試談納米氧化物及其制備技術(shù)(文件)
【正文】 下混合兩種反應(yīng)物通過(guò)物質(zhì)交換而彼此混合，產(chǎn)生反應(yīng)。最后經(jīng)干燥處理，即可得到納米微粒的固體樣品。這種方法雖然原理簡(jiǎn)單，產(chǎn)物純度較高，但是所得產(chǎn)物的顆粒不會(huì)很小，且該法對(duì)儀器設(shè)備成本要求非常高，不宜投入工業(yè)化生產(chǎn)。低熱固相反應(yīng)最大的特點(diǎn)在于反應(yīng)溫度降至室溫或近室溫，因而具有便于操作和控制的優(yōu)點(diǎn)，探索低溫固相法制備納米材料越來(lái)越成為納米研究者的熱門課題。通過(guò)混合、研磨和超聲洗滌、離心分離等幾個(gè)簡(jiǎn)單的步驟即可制備出比較理想的納米材料，還有很多無(wú)機(jī)納米氧化物只需一步化學(xué)反應(yīng)即可獲得。1. 直接反應(yīng)法通過(guò)兩種或兩種以上的反應(yīng)物直接混合研磨、攪拌或者微波超生即可發(fā)生反應(yīng)，并得到目標(biāo)產(chǎn)物，這就是低溫固相反應(yīng)中的直接反應(yīng)法。例如將SnC12例如本論文在制備前驅(qū)體過(guò)程中加入一定的分散劑，控制其型貌，從而得到理想型貌的納米產(chǎn)物顆粒。添加分散劑法應(yīng)用非常廣泛，很多通過(guò)直接反應(yīng)法只能得到零維納米顆粒的體系，在加入適當(dāng)、適量的分散劑后能得到一維納米線(棒)或是其他形貌的產(chǎn)物。Sons l984.[11]Kingery W to Ceramics[M].John Wileyamp。結(jié)束語(yǔ)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)。添加分散劑法與直接反應(yīng)法的區(qū)別就在于在反應(yīng)物中加入分散劑一起反應(yīng)。一般來(lái)說(shuō),前驅(qū)體法和直接反應(yīng)法基本相同，二者區(qū)別在于直接反應(yīng)法反應(yīng)得到的就是目標(biāo)產(chǎn)物，而前驅(qū)體法則是首先通過(guò)低熱固相反應(yīng)法制備出不同于目標(biāo)產(chǎn)物的前驅(qū)體，然后再通過(guò)鍛燒等手段使前驅(qū)體分解，從而得到目標(biāo)產(chǎn)物。一般通過(guò)一步化學(xué)反應(yīng)即可得到的產(chǎn)物可通過(guò)直接反應(yīng)法制備，此方法所得產(chǎn)物一般為零維的納米粒子，使用這種方法制備的納米氧化物有CuO、CrO等。將低溫固相法應(yīng)用于納米氧化物材料，這為制備各種不同形態(tài)和大小的無(wú)機(jī)納米材料提供了廣闊的前景。人們對(duì)納米氧化物的用途及合成產(chǎn)生了極大的興趣，近年來(lái)眾多研究者紛紛嘗試采用低溫固相法制備納米氧化物。傳統(tǒng)意義上的固相反應(yīng)通常是指高溫固相反應(yīng)，高溫固相反應(yīng)只限于制備那些熱力學(xué)穩(wěn)定的化合物，而對(duì)于那些熱力學(xué)穩(wěn)定性不夠的化合物或動(dòng)力學(xué)上穩(wěn)定的化合物則不適于采用高溫合成。固相法是制備納米材料技術(shù)中較晚發(fā)展起來(lái)的一類方法，一般分為物理固相法和化學(xué)固相法，化學(xué)固相法中又可以分為高溫固相法和低溫固相法。通過(guò)超速離心，使納米微粉與微乳液分離。特點(diǎn)是粒子純度高、分散性好、晶形好、且大小可控，但是水熱法一般需要能經(jīng)受高壓的儀器設(shè)備，反應(yīng)溫度較高，因而不易被工業(yè)化生產(chǎn)所采用。溶膠——凝膠法(簡(jiǎn)稱SG法)一般是以有機(jī)或無(wú)機(jī)鹽為原料，在有機(jī)介質(zhì)中進(jìn)行水解、縮聚反應(yīng)，使溶液經(jīng)溶膠一凝膠化過(guò)程得到凝膠，然后凝膠再經(jīng)過(guò)加熱或冷凍干燥、鍛燒得到產(chǎn)品。液相法中的直接沉淀法是制備超細(xì)氧化物比較廣泛采用的一種方法，其原理是在金屬鹽溶液加入沉淀劑后于一定條件下生成沉淀從溶液中析出，將陰離子除去，沉淀經(jīng)熱分解制得超細(xì)氧化物。液相法一般包括:均勻沉淀法、直接沉淀法、溶膠一凝膠法、水熱合成法、微乳液法等。根據(jù)反應(yīng)類型可分為氣相氧化、氣相熱解、氣相水解等。3 納米氧化物制備方法目前納米氧化物的制備及研究己成為國(guó)際前沿研究課題之一，其制備技術(shù)也日漸成熟。實(shí)驗(yàn)表明，納米ZnO氣敏元件對(duì)C2HLPG(液化石油氣)具有較高的靈敏度，一般尺度的ZnO氣敏元件的工作溫度為400～450℃，而納米ZnO氣敏元件的工作溫度只有200～250℃，功能的消耗降低了許多[28]。納米TiOZnO、MgO等具有抗菌、防銹、分解異臭、防污等多種功能，可用于制作殺菌涂料，此類涂料可應(yīng)用于醫(yī)院手術(shù)室。一般無(wú)機(jī)納米氧化物無(wú)毒、無(wú)味、對(duì)皮膚無(wú)刺激、不分解、不變質(zhì)、熱穩(wěn)定性好，且有些氧化物本身為白色，可以簡(jiǎn)單地加以著色，吸收紫色線能力強(qiáng)。將一些納米氧化物材料加入纖維中，可制成各種新型的功能纖維，例如將
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