纳米粒子合成方法的介绍.pdf

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 物理方法－粉碎法 一般的粉碎作用力 都是几种力的组合，如 球磨机和振动磨是磨碎 和冲击粉碎的组合；雷 蒙磨是压碎、剪碎和磨 碎的组合；气流磨是冲 击、磨碎与剪碎的组合， 等等。 几种典型的粉碎技术： 球磨、振动球磨、振动 磨、搅拌磨、胶体磨、 纳米气流粉碎气流磨 物理方法－粉碎法 物料被粉碎时常常会导致物质结构及表面物理化学 性质发生变化，主要表现在： 1、粒子结构变化，如表面结构自发的重组，形成非 晶态结构或重结晶。 2、粒子表面的物理化学性质变化，如电性、吸附、 分散与团聚等性质。 3、受反复应力使局部发生化学反应，导致物料中化 学组成发生变化。 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。 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）↑ Fe(CO) (g) Fe(s)+5CO(g) 5 气相分解法的原料通 SiH (g) Si(s)+2H (g) 常是容易挥发、蒸汽 4 2 压高、反应性好的有 3[Si(NH) ] Si N (s)+2NH (g) 机硅、金属氯化物或 2 3 4 3 其它化合物 (CH ) Si SiC(s)+6H (g) 3 4 2