試談納米氧化物及其制備技術(shù)(已修改)
2025-07-26 01:57 本頁面
【正文】 納米氧化物及其制備技術(shù)摘要氧化物是一類重要的材料，應(yīng)用廣泛，基于納米粒子的一些特異性能，致使納米氧化物在很多領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)于常規(guī)氧化物，因而納米氧化物的制備及性質(zhì)研究成為材料工作者研究的熱點(diǎn)。本文綜述了納米氧化物的研究前景、應(yīng)用以及其主要制備技術(shù)，并著重介紹了低溫固相化學(xué)法。關(guān)鍵詞：納米氧化物 均勻沉淀法、直接沉淀法、溶膠一凝膠法、1 引言20世紀(jì)08年代初期，納米材料這一概念形成后，己引起世人的密切關(guān)注。它所具有的獨(dú)特性質(zhì)，使人們意識(shí)到它的廣闊發(fā)展前景。組成納米材料的納米粒子又稱團(tuán)簇、超微粒、超小粒子等，一般是指粒徑在1nm到10nm之間的粒子。同時(shí)納米結(jié)構(gòu)也是生命體的最基本結(jié)構(gòu)，蛋白質(zhì)、病毒直到細(xì)胞都只有1nm到10Onm大小。納米粒子由于粒徑小，粒子內(nèi)存在缺陷，甚至還有不同的亞穩(wěn)態(tài)并存，產(chǎn)生了一系列不同于宏觀塊體的特性，使它具有表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)及宏觀、量子隧道效應(yīng)等，因此，在光、電、磁、催化等方面，具有重要的應(yīng)用前景，引起人們的廣泛關(guān)注[14]。200年美國(guó)政府啟動(dòng)了納米科技發(fā)展計(jì)劃，我國(guó)也將納米材料和納米技術(shù)列為科技發(fā)展的熱門課題，近年來，納米材料的開發(fā)和應(yīng)用己成為各國(guó)科技工作者的研究熱點(diǎn)，美國(guó)的“星球大戰(zhàn)計(jì)劃”、“信息高速公路”、歐共體的“尤里卡計(jì)劃”、日本的“高級(jí)技術(shù)探索研究計(jì)劃”，以及我國(guó)的“863計(jì)劃”等均把納米材料的研究列為重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目[5]。目前，由納米微粒組成的新型材料在催化、發(fā)光材料、磁性材料、半導(dǎo)體材料及精細(xì)陶瓷材料等領(lǐng)域己得到了廣泛應(yīng)用。納米氧化物是一類重要的材料，其種類繁多，應(yīng)用廣泛，且更為新型的應(yīng)用也不斷地被發(fā)現(xiàn)，繼而成為一種廣泛關(guān)注的功能材料，所以研究其制備及應(yīng)用具有廣闊的前景。2納米氧化物基于納米粒子的一些特異性能，致使納米氧化物在很多領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)于常規(guī)氧化物，納米氧化物的制備及性質(zhì)研究成為材料工作者研究的熱點(diǎn)。在功能陶瓷、化纖、環(huán)境工程、化妝品、傳感器及涂料等領(lǐng)域具有廣闊和潛在的應(yīng)用，例如金利通[6]等人近年來一直致力于納米氧化物的制備及其應(yīng)用研究，特別是將納米氧化物應(yīng)用于傳感技術(shù)的探討。廖莉玲[7]等人采用直接沉淀法合成得到納米CuO、ZnO、MgO、Fe2O3氏等一系列納米氧化物，并對(duì)其抑煙特性進(jìn)行了研究。 氧化物納米顆粒制備技術(shù)的研究至今己40余年，世界各國(guó)對(duì)氧化物納米微粒的研究主要集中在制備、微觀結(jié)構(gòu)、宏觀物性和應(yīng)用等四個(gè)方面，其中納米微粒的制備技術(shù)是關(guān)鍵，因?yàn)橹苽涔に嚭瓦^程控制對(duì)納米微粒的微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性能具有重要的影響。葉錫生等人研究了納米氧化鎂晶粒微結(jié)構(gòu)的尺寸效應(yīng)[8]，研究發(fā)現(xiàn)：納米晶氧化鎂的晶粒組元中存在晶格膨脹，納米氧化鎂晶粒隨著溫度的升高而增大，且呈現(xiàn)出明顯的變化，其晶格畸變與晶粒尺寸有關(guān)。近年來，有關(guān)納米復(fù)合涂層的研究引起人們的關(guān)注。劉福春等人綜述了納米復(fù)合涂料的研究現(xiàn)狀，著重介紹了TiOSiOZnO等納米氧化物的特性，以及制備耐老化、隱身、抗靜電、抗菌殺菌等納米涂料的原理與應(yīng)用，概括了納米復(fù)合涂料的制備和檢測(cè)方法，提出了納米復(fù)合涂料研究中存在的主要問題，并指出納米復(fù)合涂料的研究方向[11]。近年來，因?yàn)閺?fù)合納米氧化物的獨(dú)特性質(zhì)越來越被人們所認(rèn)知，眾多研究者將研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)向復(fù)合納米氧化物。納米銅錳復(fù)合氧化物是一種新型高功能精細(xì)無機(jī)產(chǎn)品，較單組分催化劑有更高的活性，并且具有一般銅錳復(fù)合氧化物產(chǎn)物所無法比擬的特殊性能和新用途。例如李大光等人[10]采用室溫固相化學(xué)反應(yīng)的方法，分別采用乙酸鹽和草酸，碳酸鹽和草酸為原料制備納米銅錳復(fù)合氧化物的前驅(qū)物，然后進(jìn)行熱分解制得納米銅錳復(fù)合氧化物。尖晶石型復(fù)合氧化物種類繁多，應(yīng)用廣泛，可以作為催化材料、顏料、磁性材料、隱身材料以及氣敏材料等進(jìn)行使用，尤其是近年來又開發(fā)出光催化性能，而成為一種廣泛關(guān)注的功能材料1113]。隋小濤等人[14]采用共沉淀法，分別采用Cu、Al的硝酸鹽作為原料，用NaoH作為沉淀劑制備了尖晶石型CuA
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