《納米材料分類》ppt課件-文庫吧
2025-04-20 18:09 本頁面
【正文】 已經得到了較大的發(fā)展 ,常用的有陰極濺射、直流磁控濺射、射頻磁控濺射、離子束濺射以及電子回旋共振輔助反應磁控濺射等技術。等離子體法是利用在惰性氣氛或反應性氣氛中通過直流放電使氣體電離產生高溫等離子體 ,從而使原料溶液化合蒸發(fā) ,蒸汽達到周圍冷卻形成超微粒。等離子體溫度高 ,能制備難熔的金屬或化合物 ,產物純度高 ,在惰性氣氛中 ,等離子法幾乎可制備所有的金屬納米材料。 納米材料的合成與制備方法 （化學） ?溶膠 — 凝膠法的化學過程首先是將原料分散在溶劑中 ,然后經過水解反應生成活性單體 ,活性單體進行聚合 ,開始成為溶膠 ,進而生成具有一定空間結構的凝膠。 Stephen等利用高分子加成物 (由烷基金屬和含 N聚合物組成 )在溶液中與 H2S反應 ,生成的 ZnS顆粒粒度分布窄 ,且被均勻包覆于聚合物基體中 ,粒徑范圍可控制在 2nm5nm之間。 Marcus Jones等以 CdO為原料 ,通過加入 Zn(CH 3) 2和 S[Si(CH 3)3] 2制得了 ZnS包裹的 CdSe量子點 ,顆粒平均粒徑為 ,量子產率 (quantum yield,QY)為 %。 納米材料的合成與制備方法 ? 離子液作為一種特殊的有機溶劑 ,具有獨特的物理化學性質 ,如粘度較大、離子傳導性較高、熱穩(wěn)定性高、低毒、流動性好以及具有較寬的液態(tài)溫度范圍等。即使在較高的溫度下 ,離子液仍具有低揮發(fā)性 ,不易造成環(huán)境污染 ,是一類綠色溶劑。因此 ,離子液是合成不同形貌納米結構的一種良好介質。 Jiang等以 BiCl3和硫代乙酰胺為原料 ,在室溫下于離子液介質中合成出了大小均勻的、尺寸為 3μm— 5μm的 Bi2S3納米花。他們認為溶液的 pH值、反應溫度、反應時間等條件對納米花的形貌和晶相結構有很重要的影響。他們證實 ,這些納米花由直徑 60nm— 80 nm的納米線構成 ,隨老化時間的增加 ,這些納米線會從母花上坍塌 ,最終形成單根的納米線。趙榮祥等采用硝酸鉍和硫脲為先驅原料 ,以離子液為反應介質 ,合成了單晶 Bi2S3納米棒。 納米材料的合成與制備方法 ?溶劑熱法是指在密閉反應器 (如高壓釜 )中 ,通過對各種溶劑組成相應的反應體系加熱 ,使反應體系形成一個高溫高壓的環(huán)境 ,從而進行實現納米材料的可控合成與制備的一種有效方法。 Lou等采用單源前驅體 Bi[S 2P(OC 8H17)2]3作反應物 ,用溶劑熱法制得了高度均勻的正交晶系 Bi 2S 3納米棒 ,且該方法適于大規(guī)模生產。 Liu等用 Bi(NO3)3?5H2O、NaOH及硫的化合物為原料 ,甘油和水為溶劑 ,采用溶劑熱法在高壓釜中 160℃ 反應 2472 h制得了長達數毫米的 Bi2S3納米帶。 納米材料的合成與制備方法 ? 微乳液制備納米粒子是近年發(fā)展起來的新興的研究領域 ,具有制得的粒子粒徑小、粒徑接近于單分散體系等優(yōu)點。 1943年 Hoar等人首次報道了將水、油、表面活性劑、助表面活性劑混合 ,可自發(fā)地形成一種熱力學穩(wěn)定體系 ,體系中的分散相由 80nm 800nm的球形或圓柱形顆粒組成 ,并將這種體系定名微乳液。自那以后 ,微乳理論的應用研究得到了迅速發(fā)展。 1982年 ,Bouton等人應用微乳法 ,制備出 Pt、 Pd等金屬納米粒子。微乳法制備納米材料 ,由于它獨特的工藝性能和較為簡單的實驗裝置 ,在實際應用中受到了國內外研究者的廣泛關注。 納米材料的合成與制備方法 ?溶膠 — 凝膠法的化學過程首先是將原料分散在溶劑中 ,然后經過水解反應生成活性單體 ,活性單體進行聚合 ,開始成為溶膠 ,進而生成具有一定空間結構的凝膠。 Stephen等利用高分子加成物 (由烷基金屬和含 N聚合物組成 )在溶液中與 H2S反應 ,生成的 ZnS顆粒粒度分布窄 ,且被均勻包覆于聚合物基體中 ,粒徑范圍可控制在 2nm5nm之間。 Marcus Jones等以 CdO為原料 ,通過加入 Zn(CH 3) 2和 S[Si(CH 3)3] 2制得了 ZnS包裹的 CdSe量子點 ,顆粒平均粒徑為 ,量子產率 (quantum yield,QY)為 %。 納米材料的合成與制備方法 （電化學） ? 電沉積 ? 隨著納米技術的發(fā)展，電化學沉積應用于制備納米材料和納米微加工技術中。電化學沉積因其自身特點為制備粒徑和形狀可控的納米微粒提供了一種方便可行的實驗方法。其主要優(yōu)點在于：（ 1）電沉積結晶過程的主要推動力 —— 過電位，可以人為控制，整個沉積過程容易實現計算機監(jiān)控，在技術上困難較小、工藝靈活，易于實驗室向工業(yè)現場轉變；（ 2）常溫常壓操作，避免了高溫在材料內部引入的熱應力；（ 3）電沉積易使沉積原子在單晶基底上外延生長 , 可在大面積和復雜形狀的零件上獲得較好的外延生長層；（ 4）電沉積制備納米材料的應用范圍非常廣，原則上只要在電極上可以沉積的物種都可以通過電化學的方法制備出納米粒子，包括金屬、金屬合金、半導體、高分子導電聚合物等。迄今為止，用電沉積方法制備納米晶材料不乏成功實例 [1214]，如Cu/Ni、 Cu/Fe、 Cu/Ag、 Pt/Co、 CoNiCu/Cu 等。電化學微加工技術可精確地對微部件進行高速加工，是高性能、低成本和短周期電子設備的小型化和輕量化的基礎 [15]。 納米材料的表征 ? 1 化學成分的表征包括元素成分分析和微區(qū)成分分析。元素成分分析與其他材料的化學成分分析相似，
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