微乳液法制备纳米材料
微乳液法制备纳米二氧化硅颗粒研究

摘 要 :采用微 乳液 法制备 了纳米二氧 化硅 粒。利 用拟三 元相 图研 究 了不 同表 面活性 剂/ 表 面活 助
性 剂 比、 水相 变化 对微乳 液形成 的影响 , 并得到 了稳 定 的油 包水 型微 乳 液 。对含硅 酸钠 的微 乳 液酸 化后 可制备 得到二 氧化硅 颗粒 , 其粒径 约为 3 n 晶型 为 B一 0 m, 石英 。 关键 词 :二氧 化硅 ; 乳液 ; 微 纳米颗粒
在透 明 向半 透 明的转化 区可认 为是 微乳 液 与 乳液 的分 界 面 , 变 P O / 戊醇 与环 己烷 的 比, 复上 述 工 改 G E正 重
作, 可得 到拟三元 相 图 , 由此判 定稳定 的微乳 区 。在搅拌 下 向微 乳液 中缓慢 滴 加浓 硫 酸 , 并 调整 p H值为 1~
法 引起 了人们 的重视 。本论文 利用油 包水 ( O) W/ 型微 乳液 制备 了纳米 级 SO 颗 粒 , 对 其微 观 结构 与形 态 i: 并
进 行 了表征 。
1 实验 材 料 与方 法
将 表面活 性剂 聚 乙二醇 辛基 苯基 醚 ( o e yeeGyo O t p e y Eh rP O 、 P l t l l l cy h nl te , G E) 助表 面活 性 剂正 戊醇 yh n c l 按 比例 加入 到环 己烷 中 , 超声振 荡后慢慢 滴加水 或水 溶液 , 不断超 声 振荡 , 并 观察 体 系 的透 明度 及 粘度 变 化 。
用造 成一定 限制 。而微 乳液是 热力学稳 定 的单 分散 体 系 , 散 相直 径 约为 1 l O m, 系 中富含 表面活 性 分 O~ O n 体 剂 和助表 面活性 剂 , 由两者组 成 的膜 限制 了颗 粒 的长 大 , 并 故有 利 于生 成颗 粒分 散 的纳 米 SO 颗 粒 , i: 因而 该
纳米材料的概述及化工制备方法

目录摘要 (1)引言 (2)1 纳米材料的概述 (3)1.1纳米材料的定义 (3)1.2纳米材料的制备方法 (4)1.2.1机械法 (4)1.2.2化学制备方法 (5)2 微乳反应器原理 (6)2.1微乳液 (6)2.2微乳反应器原理 (7)2.2.1分别增溶有反应物A、B的微乳液混合 (8)2.2.2反应物A的微乳液与反应物B水溶液混合 (9)2.2.3反应物A的微乳液与反应物B气体 (9)2.3微乳反应器的形成及结构 (10)2.3.1微乳液的形成机理 (10)2.3.2微乳液的结构 (11)3 微乳反应器的应用——纳米颗粒材料的制备 (12)3.1纳米催化材料的制备 (12)3.2聚合物纳粒的制备 (12)3.3金属单质和合金的制备 (13)3.4无机化合物纳粒的制备 (13)3.5磁性氧化物颗粒的制备 (13)结论 (14)致谢 (16)参考文献 (17)摘要本文从纳米粒子制备的角度出发,论述了微乳反应器的原理、形成与结构,并对微乳液在纳米材料制备领域中的应用状况进行了阐述。
并简单的对什么是纳米材料,纳米材料的一系列制备方法做了介绍,从而了解到微乳化法相对于其它制备方法的优缺点。
关键词:纳米粒子;微乳液;微乳反应器;纳米材料制备引言纳米材料和纳米科技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。
早在二十世纪60年代,英国化学家Thomas就使用“胶体”来描述悬浮液中直径为1nm-100nm的颗粒物。
1992年,《Nanostructured Materials》正式出版,标志着纳米材料学成为一门独立的科学。
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。
当粒子尺寸小至纳米级时,其本身将具有表面与界面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应,这些效应使得纳米材料具有很多奇特的性能。
1982年,Boutonmt首先报道了应用微乳液制备出了纳米颗粒:用水合胼或者氢气还原在W/O型微乳液水核中的贵金属盐,得到了单分散的Pt,Pd,Ru,Ir金属颗粒(3~10nm)。
纳米粒子的制备方法及应用

纳米粒子的制备方法及应用纳米粒子的制备方法分为物理方法和化学方法。
物理方法主要包括雾化法、机械合金法、燃烧法等,化学方法主要包括溶胀法、微乳液法、共沉淀法、水热法等。
以下是关于纳米粒子的常见制备方法及其应用的详细介绍。
1. 雾化法:将物质通过高温、高压的气体和固液混合物的喷雾,使其迅速冷却固化,形成纳米粒子。
这种方法的特点是造粒速度快、控制性好,应用广泛。
例如,铜纳米粒子制备后可以应用于导电涂料、导电油墨等领域。
2. 机械合金法:通过机械能强化作用,将材料在高能物理场中研磨、冲击或研磨脱臭,使其形成纳米粒子。
这种方法能够制备高纯度的纳米材料,并且可以控制纳米颗粒的形貌和粒度。
例如,铁-铁氧化物纳米复合粒子可以应用于催化剂、磁性材料等领域。
3. 燃烧法:通过在适当的氧气中燃烧金属颗粒或金属盐溶液,使其生成纳米颗粒。
这种方法具有操作简单、制备快速的优点。
例如,钛纳米颗粒可以应用于太阳能电池、生物材料等领域。
4. 溶胀法:利用高分子溶胀、凝胶与干燥法,通过控制溶胀度和架链密度,形成纳米颗粒。
这种方法制备的纳米粒子具有较大的比表面积和较高的孔隙度,适用于吸附、分离等领域。
5. 微乳液法:利用表面活性剂和油水体系,通过溶胶-凝胶转化或乳化反应制备纳米颗粒。
这种方法具有制备精密、单分散的纳米颗粒的优点,例如,二氧化钛纳米颗粒可以应用于催化剂、阳光防护剂等领域。
6. 共沉淀法:将溶液中的金属离子还原后,通过慢慢加热和搅拌,使其形成纳米颗粒。
这种方法的优点是制备过程简单、成本低廉,适用于大批量生产。
例如,氧化铁纳米颗粒可以应用于医学成像、磁性流体等领域。
7. 水热法:将溶液放入高温高压设备中,在水的超临界状态下进行溶解、析出和固化,形成纳米颗粒。
这种方法制备的纳米材料具有优异的结晶度和热稳定性,广泛应用于催化剂、电池材料等领域。
纳米粒子具有特殊的物理、化学和光学性质,因此在众多领域中有重要的应用。
以下是几个典型的应用领域:1. 生物医学:纳米粒子在生物医学领域中具有广泛的应用,如药物载体、分子成像、肿瘤治疗等。
微乳液法制备纳米TiO2粒子

第5 9卷
第 1 期
有 色 金 属
No f go 8 M e as n e r u t l
Vo . 9. No. 15 1 Fe r a y 2 0 0 7 bu r
2 0 0 7 年 2 月
微乳液 法制备纳米 TO 粒子 i2
造 成物 料局部 浓 度 过 大 , 子形 态 分 布 不均 。反 相 粒 微 乳法 ( o) 用反 相 胶 团作 为 “ 反应 器 ”3, w/ 利 微 _ 可 J 达 到控 制微粒 大小 、 状 的 目的 。 形 因此 可 采用反 相微 乳 法制备 纳 米 级 颗 粒 [ , 此 方 法 设 备 简 单 、 作 4 且 ] 操 容 易 、 径 大 小 可 控 、 散 好 、 布 窄 _ 。 施 利 粒 分 分 5 J 毅 [J 6、 V.C h ba V.Pl i 牛 新 书I 等 分 别 采 h ar, ia[ l 、 s ]
微乳 液 的 配 制 。 先将 OP1 ,0和 正 戊 醇 配 成 质 量 比 4 1的混合 溶 液 , : 向其 中加 入适 量环 己烷 , 合 混 均匀, 分成 两 份 , 中一 份加入 一 定量 的 05 mo/ 其 .6 lL 的 TC 的 盐 酸 液 , 一 份 加 入 与 之 相 同 量 的 ih 另
T M 和 B T等分析 手段对粉体的粒径 、 E E 物相 、 形貌进行表征 结果表明 . 采用 反相微乳 液可 以合成 出纳米级 TO iz粒子 。当体 系 内古水量较高时 。 产物粒度较小 , 且分布均匀。适 当的陈化 , 可使产物粒度变小 , 分布 变窄。
关键 词 : 无机非金属 材料 ; 纳米 T0 ; i2微乳液法
益 帼 一 邓瑞 红 聂基 兰 ,, ,
纳米材料的制备方法(液相法)

05
液相法制备纳米材料的前景与展 望
新材料开发与应用
液相法制备纳米材料在新型材料开发 中具有广泛应用,如高分子纳米复合 材料、金属氧化物纳米材料等。
随着科技的发展,液相法制备的纳米 材料在能源、环保、生物医学等领域 的应用前景广阔,如燃料电池、太阳 能电池、生物传感器等。
提高制备效率与质量
液相法制备纳米材料具有较高的生产效率和可控性,能够实 现规模化生产。
通过优化制备条件和工艺参数,可以进一步提高纳米材料的 性能和质量,如粒径分布、结晶度等。
降低制备成本与能耗
液相法制备纳米材料具有较低的成本和能耗,能够降低生 产成本,提高经济效益。
通过改进制备技术和设备,可以进一步降低液相法制备纳 米材料的成本和能耗,实现绿色可持续发展。
THANKS
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微乳液法
总结词
通过将前驱体溶液包含在微小的水或油滴中来制备纳米材料的方法。
详细描述
微乳液法是一种制备纳米材料的有效方法。在微乳液法中,将前驱体溶液包含在微小的水或油滴中, 形成微乳液。通过控制微乳液的尺寸和前驱体的反应条件,可以制备出具有特定形貌和尺寸的纳米材 料。微乳液法可以用于制备有机或无机纳米材料,具有较高的应用价值。
液相法具有操作简便、成本低、 可大规模生产等优点,适用于制 备多种纳米材料,如金属、氧化 物、硫化物等。
液相法的分类
01
02
03
化学还原法
通过化学还原剂将金属盐 或氧化物还原成金属纳米 粒子。
沉淀法
通过控制溶液的pH值、温 度等条件,使金属离子或 化合物沉淀为纳米粒子。
微乳液法
利用微乳液作为反应介质, 通过控制微乳液的组成和 反应条件,合成纳米粒子。
微乳液在贵金属纳米材料制备中的应用

O 引 言
微乳液是制备新型材料很有价值的体系。以微乳液作 为反应介质或模板 , 可以有效地对纳米粒子的 大小和形貌进行调控 。 、 、 一 金 银 铂等贵金属的纳米材料因其特殊性能而使其合成成为研究热点 。 例如 , 具 有不同轴径比的A 纳米棒 的合成使人们能够更为深入地研究其形状对光吸收特性 的影 响规律 在利用 u ,
2 微乳液 中贵金属纳米材料的制备
以微乳液为模板制备纳米粒子的方法通常包括OW和W/两种类 型 】 / O 叫2 。在OW微乳液体系 中。 微乳
液液滴靠表面活性剂形成的一层复合物薄膜或称界面层来维持其稳定 。OW微乳液聚合的动力学过程 / 并不服从经典的S i — ur mt E a 理论 , h t 而是一种连续 的粒子成核过程。在W/微乳液中, O 微小的“ 水池” 被表面
泡囊等形式。 微乳液是 由表面活性剂 、 助表面活性剂 、 、 油 水或盐水等组分在合适配 比下 自 发形成的、 具有 热力学稳定性的 、 均匀透明的、 向同性 、 各 低粘度的分散体系 。微乳液液滴 的直径介于胶束与乳状液之 间, 约为5 10m, ~0 n 液滴被表面活性剂和醇的混合膜所稳定 。它不同于乳状液。乳状液是热力学不稳定体
摘
要: 贵金属 纳米材料 是一类 在 电子 、 工 、 化 医药等领域有着 广阔应用前景 的新型材料 , 控制 贵金属纳米粒子
的大小和形状是其获得应用的前提。 介绍 了微乳液 的性质 、 点 , 特 并对其在贵金属纳米材料制备 中的应用现状和 应用前景进行 了评述。
关键词: 微乳液; 贵金属; 纳米材料; 制备
4 4
江
苏
药物制剂中纳米乳液的制备与性能研究

药物制剂中纳米乳液的制备与性能研究随着纳米技术的不断发展和应用,纳米乳液作为一种新型的药物制剂表现出了许多独特的优势。
本文将重点研究纳米乳液的制备方法、性能特点以及在药物制剂中的应用。
一、纳米乳液的制备方法纳米乳液主要通过高压均质法、超声乳化法以及微乳液法等方法来制备。
首先,高压均质法是将药物溶于乳液基质中,然后在高速切割剪切力下通过微孔进行乳化,从而得到均匀细小的纳米颗粒。
其次,超声乳化法是利用声波的高频振动作用以形成空化现象,使得油相和水相产生乳化以形成纳米乳液。
最后,微乳液法是将药物和界面活性剂通过加热混合溶解后,再加入乳化油相中制备纳米乳液。
二、纳米乳液的性能特点1. 粒径小:纳米乳液由于其纳米颗粒的存在,具有细小的粒径,通常在10-500纳米之间,这种细小的颗粒有助于提高药物的生物利用度和药效。
2. 稳定性好:纳米乳液中的纳米颗粒受到界面活性剂和稳定剂的保护,可以有效防止颗粒的聚集和沉降,保持乳液的长期稳定性。
3. 药物释放迅速:由于纳米乳液颗粒的小尺寸和大比表面积,药物在纳米乳液中的释放速度较快,提高药物的溶解度和生物利用度。
三、纳米乳液在药物制剂中的应用1. 药物递送系统:纳米乳液作为一种良好的药物载体,可以有效地将药物输送到目标器官或细胞内,提高药物的治疗效果。
2. 体外诊断试剂:纳米乳液可以作为体外诊断试剂的载体,用于检测和测定目标物质的含量和活性。
3. 眼药液剂:纳米乳液可以用于制备眼药液剂,提高眼药的渗透性和抗炎作用。
4. 皮肤护理:纳米乳液可以用于制备护肤品,通过纳米粒子的渗透作用,实现对皮肤的保湿、抗衰老和抗氧化等效果。
总之,纳米乳液作为一种新型的药物制剂,在制备方法、性能特点以及应用方面都表现出了很大的潜力和前景。
未来随着纳米技术的不断进步,纳米乳液将在医药领域中发挥更为重要的作用,为人类的健康事业作出更大的贡献。
(注:本文纯属虚构,仅作为参考示例,实际写作时请根据题目需求进行调整和补充。
微乳液法制备BaF_2纳米粉体

子陈化时间超过 2 h 后粒径趋于稳定 , 约为 5 2 n m .
1 引 言
氟化物因其结构与特性优势, 作为功能材料倍受
稳定的 B a F 2 沉淀粒径与水 / 乙醇的体积比有关 . 但 这种方法受溶液的混合速度和溶液过饱和度的影响, 产物的粒径不容易控制.Li n g Z hu 等[7]用超声化学法
2 司) ;B a (N O 3) ( A . R., 天津市大茂化学试剂厂 ) ; N H4F
(A .R. , 上海试剂化学有限公司) ; 丙酮 (A . R., 莱阳经 济技术开发区精细化工厂 ) . 79 - 1 型磁力加热搅拌器 (江苏省金坛市正基仪 器有限公司) ; 菲恰尔 TD L - 5 A 型离心机 (上海菲恰
尔分析仪器有限公司) ; JS M - 63 8 0L V 扫描电子显微 镜,日本电子; D 8A d v an c eX 射线粉末衍射仪,德国 B ruk er 公司 . 2.2 Ba F 2 粉体的制备 在锥形瓶 中依次加入 2gC TA B , 25 m L 正辛 烷 , 3 m L 正戊醇,搅拌一段时间后加入一定量的 0 . 15 m ol / L 硝酸钡水溶液. 充分搅拌后得透明的微乳液 A . 在另一锥 形瓶中加入 2gC TA B , 25 m L 正辛 烷 , 3 m L 正戊醇 ,搅拌一段时间后加入一定量的 3 m ol / L 氟化氨水溶液, 充分搅拌后得到微乳液 B . 搅拌 2h , 陈化 2 天, 用丙酮破乳, 沉淀用无水乙醇洗 涤 5 次, 将所得沉淀放在室温下干燥, 得到白色粉末 . 2.3 样品的表征 所得的样品在德国 B r uk er 公司的 D 8A dva n c eX 射线粉末衍射仪上进行 X 射线衍射物相分析,在日 本产的 JSM 6 38 0LV 扫描电子显微镜上观 测产物的 形貌和尺寸 .
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周海成等[24 ] 在Triton X 100/ 环己烷/ 正戊醇/ 水溶液微乳 液体系中,研究了反应物的相对浓度 对产物形貌的影响。结果表明, 当 [ Ag + ] ∶[Br - ] = 1 时,可以得 到均一的AgBr 纳米颗粒,随着W0 ( [ H2 O ]/ [ Triton X - 100 ]) 增大,颗粒尺寸有所增大;当[Ag + ] ∶[Br - ] = 1 ∶2. 5~3 之间 时,可以合成直径在30nm 左右的弯曲 的AgBr纳米线。由此可见,选择不同 的反应物相对浓度可以调控产物的形 貌,这为合成其它体系理想形貌的目 标产物提供了一种可行的方法。
在同样的微乳液体系中, 周海成等[25 ] 制得了 CaSO4纳米棒(线) 。结果 表明,改变W0 值可以改变 所得纳米棒的长度,当W0 = 10 时所得纳米棒最长。同 时当W0 及其它条件不变时, 改变反应物浓度可明显影 响CaSO4 纳米棒(线) 的尺 寸大小与结晶度。
J unhua Xiang 等以SDS/ 正己醇/ 正己烷/ 水微乳液法和水热合成法相结合,合成 出形状可控的PbS 纳米晶体,包括纳米 粒子、纳米管和纳米线。并研究了不同 硫源和不同反应温度对产物形貌的影响 ,结果表明,室温下产物为5~7 nm的PbS 粒子,当反应温度升高到120 ℃时,产物 为直径20~40nm 的PbS 纳米线;同时改 变硫源还可以制得不同结构的PbS 纳米 粒子。
自Boutonnet等【14 J首次用微乳液制备出Pt、Pd、Rh、 Ir等单分散金属纳米微粒以来,该法已受到了极大的重视_1“。 归纳起来,用微乳液法制备出的纳米微粒有以下几类: (1)金属纳米微粒。除Pt、Pd、Rh、Ir外,还有Au、Ag、Mg、Cu、 Gd等; (2)半导体材料CdS、PbS、CuS等; (3)Ni、Co、Fe等金属的硼化物; (4)si02、F岛03等氧化物; (5)agCl、AuCl3-等胶体颗粒; (6)CaOD3、Bac03等的金属碳酸盐; (7)磁性材料BaFel2019; (8)聚合物纳米粒子等。
微乳液制备纳米微粒还可用一些改进的方法。 例如,以AOT[sodium 10is-(2ethylhexyl)sulfosuecirmte]为表面活性剂的微乳 液制备CdS纳米微粒时,如在微乳液中加入六 甲基磷酸酯(hexamethyrlphosphate,I-IMP)作为 保护剂时,纳米微粒的大小分布更均一“。同 样在用AOT微乳液制备CdS纳米微粒时如果一 份微乳液的“水池”中溶人S2,而另一份并不是 直接将Cd2+溶人“水池”中,而是以少量的表面 活性剂(AOT)2Cd(即以cd取代AOT中的Na)与 AOT混合使用时,得到的纳米微粒的大小也变 得更加均一。
微乳液中,微小的“水池”(water p001)被表面活性剂和助表面活性剂所组 成的单分子层界面所包围而形成微乳颗粒, 其大小可控制在几到几十纳米之闻。微小 的。水池”尺度小且彼此分离,因而构不 成水相,通常称之为“准 相”(pseduophase)。这种特殊的微环境, 或称为“微反应器”(microreactor)已被 证明是多种化学反应,如酶催化反应、聚 合物合成、金属离子与生物配体的络合反 应等的理想的介质,且反应动力学也有较 大的改变。
只有选择合适的表面活性剂、助表面活性剂、 油和水溶液的比例,才能制备出所需的纳米材料。 一般情况下,首先固定油的含量,选择不同的表 面活性剂和助表面活性剂的比例,然后向体系中 加水,得到最合适的表面活性剂和助表面活性剂 的质量比。然后,固定表面活性剂和助表面活性 剂的比例(设其混合质量为mS ) ,分别按mS :mO (油的质量) 为1 :9 、2 :8 、3 :7 、4 :6 、 5 :5 、6 :4 、7 :3 、8 :2 9 :1 的比例混合 成乳状液,然后向乳状液中加水,作出拟三元相 图。从而确定制备纳米材料所用的合适的微乳 液体系。
由于反胶束微乳液(W/ O) 的液滴直径小,液 滴分散性好,液滴内部的水相是很好的化学反应 环境,而且液滴大小和形状可以人为控制,从而控 制产品粒子的粒径、粒径分布和形状。与传统的 制备方法相比,反胶束微乳液法制备纳米微粒还 具有实验装置简单,操作容易等优点,所以这种方 法被广泛地应用于制备多种无机功能纳米材料。
反胶束微乳液作为制备纳米材料 的微反应器已经显示了其独特的优点, 。 不仅制备过程简单,操作容易,反应条 件温和,而且可以实现对粒子尺寸和形 貌的控制。另外,可以把微乳液法和水 热法或溶胶凝胶法相结合,使各制备方 法形成互补,合成出理想结构的纳米材 料。
• 参考文献
(1).宋平方. 朱启安. 王树峰. 反相微乳液法合成纳米钛酸钡球 形颗粒. 无机化学学报.2006 ,22 (2) :355 – 358 (2).姚渊. 李冬梅. 桑文斌等. 微乳液法制备二氧化硅包覆 ZnS :Mn / CdS 纳米晶. 人工晶体学报.2006 ,35 (2) : 400 403 (3).公瑞煜.官文超.微乳液及纳米微粒的微乳液制备法.华中科技 大学化学系 (4).周德璧,屠赛琦,任志伟,陈云兰 .微乳液法合成 Fe-Co-Ni 合金纳米微粒.中南大学学报(自然科学版).第38卷第4期.2007 年8 月
在以微乳液制备纳米微粒时,可以用到的 表面活性剂有: (1)阴离子表面活性剂,如AOT、SDS; (2)阳离子表面活性剂, CTAB(cetykrimethydamonium bromide) (3)非离子表面活性剂,如Triton X一100[分子式为 CH3C(CH3)2CH2C(CH3)2C6,H4(OCH2CH2)9.5 0H]、 C12E5(dodeeyI.-pentaethyleneglyeol—ether)和 C12E7(dodecy[一nepta-ethyleneglyeobether)等。 显然,表面活性剂的选择和微乳液的组成对合成的 纳米微粒的性质和质量均是至关重要的。
微乳颗粒在不停地做布朗运动,不同颗粒在 互相碰撞时,组成界面的表面活性剂和助表面 活性剂的碳氢键可以互相渗入。与此同时, “水池”中的物质可以穿过界面进人另一种颗 粒中。例如,由阴离子表面活性剂构成的微乳 液的电导渗滤现象(percolation phenomenon) 就是由于“水池”中的阳离子不断穿过界面, 在颗粒间跃迁时所形成的长程导电链所致。微 乳液的这种物质交换的性质使“水池”中进行 的化学反应成为可能。
49—应化—张健
/u/1951030530 汨罗江Di老黄牛
• 1.微乳液法简介
• 2.微乳液体系的选择及影响粒子尺寸的因素 • 3.微乳液法制备纳米微粒的基本原理及研究进展
微乳液是指两种相对不互溶的液 体在表面活性剂作用下形成的热力 学稳定、各向同或半透明的粒径大 小在10~100nm 的分散体。根据 分散相与连续相的不同,微乳液可分 为“油包水(W/ O) ”和“水包油(O/ W) ”两种类型,和普通乳状液不同, 微乳液的形成是自发的,不需要能量。