《納米材料分類(lèi)》ppt課件-文庫(kù)吧
2025-04-20 18:09 本頁(yè)面
【正文】 已經(jīng)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(yīng)磁控濺射等技術(shù)。等離子體法是利用在惰性氣氛或反應(yīng)性氣氛中通過(guò)直流放電使氣體電離產(chǎn)生高溫等離子體 ,從而使原料溶液化合蒸發(fā) ,蒸汽達(dá)到周?chē)鋮s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(chǎn)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(xué)） ?溶膠 — 凝膠法的化學(xué)過(guò)程首先是將原料分散在溶劑中 ,然后經(jīng)過(guò)水解反應(yīng)生成活性單體 ,活性單體進(jìn)行聚合 ,開(kāi)始成為溶膠 ,進(jìn)而生成具有一定空間結(jié)構(gòu)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(yīng) ,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(guò)加入 Zn(CH 3) 2和 S[Si(CH 3)3] 2制得了 ZnS包裹的 CdSe量子點(diǎn) ,顆粒平均粒徑為 ,量子產(chǎn)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(jī)溶劑 ,具有獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì) ,如粘度較大、離子傳導(dǎo)性較高、熱穩(wěn)定性高、低毒、流動(dòng)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(lèi)綠色溶劑。因此 ,離子液是合成不同形貌納米結(jié)構(gòu)的一種良好介質(zhì)。 Jiang等以 BiCl3和硫代乙酰胺為原料 ,在室溫下于離子液介質(zhì)中合成出了大小均勻的、尺寸為 3μm— 5μm的 Bi2S3納米花。他們認(rèn)為溶液的 pH值、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等條件對(duì)納米花的形貌和晶相結(jié)構(gòu)有很重要的影響。他們證實(shí) ,這些納米花由直徑 60nm— 80 nm的納米線(xiàn)構(gòu)成 ,隨老化時(shí)間的增加 ,這些納米線(xiàn)會(huì)從母花上坍塌 ,最終形成單根的納米線(xiàn)。趙榮祥等采用硝酸鉍和硫脲為先驅(qū)原料 ,以離子液為反應(yīng)介質(zhì) ,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(yīng)器 (如高壓釜 )中 ,通過(guò)對(duì)各種溶劑組成相應(yīng)的反應(yīng)體系加熱 ,使反應(yīng)體系形成一個(gè)高溫高壓的環(huán)境 ,從而進(jìn)行實(shí)現(xiàn)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(qū)體 Bi[S 2P(OC 8H17)2]3作反應(yīng)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(chǎn)。 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(yīng) 2472 h制得了長(zhǎng)達(dá)數(shù)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(lái)的新興的研究領(lǐng)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(diǎn)。 1943年 Hoar等人首次報(bào)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(xué)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(yīng)用研究得到了迅速發(fā)展。 1982年 ,Bouton等人應(yīng)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(dú)特的工藝性能和較為簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置 ,在實(shí)際應(yīng)用中受到了國(guó)內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。 納米材料的合成與制備方法 ?溶膠 — 凝膠法的化學(xué)過(guò)程首先是將原料分散在溶劑中 ,然后經(jīng)過(guò)水解反應(yīng)生成活性單體 ,活性單體進(jìn)行聚合 ,開(kāi)始成為溶膠 ,進(jìn)而生成具有一定空間結(jié)構(gòu)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(yīng) ,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(guò)加入 Zn(CH 3) 2和 S[Si(CH 3)3] 2制得了 ZnS包裹的 CdSe量子點(diǎn) ,顆粒平均粒徑為 ,量子產(chǎn)率 (quantum yield,QY)為 %。 納米材料的合成與制備方法 （電化學(xué)） ? 電沉積 ? 隨著納米技術(shù)的發(fā)展，電化學(xué)沉積應(yīng)用于制備納米材料和納米微加工技術(shù)中。電化學(xué)沉積因其自身特點(diǎn)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(shí)驗(yàn)方法。其主要優(yōu)點(diǎn)在于：（ 1）電沉積結(jié)晶過(guò)程的主要推動(dòng)力 —— 過(guò)電位，可以人為控制，整個(gè)沉積過(guò)程容易實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)監(jiān)控，在技術(shù)上困難較小、工藝靈活，易于實(shí)驗(yàn)室向工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)變；（ 2）常溫常壓操作，避免了高溫在材料內(nèi)部引入的熱應(yīng)力；（ 3）電沉積易使沉積原子在單晶基底上外延生長(zhǎng) , 可在大面積和復(fù)雜形狀的零件上獲得較好的外延生長(zhǎng)層；（ 4）電沉積制備納米材料的應(yīng)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(guò)電化學(xué)的方法制備出納米粒子，包括金屬、金屬合金、半導(dǎo)體、高分子導(dǎo)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(shí)例 [1214]，如Cu/Ni、 Cu/Fe、 Cu/Ag、 Pt/Co、 CoNiCu/Cu 等。電化學(xué)微加工技術(shù)可精確地對(duì)微部件進(jìn)行高速加工，是高性能、低成本和短周期電子設(shè)備的小型化和輕量化的基礎(chǔ) [15]。 納米材料的表征 ? 1 化學(xué)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(xué)成分分析相似，
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