【正文】 西安工業(yè)大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院（?？疲┊厴I(yè)設(shè)計論文 10 還原劑通常為 ， NaBH4， H2 氣體通常為 NH3， H2S 圖 24 反應(yīng)物 A 的微乳液與反應(yīng)物 B 氣體反應(yīng)原理 微乳反應(yīng)器的形成及結(jié)構(gòu) 和普通乳狀液相比，盡管在分散類型方面 微乳液和普通乳狀液有相似之處，即有 O/W 型和 W／ O 型，其中 W／ O 型可以作為納米粒子制備的反應(yīng)器。 73 176。 [N2H5OH]= M。例如，鐵，鎳，鋅納米粒子的制備就是采用此種體系。如圖 22 圖 22 反應(yīng)物 A、 B 的微乳液反應(yīng)原理 西安工業(yè)大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院（?？疲┊厴I(yè)設(shè)計論文 9 反應(yīng)物 A 的微乳液與反應(yīng)物 B 水溶液混合 一種反應(yīng)物在增溶的水核內(nèi)，另一種以水溶液形式（例如水含肼和硼氫化鈉水溶液）與前者混合。 分別增溶有反應(yīng)物 A、 B 的微乳液混合 將 2 個分別增溶有反應(yīng)物 A、 B 的微乳液混合，此時由于膠團(tuán)顆粒間的碰撞，發(fā)生了水核內(nèi)物質(zhì)的相互交換或物質(zhì)傳遞， 引起核內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)。 西安工業(yè)大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院（?？疲┊厴I(yè)設(shè)計論文 8 W／ O 型微乳液中的水核中可以看作微型反應(yīng)器（ Microreactor）或稱為納米反應(yīng)器，反應(yīng)器的水核半徑與體系中水和表面活性劑的濃度及種類有直接關(guān)系，若令 W＝［ H2O／［表面活性劑］，則由微乳法制備的納米粒子的尺寸將會受到 W 的影響。常用的有機(jī)溶劑多為 C6～ C8 直鏈烴或環(huán)烷烴；表面活性劑一般有 AOT［ 2 一乙基己基］磺基琥珀酸鈉］。如圖 21 圖 21 微乳法制備納米粒子機(jī)理 微乳反應(yīng)器原理 在微乳體系中，用來制備納米粒子的一般是 W／ O 型體系，該體系一般由有機(jī)溶劑、水溶液。由于成核與生長在微乳液水核內(nèi)進(jìn)行，不同水核內(nèi)的晶粒和粒子之間的物質(zhì)交換受阻，水核的大小控制納米粒子的最終粒徑。通常，用油包水型微乳液制備納米級微粒最直接的方法是將含有金屬前驅(qū)體（Ａ）和沉淀劑（Ｂ）的兩種微乳液混合。微乳液中的微團(tuán)體系為動態(tài)，質(zhì)點像分子一樣不停地作布朗運(yùn)動，不同質(zhì)點碰撞后連接成一體，進(jìn)行物質(zhì)交換后在表面活性劑的作用下又自發(fā)重新分散，此時，微團(tuán)內(nèi)包含的反應(yīng)物相互混合發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。制備納米催化劑所用的微乳體系一般采用油包水型。其結(jié)構(gòu)類 型可分為水包油型、油包水型和雙連續(xù)型。 2 微乳反應(yīng)器原理 微乳液 微乳液是在較大量的一種或多種兩親性有機(jī)物（表面活性劑和助表面活性劑）存在下，不相混溶的兩種液體自發(fā)形成的各向同性的膠體分散體系。自那以后 ,微乳理論的應(yīng)用研究得到了迅速發(fā)展。 （ 4） 微乳液制備納米粒子是近年發(fā)展起來的新興的研究領(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。 Lou 等采用單源前驅(qū)體 Bi[S2P(OC8H17)2]3 作反應(yīng)物 ,用溶劑熱法制得了高度均勻的正交晶系 Bi2S3 納米棒 ,且該方法適于大規(guī)模生產(chǎn)。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。他們認(rèn)為溶液的 pH 值、反應(yīng)溫度、反 西安工業(yè)大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院（?？疲┊厴I(yè)設(shè)計論文 6 應(yīng)時間等條件對納米花的形貌和晶相結(jié)構(gòu)有很重要的影響。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)。 （ 2） 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、流動性好以及具有較寬的液態(tài)溫度范圍等。 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。 以上介紹了幾種常用的納米材料物理制備方法 ,這些制備方法基本不涉及復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng) ,因此 ,在控制合成不同形貌結(jié)構(gòu)的納米材料時具有一定的局限性。等離子體法是利用在惰性氣氛或反應(yīng)性氣氛中通過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)到周圍冷卻形成超微粒。在該法中靶材料無相變 ,化合物的成分不易發(fā)生變化。有 文獻(xiàn) 報道 ,Φ82mm 的 Ge 在 6GPa 準(zhǔn)靜壓力作用后 ,再 西安工業(yè)大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院（專科）畢業(yè)設(shè)計論文 5 經(jīng) 850℃ 熱處理 ,納米結(jié)構(gòu)開始形成 ,材料由粒徑 100nm的等軸晶組成 ,而溫度升至 900℃ 時 ,晶粒尺寸迅速增大至 400nm。溶液蒸發(fā)法是將溶劑制成小滴后進(jìn)行快速蒸發(fā) ,使組分偏析最小 ,一般可通過噴霧干燥法、噴霧熱分解法或冷凍干燥法加以處理。杜芳林等制備出了銅、鉻、錳、鐵、鎳等納米粉體 ,粒徑在 30nm— 50 nm 范圍內(nèi)可控。蒸發(fā)冷凝法是在真空或惰性氣體中通過電阻加熱、高頻感應(yīng)、等離子體、激光、 電子 束、電弧感應(yīng)等方法使原料氣化或形成等離子體并使其達(dá)到過飽和狀態(tài) ,然后在氣體介質(zhì)中冷凝形成高純度的納米材料。劉建偉等以氨氣和硝酸鋅為原料 ,應(yīng)用超重力技術(shù)制備粒徑 20nm— 80nm、粒度分布均勻的 ZnO 納米顆粒。機(jī)械粉碎法是利用各種超微粉機(jī)械粉碎和電火花爆炸等方法將原料直接粉碎成超微粉 ,尤其適用于制備脆性材料的超微粉。 范景蓮等采用球磨法制備了鎢基合金的納米粉末。 納米材料的制備方法 機(jī)械法 機(jī)械法有機(jī)械球磨法、機(jī)械粉碎法以及超重力技術(shù)。 納米技術(shù)在世界各國尚處于萌芽階段，美、日、德等少數(shù)國家，雖然已經(jīng)初具基礎(chǔ)，但是尚在研究之中，新理論和技術(shù)的出現(xiàn)仍然方興未艾。金屬在適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)沉積條件下， 西安工業(yè)大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院（?？疲┊厴I(yè)設(shè)計論文 4 可得到易 吸收光的黑色金屬超微粒子，稱為金屬黑，這與金屬在真空鍍膜形成高反射率光澤面成強(qiáng)烈對比。因此磁性材料制作成超微粒子或薄膜時，將成為優(yōu)異的磁性材料。 就熔點來說 ，納米粉末中由于每一粒子組成原子少，表面原子處于不安定狀態(tài)，使其表面