【正文】 合物，平均粒徑在 4～ 10nm范圍內(nèi)。 影響超微粉末粒徑與形態(tài)的主要因素：金屬的濃度、沉淀溫度、 沉淀劑濃度 影響超微粉末粒徑與形態(tài)的主要因素： （ 1）金屬的濃度：是形成均勻分散超微粉末的關(guān)鍵。 以碳酸氫銨為沉淀劑形成碳酸鹽時，當溫度低于 50℃ ， 沉淀形成較快，生成晶核多且粒徑小，反應中二氧化碳、氨氣逸出量較少，但沉淀難過濾、水洗，并呈黏糊狀。 （ 3）沉淀劑濃度：合適的濃度，形成的產(chǎn)物粒徑小，而且均勻，當濃度超過一定值后，會出現(xiàn)局部沉淀，造成團聚。 依據(jù)水熱反應類型不同可分為：水熱氧化、還原、沉淀、合成、 分解和結(jié)晶等 將有機溶劑代替水作溶媒，采用類似水熱合成的原理制備納米材料 以非水溶劑代替水，不僅大大擴大了水熱技術(shù)的應用范圍，而且由于溶劑處于近臨界狀態(tài)，能夠?qū)崿F(xiàn)通常條件下無法實現(xiàn)的反應，并能生成具有介穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)的材料 6. 溶膠凝膠法 溶膠 凝膠法是指從金屬的有機物或無機物的溶液出發(fā)，在低溫下， 通過發(fā)生水解、聚合等化學反應，首先生成溶膠（ Sol），進而生成 具有一定空間結(jié)構(gòu)的凝膠（ Gel），然后經(jīng)過熱處理或減壓干燥， 在較低的溫度下制備出各種無機材料或復合材料的方法。 溶膠 凝膠法的化學過程 ： 原料 活性單體 溶膠 納米粒子或材料 水解 聚合 干燥 熱處理 首先將原料分散在溶劑中，然后經(jīng)過水解反應生成活性單體，活性 單體進行聚合首先成為溶膠，進而形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的凝膠， 最后經(jīng)過干燥和熱處理制備出所需要的材料。最常用的原 料是金屬醇鹽，也可以用某些鹽類、氫氧化物、配合物等。制備 超微粉末一般需要熱處理。 （。 （ 2）由于出發(fā)原料是在溶液狀態(tài)下均勻混合，所以可以精確地控制所合成化合物的組成。 化學氣相沉積法也叫氣相化學反應法，是利用揮發(fā)性金屬化合物蒸發(fā)的化學反應來合成所需物質(zhì)的方法。 高共軛的 C60易于發(fā)生加成反應，并借此引入許多新的特性如導 電性、超導性和催化性能等。 隨著工作的不斷深入，將希望找到如何獲得既有確定的大小、晶形 和取向，又具有光、電、磁、熱、聲等功能的特殊材料的最佳途徑。 六、生物無機固體化學 生物無機固體化學是生命科學、材料科學和固體化學的新興交叉學科，它研究在生物體系中無機礦物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與功能之間關(guān)系，以及闡明生物礦化過程的機理 生物礦化的研究，特別是對生物體中控制成核作用機理的研究， 對于制備新一代功能無機材料有十分重要的意義。 4. 激光氣相合成法 四、層狀化合物與高溫超導 1986年， 高溫超導體鑭鋇銅氧，具有層狀的結(jié)構(gòu)， 掀起全球性尋找高溫超導體熱潮 1987年，釔系高溫超導體 YBaCuO, 臨界溫度躍至液氮溫區(qū)的 90K， 促使超導材料獲得許多新的實際應用，給工業(yè)技術(shù)帶來新 的革命 此后又發(fā)現(xiàn)了鉍系、鉈系和汞系等層狀高溫超導體，同時也發(fā)現(xiàn) 了鈣鈦礦型層狀結(jié)構(gòu)的 La1xMxMnO3(M=Ca,Sr,Ba,Pb)具有巨磁 電阻特性的材料 在此基礎(chǔ)上繼續(xù)深入研究層狀化合物和非化學計量比的缺陷化合物 有助于開拓更多的新功能材料 五、原子簇化合物與 C60 原子簇化合物是當前國際上的研究熱點，包括功能性簇化合物、 生物模擬簇化合物以及今年來尤為引人關(guān)注的碳簇化合物。 （ 4）操作過程簡單，反應一次完成，并且可以連續(xù)進行，有利于生產(chǎn)。由于微乳滴中水體積及反應物濃度可以控制，單分散性好，可控制成核，控制生長因而獲得各種粒徑得單分散得納米粒子 先以水、乙醇或其它溶劑將原料配置成溶液，再通過噴霧裝置將其霧化并導入 反應容器內(nèi)，使溶液迅速揮發(fā)，反應物熱分解或同時發(fā)生燃燒和化學反應， 生成與初始反應物完全不同得具有新化學組成得無機納米粒子。 目前采用溶膠－凝膠法制備材料的具體工藝或技術(shù)相當多，但按其 產(chǎn)生溶膠－凝膠過程分有三種類型：傳統(tǒng)膠體型、無機聚合物型、 絡(luò)合物型。 （ 2）由于經(jīng)過溶液反應步驟，納米就很容易均勻定量地摻入一些痕量元素， 實現(xiàn)分子水平上的均勻摻雜 （ 3）與固相反應相比，溶液中化學反應更易進行，而且僅需較低的合成溫度 （ 4）選擇合適的條件可以制備出各種新型材料?？刹扇∪? 下辦法控制水解和聚合反應速度： （ 1）選擇原材料的組成 （ 2）控制水的加入量和生成量（ 3）控制緩慢反應組分的水解 （ 4）選擇合適的溶劑。 溶膠－凝膠法作為低溫或溫和條件下合成無機化合物或無機材料 的重要方法，在軟化學合成中占有一定地位。 這些條件主要包括：金屬離子、酸的濃度、溫度、陳化時間、 陰離子的影響等 2. 絡(luò)合沉淀法 所謂絡(luò)合沉淀法是在有絡(luò)合劑存在控制晶核生長情況下進行沉淀 3. 水解法 水解法是利用金屬鹽在酸性溶液中強迫水解產(chǎn)生均分散粒子 最典型的粒子是用絡(luò)合沉淀法制備出不同形狀的超微 CaCO3 加入螯合劑作用使 CaCO3晶核只能沿著某些方向生長 水熱合成的產(chǎn)物具有較好的結(jié)晶形態(tài)，有利于納米粒子的穩(wěn)定， 并可通過實驗條件的改變調(diào)控納米粒子的形狀，也可用高純原料 合成高純度的納米粒子。碳酸鹽烘干后較硬，研細后，經(jīng)分析，團聚嚴重，粒徑較大。超過這一濃度，初始沉淀就出現(xiàn)團聚，得到的產(chǎn)物團聚嚴重，顆粒較大。 1. 沉淀法 沉淀法包括直接沉淀法、共沉淀法和均勻沉淀法等 直接沉淀法 ：僅用用沉淀操作從溶液中制備氫氧化物或氧化物納米 粒子的方法； 共沉淀法： 將沉淀劑加入到混合金屬鹽溶液中，促使各組分均勻混合沉淀，然后加熱分解以獲得超微粉末。 采用熱分解法制備納米粒子，通常是將鹽類或氫氧化物加熱， 使之分解，得到各種氧化物超微粉末 4. 爆炸法 將金屬或化合物與火藥混在一起，放入容器內(nèi)，經(jīng)過高壓電點火 使之爆炸，在瞬間的高溫高壓下形成微粒。 對于具有負混合熱的二元或三元以上的體系，球磨過程中介穩(wěn)相 的轉(zhuǎn)變?nèi)Q于球磨體系以及合金成分。這個過程不斷重復，晶粒不斷細化直至 形成納米晶結(jié)構(gòu)。 （ 1）在制備純金屬納米粒子時，觀察到單組分的系統(tǒng)中，納米粒子 的形成僅僅是機械驅(qū)動下的結(jié)構(gòu)演變。 制備納米粒子最基本的原理： 一是將大塊的固體分裂成納米粒子。 納米粒子所具有的奇特性質(zhì)為它的廣泛應用創(chuàng)造了良好條件 （ 4）宏觀量子隧道效應 特性 用途 磁性質(zhì) 磁記錄用材料、磁流體、永久磁體，巨磁阻材料 電性質(zhì) 導電材料（導電膠、電極） 傳感器材料（氣體、溫度、濕度） 超導體、電阻膜 光學性質(zhì) 光吸收材料（太陽能收集器、紅外元件等） 光濾色器、光導體 感光劑等 熱性質(zhì) 低溫燒結(jié)體（金屬燒結(jié)體、陶瓷燒結(jié)體等） 熱交換材料、耐熱材料 顯示、存儲性質(zhì) 顯示裝置（光電裝置、電浮動型裝置等） 力學性質(zhì) 超硬材料 化學性質(zhì) 催化劑、化學活性物質(zhì) 燃燒性質(zhì) 火箭燃料（固體） 液體染料 其它 醫(yī)用材料、吸收靶 分離過濾器 復合材料（填充料、功能材料等） 納米粒子的特性及其應用 制備納米粒子的方法 固相法制備納米粒子 低溫粉碎法 將某些脆性材料等在液氮溫度下，進行粉碎制備納米粒子。 造成納米粒子呈現(xiàn)奇異特性的原因： （ 1）表面與界面效應