第8章第二节纳米粒子的制备方法.pptx

第八章 第二节 纳米粒子的制备方法;纳米材料的主要形式;纳米材料的分类;按材质 纳米金属材料、纳米非金属材料、纳米高分子材料和纳米复合材料。 按形态 纳米颗粒材料、纳米固体材料（也称纳米块体材料）、纳米膜材料以及纳米液体材料。 按功能 纳米生物材料、纳米磁性材料、纳米药物材料、纳米催化材料、纳米智能材料、纳米吸波材料、纳米热敏材料以及纳米环保材料等。; 人工制备纳米材料的实践也已有1000年的历史，中国古代利用蜡烛燃烧之烟雾制成碳黑作为墨的原料和着色的染料，就是最早的人工纳米材料。 中国古代铜镜表面的防锈层经检验也已证实为纳米SnO2颗粒构成的薄膜。; 人们自觉地将纳米微粒作为研究对象，而用人工方法有意识地获得纳米粒子则是在20世纪60年代。 1963年，Ryozi Uyeda等人用气体蒸发（或“冷凝”）法获得了较干净的超微粒，并对单个金属微粒的形貌和晶体结构进行了电镜和电子衍射研究。 ; 纳米粒子制备方法评述;过去一般把超微粒子(包括1-100nm的纳米微粒)制备方法分为两大类：物理方法和化学方法。 液相法和气相法被归为化学方法，机械粉碎法被划为物理方法。;将块状物质粉碎、细化，从而得到不同粒径范围的纳米粒子。;纳米微粒合成技术要求;粉碎定义：固体物料粒子尺寸由大变小过程的总称，它包括“破碎”和“粉磨”。前者是由大料块变成小料块的过程，后者是由小料块变成粉体的过程。;基本粉碎方式：压碎、剪碎、冲击粉碎和磨碎。 种类：湿法粉碎 干法粉碎;种：颗粒之间或颗粒与磨球之间互相摩擦,使得一定粒度范围内的颗粒造成表面粉碎,结果形成大和小两种粒度的新颗粒,称为摩擦粉碎或表面粉碎。 一种：由于球对颗粒或颗粒对颗粒的冲击、碰撞和剪切等作用,从颗粒中近似等体积地分割出两个小颗粒,称为冲击压缩粉碎或体积粉碎。 ;粉碎过程的另一现象“逆粉碎现象” 物料在超细粉碎过程中，随着粉碎时间的延长，颗粒粒度的减小，比表面积的增加，颗粒的表面能增大，颗粒之间的相互作用增强，团聚现象增加，达到一定时间后，粉碎 团聚 是各种粉碎存在最低粒度下限的主要原因； 是相似条件下湿法球磨比干法粒度下限低的原因.;例如： A：在干法研磨水泥熟料时加入乙二醇作为助磨剂，产率可提高25～50％； B： 在湿法球磨锆英石时加入0.2％的三乙醇胺，研磨时间减少3/4。; 在纳米粉碎中，随着粒子粒径的减小，被粉碎物料的结晶均匀性增加，粒子强度增大，断裂能提高，粉碎所需的机械应力也大大增加。因而粒度越细，粉碎的难度就越大。粉碎到一定程度后，尽管继续施加机械应力，粉体物料的粒度不再继续减小或减小的速率相当缓慢，这就是物料的粉碎极限。; 球磨机是目前广泛采用的纳米磨碎设备。 它是利用介质和物料之间的相互研磨和冲击使物料粒子粉碎，经几百小时的球磨，可使小于lμm的粒子达到20％。;滚筒式球磨;行星球磨;1）高能球磨制备ZnSe纳米晶粉体 车俊 姚熹 姜海青 汪敏强，西安交通大学, 《稀有金属材料与工程》-2006 将相同摩尔比的Zn粉和Se粉放在球磨罐(WC)中，选用球石直径为10mm，原料：球石＝1:20，干磨，在氮气保护下，球磨60min即可获得纯立方闪锌矿结构，避免了ZnO相的出现。晶粒的尺寸用Scherrer公式计算为5nm，用TEM直接观察的尺寸为10nm左右。;未被N2气保护的ZnSe样品;????? 环保意识增强呼唤电动汽车。电动汽车的关键之一是要有大容量充电电池。目的：针对电动汽车用电池负极材料。 西安交通大学正在开发的高能球磨MgNi合金电池负极材料，处于国内先进，可做为大容量充电电池的负极候选材料，为进一步开发制备大容量合金负极，进而开发大容量充电电池奠定基础。 ;周勇敏. 高能球磨法制备纳米铋粉的研究.润滑与密封,2006.10 南京工业大学　;B：纳米铋粉的制备 在每个金属罐中加入无水乙醇100 ml、铋粒12.54 g、PVP 6.27 g, 调整转速为400r/min, 时间设置为4h, 球磨。结束后将产物取出封存静置, 得到黑色胶体溶液, 粉体在其中分散均匀而稳定, 溶液长久不见澄清。; 该溶液中的粉体采用离心沉降收集很困难, 高速离心也不能使溶液澄清, 分离出的粉体也很少, 将溶剂干燥也不能析出纳米铋粉。 因此铋粉的收集采用电解质聚沉法, 每100 ml均相溶液加入2 g硬脂酸, 用玻璃棒搅拌使其溶解, 封存静置, 几天后黑色粉体沉降底部, 黑色溶液全部澄清, 无色透明。去除上层清液, 加入无水乙醇清洗数次, 真空干燥, 得到黑色的纳米铋粉。 ; 孔慧.高能球磨法制备高电位梯度的ZnO 压敏电阻.电子元件与材料