相合成过程混合理论流变特征和传质规律以流态化化学气相包覆纳米颗粒材料的化学气相冷凝和纳米颗粒材料的燃烧合成过程为背景研究了纳米颗粒材料气相反应过程的工程特征21合成体系流变学纳米颗粒材料的化学合成包括化学反应单体成核和颗粒生长等过程这些过程的相对速率在很大程度上决定了其形态特征混和和传质等对化学反应速率有很大影响合成体系的流变特性等会通过改变混和与传质特性而影响纳米颗粒形态另一方面对于超细颗粒制备过程放大即要在维持适当浓度和温度分布等条件下扩大装置又要使在小尺度装置仁合成物质的形态和结构在材料制备规模装置中实现因此对于超细颗粒液相制备过程的放大必须考虑体系的流变特征特别是对于具有固相重建性相变纳米颗粒的合成过程这一规律在纳米铁黄颗粒合成过程得到明确验证对于纳米caCO3和临苯二甲酸二锌酷体系在初期为典型的反触变性流体在高剪切速率时具有剪切增稠的趋势静置10h后的悬浮体已完全转化为正触变性表明纳米颗粒在流变特性上的确与常规悬浮体显著不同这些研究结果对于CaC03纳米颗粒的合成和应用具有重要意义22合成体系传质规律
纳米颗粒合成体系传质规律的研究是在纳米钊状铁黄和纳米碳酸钙等合成体系中实现的[’7}对
于铁黄合成体系流变特性按照传质理论在铁黄合成初期反应速率应随反应时间而逐渐减小在反应
中后期反应速率应基本不变实验得到的速率特征与理论相符
在用ca(OH):和CO:反应制备纳米碳酸钙的过程中碳酸钙快速形成反应过程可能存在两种机制:co:吸收控制和ca(oH):溶解控制为了
制备
粒度均一分布窄的纳米颗粒应尽量控制ca(oH)
2
溶解控制随温度升高反应初期出现ca(oH):溶解控制阶段消失过程转变为完全co:吸收控制随着co:分压的增大反应初期出现ca(OH):溶解控制阶段但持续时间很短很快恢复为co:吸收控制随Ca(OH):浓度降低反应初期的ea(oH):溶解控制加剧;当ca(OH):浓度<3%时过程完全为ea(oH)
:
溶解控制
23纳米颗粒气相合成的工程特征
化学气相冷凝(CVC)反应器中的传递现象类似
于撞击射流过程和冷壁CVD过程理论计算发现在低雷诺数时直管出口处出现旋涡随雷诺数和直管出口与撞击板距离的减小轴向中心速度的衰减梯度和径向最大速度的最大值增加而沿撞击板压力减小最快〔‘“〕回转炉化学气相包覆实现了在氧化
铝粒子表面均匀包覆Ti仇膜在该包覆过程同时存在成核包覆和成膜包覆成膜包覆有利于提高包覆层的均匀性和致密性通过控制反应物浓度反
应温度的方法可以控制反应速率和传质速率的相对大小达到控制成膜包覆的目的
3纳米颗粒的表面改性与分散稳定性
31
无机表面改性及应用
[l,]
纳米颗粒可以通过团聚实现平稳流化使纳米颗粒流态化气相化学修饰成为可能利用该技术可
以在脱水包覆的同时得到还原完全的氧化硅包粗
Fe3
仇纳米颗粒具有良好的防烧结作用显示出较
高的矫顽力和比饱和磁化强度反应时间(包覆和
还原同时进行)增加矫顽力虽然变化不大但比饱第4期孙宏伟等纳米颗粒材料制备科学与工程基础研究进展209
I和磁化强度略有下降这是因为510:包覆量的增加导致了非磁性物质的增加使得比饱和磁化强度有所降低32纳米颗粒分散体系相互作用机理与超分散荆分子结构设计[20〕利用设计的溶剂化链与锚固基团编排并合成了一系列具有不同分子结构的超分散剂其中主要包括端梭基端经基端叔胺基端季按基聚12轻基硬脂酸(分别记为CTPHSAHTpHSAATpHSATpHSA)端竣基聚。己内醋(CTPCL)端胺基聚丙烯酸醋(AT以)端磷酸醋基聚(顺丁烯二酸醉一环氧丙烷(叮MP))另外还包括CTPHSA及CTPCL与多乙烯多胺及聚乙烯亚胺的反应产物即具有梳状结构的CLPHSA和CLPCL超分散剂的吸附牢度与锚固基团种类数目以及颗粒的表面状况有关33固液界面高分子的吸附规律〔川对浓分散系分散稳定研究采用了一个特定的例子:纳米二氧化硅颗粒在水中形成的浓分散系来进行对其形成稳定的浓分散系的方法机理规律进行了研究主要对纳米二氧化硅颗粒的润湿性能固液界面的离子吸附性能形成的分散系流变性能进行了考察并对最终形成的稳定的浓分散系进行了应用性能评价从而得到了一个较为理想的稳定的浓分散系4纳米颗粒材料的应用技术及相关理论41复合骨修复材料及生物相容性[2,23]通过液相沉淀法合成经基磷灰石和p磷酸钙利用微观混合合成超细磷酸氢钙采用高温固相反应合成磷酸四钙通过控制体系反应条件和晶体生长调节剂的种类与浓度等因素得到了高纯棒状HAP不仅降低了结晶所需的活化能加速了产物的成核生长速率缩短了材料的凝结时间而且棒状HAP晶种可诱导水化产物的定向生长提高固化体的抗压强度实验研究和理论分析均表明晶种的引人可加快水化反应进程但引起固化体强度的降低CPC的生物相容性研究表明:材料无毒无致癌致崎变致突变性是一种良好的生物医用材料42纳米光催化技术及理论[24]半导体多相光催化法是治理环境污染的新技术采用Tioso4热水解法501gel法可以制备出高活性的纳米Ti仇粉末光催化剂将活性炭的吸附净化和Tio:光催化净化祸合在一起时可以明显提高光催化的反应速度减少了光催化中间产物的二次污染同时对活性炭起到原位再生的作用通过对
光化学反应器中辐射能传递行为的研究考虑光子透过光催化剂的量对双通量模型修正后可有效描述反应器内的辐射能分布和辐射能吸收速率把电
子和空穴在光催化剂表面发生直接复合过程加人
光催化反应主要基元步骤里可以对气固相光催化基元反应动力学进行分析光催化反应可简单分解为光子传递表面作用扩散步骤三个速率控制步骤基于这些理论研究结果设计的新型气固相间歇
循环式光催化反应器具有很高的催化效率
5有待开展研究的领域和方向
作为纳米结构和器件的基本构成单元纳米颗粒必须通过加工组成特定结构材料及器件时才能发挥其特异性能而应用于各领域如电子生物医
药催化等纳米颗粒的加工组装工程及相关科学问题研究成为近期有待开展的工作
51基于纳米颗粒的自组装及相关科学问题
利用纳米颗粒通过自组装等方法制备不同的纳米结构如一维(或准一维)的纳米链二维或三维的
纳米颗粒网状结构材料这些纳米结构材料显示出
许多不同于纳米颗粒的应用性能〔25〕最近进展是将分子自组装技术和量子线应用于光电器件和计算机器件针对纳米颗粒的自组装重点研究纳米颗粒组装的科学基础结构控制原理为材料基本构成单
元的控制及规模制备提供基础52纳米结构及功能材料加工