液相沉積法表面包覆改性納米陶瓷微粒及機(jī)理研究進(jìn)展講解

1、液相沉積法表面包覆改性納米陶瓷微粒及機(jī)理研究進(jìn)展/謝鳳寬等？ 153?液相沉積法表面包覆改性納米陶瓷微粒及機(jī)理研究進(jìn)展謝鳳寬，陳曉磊,莊書(shū)娟,李超(裝備再制造技術(shù)國(guó)防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100072)摘要介紹了納米陶瓷微粒的液相沉積表面包覆改性方法，包括沉淀法、非均勻形核法、超聲化學(xué)法、溶膠 2凝膠法、非均相凝聚法、化學(xué)鍍法，指出了這些改性方法的優(yōu)缺點(diǎn)及關(guān)鍵工藝條件， 并綜述了液相沉積法表面包覆改性的機(jī)理。關(guān)鍵詞 納米陶瓷微粒表面改性液相沉積ResearchProgressofNa no ceramican dTheirMecha ni sms,CHENXiaolei,ZHUANGShujua

2、 n,LIChao(Natio nalKeyLaboratoryforRema nfacturi ng,Beiji ng100072)AbstractThesurfacecoat in gmodificati onm ethodsof nano ceramicparticlesbyliquiddepositi onareintr o2duced,i ncludi ngprecipitatio nm ethod,heteroge neous nu cleatio nm ethod,s ono chemicalmet hod,sol2gelmethod,heter2oge neousc on gl

3、omerati onm ethoda ndelectrolessplat in gmethod. Theirmeritsa nddemeritsaswellaskeyprocessesa ndcon diti on sarepo in tedout.Themecha nis msofsurfacecoat in gmodificati onm ethodsbyliquiddepositi on aresumma2rized.Keywordsnano ceramicparticles,surfacemodificatio n, liquidphasedepositio n0前言自20世紀(jì)90年代

4、中期，國(guó)際材料會(huì)議提出納米微粒的表面工程新概念以來(lái)，納米微粒的表面改性已形成了一個(gè)新的研究領(lǐng)域。所謂表面改性就是用物理、化學(xué)方 法對(duì)粒子表面進(jìn)行處理，有目的地改變粒子表面的物理、化學(xué)性質(zhì)，如表面原子層 結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)、表面疏水性、電性、化學(xué)吸附和反應(yīng)特性等1。對(duì)這個(gè)領(lǐng)域研究的意義在于：人們可以有更多自由度對(duì)納米微粒表面進(jìn)行改性，擴(kuò)大納米微粒的應(yīng) 用范圍。通過(guò)對(duì)納米微粒的表面改性，可以達(dá)到以下4個(gè)方面的目的2:改善或 改變納米粒子的分散性；提高微粒表面活性；使微粒表面產(chǎn)生新的物理、化學(xué) 等新功能;改善納米粒子和其他物質(zhì)的相容性。由于納米陶瓷微粒在力學(xué)性能和燒結(jié)性能上具有很多優(yōu)勢(shì)3,其作為增強(qiáng)相所制

5、備的納米復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、高韌性和抗疲勞性好等特性。隨著復(fù)合材料向著 多功能化和高性能化發(fā)展,90年代初，日本學(xué)者O.Kubo提出 粒子設(shè)計(jì)”的新概念, 當(dāng)時(shí)應(yīng)用于制備具有核2殼結(jié)構(gòu)的聚合物微粒，后來(lái)，這種思想在不同領(lǐng)域得到推 廣應(yīng)用。人們根據(jù)所要制備的結(jié)構(gòu)材料或功能材料的宏觀性能及其相應(yīng)的微觀結(jié) 構(gòu),對(duì)納米陶瓷微粒進(jìn)行有目的的表面包覆改性處理，就可以制備出符合設(shè)計(jì)要求的新材料。因此，表面包覆改性技術(shù)滿足了新材料研究和發(fā)展的需要，得到了廣泛 關(guān)注和深入研究。覆改性，主要有機(jī)械混合法、超臨界流體快速膨脹法、氣相沉積法、室溫固相法和 液相沉積法等4。其中液相沉積法有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，更易于形成核2殼

6、結(jié)構(gòu)，包覆 厚度可控，工藝和設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低廉等。常見(jiàn)的液相化學(xué)沉積法主要有沉淀法、 非均勻形核法、超聲化學(xué)法、溶膠 2凝膠法、非均相凝聚法、化學(xué)鍍法等等。下 面對(duì)這些方法進(jìn)行逐一介紹。1.1沉淀法沉淀法是將包覆物質(zhì)的金屬鹽溶液加入到納米陶瓷微粒的水懸浮液中，然后向溶液中加入沉淀劑使金屬離子發(fā)生沉淀反應(yīng)，在納米陶瓷微粒表面析出并對(duì)其進(jìn)行包 覆。常用的沉淀劑有NH3? H2O、NH4HCO3、pH緩沖液和尿素等?？刂坪皿w系 中金屬離子濃度、沉淀劑的劑量和釋放速度是沉淀法包覆改性的關(guān)鍵工藝。該方 法的不足是反應(yīng)周期較長(zhǎng)，過(guò)程不易控制，包覆層不均勻,包覆顆粒易形成團(tuán)聚。 Wang等利用沉淀法制備了

7、A12O3包覆納米SiC的復(fù)合粉體，反應(yīng)以AICI3溶液 為前驅(qū)體,NH3? H2O為沉淀劑,調(diào)節(jié)pH值910,沉淀后得到Al(OH)3包覆的復(fù)合 粉體,經(jīng)過(guò)煅燒得到Al2O3包覆的納米SiC復(fù)合粉體。利用沉淀法還可以方便地制備多相包覆層。Yang等以Al(NO3)3、Y(NO3)3為前驅(qū)體，以尿素為沉淀劑，控制質(zhì)量比Si3N4 : Y2O3 : AI2O3=8O : 14 : 6,制得了具有Y2O3和Al2O3表面性質(zhì)的納米 Si3N4復(fù)合粉體。1納米陶瓷微粒表面包覆改性的液相沉積法近年來(lái)，人們探索了多種方法對(duì)納米陶瓷微粒進(jìn)行表面包1.2非均勻形核法 非均勻形核法實(shí)際上是沉淀法中一種特殊的方

8、法，因其理論的特殊性和實(shí)用性而得 到廣泛關(guān)注。它是依據(jù)Lamer結(jié)晶謝鳳寬:男,1967年生,副教授，碩士，研究方向?yàn)楣δ苄阅Σ敛牧蟃el:010266717481 E2mail:xiefe ngkua n? 154?材料導(dǎo)報(bào)1.5非均相凝聚法2006年5月第20卷專(zhuān)輯W過(guò)程理論,控制溶液中包覆層物質(zhì)的反應(yīng)濃度，使其介于非均勻形核所需的臨界濃度與均相成核所需的臨界濃度之間，滿足非均勻形核、成長(zhǎng)的條 件，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)陶瓷微粒的包覆。該法雖然對(duì)反應(yīng)的環(huán)境要求很獨(dú)特，但可以精確 控制包覆層粒子的厚度及其化學(xué)組分，不足之處是要求加入的陶瓷微粒濃度很低和 較長(zhǎng)的處理時(shí)間。如果加入的微粒濃度過(guò)高或反應(yīng)速率偏

9、高，則得到的包覆層的均一性和致密性將不會(huì)太理想，并且得到的不再是單個(gè)均勻的粒子而會(huì)出現(xiàn)團(tuán)聚的粒 族。然而，該技術(shù)由于能在包覆改性過(guò)程中實(shí)現(xiàn)過(guò)程的精確控制而得到廣泛應(yīng)用。 Zhang等7利用非均勻形核的方法制備了核 2殼型Cu包覆納米SiC顆粒。在由 納米SiC顆粒和CuSO4飽和溶液組成的懸濁液中，按質(zhì)量比(Cu+SiC) : Zn=53 : 47, 制pH值為2,在30E水浴中反應(yīng)，均粒徑為270nm納米,Cu約為50nm。Zhang和 粒度分布9對(duì)包覆效果的影響。通過(guò)對(duì) 10C、30C、50C、70C、90C不同反 應(yīng)溫度下包覆效果的分析，表明在各個(gè)溫度下都能實(shí)現(xiàn)對(duì)SiC顆粒的包覆，但是在

10、 32C左右反應(yīng)能得到較小的Cu晶粒,易于實(shí)現(xiàn)包覆，并且包覆質(zhì)量更好，但表面仍然 有一層Cu2O氧化層。在研究粒度分布對(duì)包覆效果的影響時(shí),Zhang利用Cu+歧化 反應(yīng)生成Cu的原理對(duì)亞微米級(jí)的SiC顆粒進(jìn)行包覆。結(jié)果表明,SiC顆粒粒度分 布范圍過(guò)寬時(shí),Cu傾向于包覆在大顆粒表面形成偏聚，而無(wú)法分布在小顆粒表面。非均相凝聚法是根據(jù)微粒表面帶有相反電荷時(shí)相互吸引而凝聚的原理來(lái)制備包覆 型復(fù)合粉體。如果一種微粒的粒徑遠(yuǎn)小于另一種帶異種電荷微粒的粒徑，那么這兩種微粒在凝聚過(guò)程中，小微粒就會(huì)吸附在大微粒的外表面，形成包覆層。非均相凝 聚法的關(guān)鍵在于調(diào)節(jié)微粒的表面電荷，這可以通過(guò)表面活性劑對(duì)微粒表面進(jìn)

11、行修飾 而帶電，或直接調(diào)節(jié)溶液的pH值，從而改變微粒的表面電荷。非均相凝聚法用于微 粒之間的包覆，對(duì)溶液的pH值要求非常嚴(yán)格”通常情況15采用非均相凝聚法在納 米TiO2。其中，納米Fe2O3和TQ27.5和4.5,所以在包覆過(guò)程中他們選擇了控制 pH值為6.5,這樣既能保證鈦酸丁酯水解，又能使水解產(chǎn)生的TiO2和納米Fe2O3顆 粒帶相反的電荷而凝聚。為了改善包覆層的形貌和致密度，可采用表面活性劑調(diào)節(jié)顆粒表面的帶電情況，從而提高顆粒表面的靜電吸引作用。Wang等16在制備SiO2包覆ZnO的過(guò)程中考察了聚乙烯亞胺（PEI）和聚丙烯酸（PAA）改善兩者顆粒表 面帶電的情況。結(jié)果表明:PEI可將

12、ZnO的等電點(diǎn)從pH值9調(diào)到10,因而PEI能提 高ZnO和SiO2表面的電荷，有利于得到比較厚而致密的包覆層。1.6化學(xué)鍍法化學(xué)鍍法的實(shí)質(zhì)是鍍液中的金屬離子在催化劑作用下被鍍液中的還原劑還原成金 屬元素而沉積在微粒表面，這是一個(gè)液2固復(fù)相的催化氧化2還原反應(yīng)。它主要用 于陶瓷微粒表面包覆金屬或復(fù)合包覆層，實(shí)現(xiàn)陶瓷與金屬基體的均勻混合，從而制 備金屬陶瓷復(fù)合材料。采用化學(xué)鍍法時(shí)，為了得到均勻光滑的鍍層，鍍前需要進(jìn)行 足夠的表面敏化和活化處理，并且要求合理選擇鍍液中的穩(wěn)定劑、絡(luò)合劑和金屬離 子的濃度配比，以穩(wěn)定鍍液，保證鍍液的鍍覆能力?；瘜W(xué)鍍法的工藝比較復(fù)雜，反應(yīng) 要求溫度相對(duì)較高，對(duì)環(huán)境污染大

13、。為了防止納米微粒對(duì)鍍液的分解作用，穩(wěn)定劑與絡(luò)合劑的選擇在化學(xué)鍍中非常關(guān)鍵。田彥文等17用化學(xué)鍍法制備了 Ni包覆 ZrO2微粉，選用酒石酸鈉、ED2TA22Na為絡(luò)合劑，并加入適量的穩(wěn)定劑，發(fā)現(xiàn)鍍覆 時(shí)間從m曾加到40min增加到60min時(shí)，鍍覆粉體的平均粒徑從0.218卩m并且粉末Ni含量增多。范啟義等的研究表明，引0.35入超聲波可以實(shí)現(xiàn)室溫下納米 AI2O3粉末表面鍍銅，鍍液在低溫下也能保持穩(wěn)定， 并且發(fā)現(xiàn)以EDTA22Na為絡(luò)合劑,亞鐵氰化鉀和222聯(lián)吡碇為穩(wěn)定劑時(shí)，可以有效 消除或減少?gòu)?fù)合粉末中的Cu2O。1.3超聲化學(xué)法超聲化學(xué)法開(kāi)始是作為制備納米微粒的有效技術(shù)，在化學(xué)和化工過(guò)

14、程中的應(yīng)用，主 要利用超聲空化時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng)。機(jī)械效應(yīng)主要表現(xiàn)在非均相反應(yīng) 界面的增大，反應(yīng)界面的更新以及渦流效應(yīng)產(chǎn)生的傳質(zhì)和傳熱過(guò)程強(qiáng)化，對(duì)于過(guò)飽和溶液，超聲波能夠刺激新相的形成，增加成核速率，提高分散程度，干擾晶體的長(zhǎng)大, 控制顆粒的形貌。據(jù)文獻(xiàn)10報(bào)道，超聲波用于化學(xué)沉淀反應(yīng)體系可瞬間誘發(fā)大量 晶核突發(fā)生成，有阻止晶粒生長(zhǎng)團(tuán)聚、增加有效比表面、改善表面結(jié)構(gòu)等作用。然 而，最近的研究表明，超聲化學(xué)法還是制備包覆型復(fù)合粉體的有效方法。姚超等 11 研究了超聲場(chǎng)在納米TiO2表面包覆SiO2過(guò)程中的作用,結(jié)果表明，可以降低得到 致密SiO2包覆層的溫度,并有利于形成均勻致密的包覆層

15、。1.4溶膠2凝膠法溶膠2凝膠法通常是將前驅(qū)體置入溶劑（水或有機(jī)溶劑）中形成均勻溶液，通過(guò)溶質(zhì) 與溶劑產(chǎn)生水解或醇解反應(yīng)，制備出溶膠，再將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的納米陶瓷微粒懸浮液 與其混合。在凝膠劑的作用下，溶膠經(jīng)陳化轉(zhuǎn)變成凝膠，然后經(jīng)高溫煅燒得到包覆 型復(fù)合粉體?？刂扑饣虼冀夥磻?yīng)的條件是此法的關(guān)鍵。溶膠2凝膠法的包覆改性效果與微粒的粒徑及前驅(qū)體濃度有關(guān)。孫秀果等12在對(duì)不同粒徑的納米TiO2 包覆SiO2處理時(shí)發(fā)現(xiàn),粒徑為30nm、包硅含量為4%6%時(shí)效果較好。包覆改性 效果與陳化時(shí)間也有關(guān)，鄒建等13用硅酸鈉水解對(duì)納米TiO2進(jìn)行表面改性，研究 了陳化時(shí)間為0min、30min、60min、90m

16、in、120min時(shí)的包覆效果，發(fā)現(xiàn)在85 95C、pH值為910條件下14120min內(nèi)即可完成包覆。崔愛(ài)莉等的研究也表明，納米SiO2在TiO2表面的包覆 厚度隨陳化時(shí)間的延長(zhǎng)而變厚，最終趨于不變。2液相沉積法表面包覆改性的機(jī)理2.1非均勻成核機(jī)理該機(jī)理認(rèn)為：形成殼物質(zhì)的晶核在核顆粒表面形成時(shí)增加的Gibbs自由能比均勻成核時(shí)小，即從熱力學(xué)理論上非均勻成核優(yōu)先于均勻成核。這為實(shí)現(xiàn)對(duì)核顆粒的包覆 而不產(chǎn)生自身均勻成核創(chuàng)造了最有利條件，但是，實(shí)際包覆過(guò)程中，涉及到非均勻成 核與均勻成核的競(jìng)爭(zhēng)，所以決定均勻成核還是非均勻成核主要在于試驗(yàn)條件的控 制。根據(jù)非均勻形核機(jī)理形成包覆層的過(guò)程為：形成殼物

17、質(zhì)的晶核初形成時(shí)表面能 非常高，首先會(huì)吸附到核顆粒的表面以降低其能量；隨著晶核的不斷生成，晶核將在液相沉積法表面包覆改性納米陶瓷微粒及機(jī)理研究進(jìn)展/謝鳳寬等核顆粒表面非均勻形核，并且不斷長(zhǎng)大；經(jīng)過(guò)洗滌、干燥或煅燒后，最終形成核2殼 結(jié)構(gòu)的包覆型復(fù)合粉體。崔愛(ài)莉等14,19 ? 155?從熱力學(xué)角度對(duì)這一機(jī)理進(jìn)行了研究，得出非均勻成核和均勻成核9 )莓由能的變化相差1個(gè)系數(shù)(f(1)的結(jié)論，因此認(rèn)為非均勻成核優(yōu)先于均勻成 核。崔愛(ài)莉等還指出，當(dāng)核物質(zhì)和形成殼物質(zhì)的晶核在原子排列上相似時(shí)，非均勻 成核時(shí)消耗的Gibbs自由能更小，更有利于非均勻成核，因此，氧化物表面包覆氧化 物在熱力學(xué)上更有利。表

18、面包覆改性的非均勻成核機(jī)理被研究者廣為接受，其理論已經(jīng)相當(dāng)成熟。2.2表面化學(xué)鍵結(jié)合機(jī)理該機(jī)理認(rèn)為：包覆型復(fù)合粉體形成過(guò)程中，之間不是簡(jiǎn)單的物理吸附結(jié)合，覃超等 2022:在酸性溶液中，NaSiO3Si(OH)4,與TiO2表面的活性基團(tuán)20H發(fā)生化學(xué)反應(yīng), 生成Ti2O2Si鍵而形成一層硅膜，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，新生成的Si(0H)4很快與顆粒表 面帶有2OH基團(tuán)的硅膜縮聚生成硅烷鏈的聚合硅膠，并最終在納米TiO2表面包覆 一層SiO2。孫秀果等21在納米TiO2顆粒表面包覆SiO2時(shí)也得到了同樣的結(jié) 論。基于相似的過(guò)程,在制備納米SiO2包覆的A12O3復(fù)合粉體時(shí)形成了 Si2O2Al 鍵22

19、,在制備SiO2和A12O3對(duì)TiO2二元包膜的復(fù)合粉體時(shí)形成了 Si2O2Ti和AI2O2Ti鍵23。表面化學(xué)鍵合機(jī)理研究得相對(duì)較成熟，不延長(zhǎng),凝膠膜由里往外逐漸變厚，干燥脫水后生成均勻致密的包覆膜。包覆膜的生長(zhǎng)過(guò)程受溶膠凝膠化速度的控制，為慢過(guò)程，該過(guò)程是包覆的速度控制步驟14,29。溶膠2凝膠化包覆機(jī)理可以從控制溶膠 2凝膠的速度和時(shí)間上來(lái)解釋不 同包覆層厚度的成因，但是，它要求基體顆粒的水解產(chǎn)物與包覆物有較好的親和 力。通常,對(duì)納米陶瓷微粒表面的包覆改性過(guò)程，很難僅僅用哪一種機(jī)理來(lái)解釋清楚，因 此，可以結(jié)合這些機(jī)理對(duì)某一個(gè)過(guò)程進(jìn)行解釋。覃超等 30對(duì)TiO2AI2O3納米膜的 過(guò)程，6

20、.8的水溶液中，AI2O3的前H)32,存在靜電吸引H)3TiO2顆粒,形成 AI(OH)3核或包覆層，而后在TiO2顆粒表面非均勻形核，進(jìn)一步包覆。3結(jié)束語(yǔ)納米陶瓷微粒經(jīng)表面包覆改性后，其表面的物理、化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了相應(yīng)的改變，從 而可以滿足人們的需要制備出更多性能優(yōu)異的新型功能材料 ，這不僅對(duì)擴(kuò)大納米陶 瓷微粒的應(yīng)用范圍具有重要意義，而且提供了開(kāi)發(fā)新材料的重要技術(shù)。但是，目前 研究較多的液相沉積法僅僅停留在實(shí)驗(yàn)室階段，所制備的納米復(fù)合陶瓷微粒也只能 滿足實(shí)驗(yàn)研究需要。要想實(shí)現(xiàn)納米復(fù)合陶瓷微粒的規(guī)模化生產(chǎn)，還要對(duì)液相沉積法 表面包覆改性納米陶瓷微粒的機(jī)理進(jìn)行不斷的探索，并根據(jù)相應(yīng)的機(jī)理來(lái)修正和

21、優(yōu) 化改性工藝條件，以保證納米陶瓷微粒表面包覆改性的效果。僅能夠解釋納米微粒表面包覆無(wú)機(jī)層的結(jié)合機(jī)理，而且也適用于納米顆粒表面的有 機(jī)化改性24,25,它能很好地解釋顆粒經(jīng)包覆后穩(wěn)定性改善的現(xiàn)象 ，因而被越來(lái)越 多的研究者所接受。參考文獻(xiàn)123452.3表面靜電吸引機(jī)理該機(jī)理認(rèn)為:在一定的溶液中，表面包覆層物質(zhì)與核物質(zhì)表面帶有相反的電荷，靠庫(kù) 侖引力使包覆物吸附到被包覆的核物質(zhì)表面。表面靜電吸引機(jī)理能較好地解釋納 米陶瓷微粒的表面有機(jī)包覆改性，通常，調(diào)節(jié)溶液的pH值可以使納米陶瓷微粒與陰 (陽(yáng))離子表面活性劑帶相反的電荷，適當(dāng)?shù)膒H值還可以提高各自的電荷，兩者在靜電引力作用下可以達(dá)到飽和吸附5

22、,26。郭興忠等27采用聚乙烯亞胺(PEI)改性SiC粉體時(shí)，調(diào)節(jié)溶液的pH值為6.5,加入3wt%的PEI,PEI電離產(chǎn)生的基團(tuán)CH22CH22NH2+n帶正電，而SiC粉體此時(shí)表面帶負(fù)電，兩者發(fā)生靜電吸引從而實(shí)現(xiàn)對(duì)SiC粉體表面包覆PEI改性。但該機(jī)理也有其局限性28:它 不能解釋包覆物在基體表面形成一層包覆層后，雖然表面電性發(fā)生了變化，但包覆 層繼續(xù)生長(zhǎng)增厚的動(dòng)力來(lái)源；由于靠靜電吸附形成的包覆層與核物質(zhì)表面的結(jié)合 強(qiáng)度遠(yuǎn)小于化學(xué)鍵的強(qiáng)度，它不能說(shuō)明這樣的包覆層是否會(huì)脫落的問(wèn)題。762.4溶膠2凝膠化機(jī)理該機(jī)理認(rèn)為：在一定條件下,核物質(zhì)微粒表面會(huì)發(fā)生微弱水解，水解產(chǎn)物由于晶粒很 小，具有一

23、定的活化能，并且其晶體表面有多種結(jié)構(gòu)缺陷，導(dǎo)致表面有一定數(shù)量的羥 基,控制包覆物質(zhì)的水解使之生成溶膠，新生成的具有活性的溶膠立刻被吸附在核 物質(zhì)顆粒表面，這是一個(gè)快速的物理吸附過(guò)程；在一定溫度和濃度下，大量的溶膠吸 附在核物質(zhì)微粒表面，開(kāi)始凝膠成膜，首先吸附在核物質(zhì)顆粒表層的溶膠凝膠化成 包覆膜，隨著時(shí)間的98高濂,孫靜,劉陽(yáng)橋納米粉體的分散及表面改性M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2003.207 張立德，牟季美納米材料和納米結(jié)構(gòu)M.北京:科學(xué)出版社,2001.140孫堯,周剛納米陶瓷及其應(yīng)用前景J.化工新型材料,2001,9:6宿輝,鄒桂真，曹茂盛.SiC納米/微米粒子表面修飾、涂覆的研究進(jìn)展J

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26、 on flaskJ.SurfCoatTech n,2003, 166:67張銳,高濂，虞玲,等.粒度分布對(duì)Cu包覆SiC顆粒相分布均勻性的影響J.無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào),2002,11:1311(下轉(zhuǎn)第158頁(yè))? 158?材料導(dǎo)報(bào)2006年5月第20卷專(zhuān)輯W不均勻的現(xiàn)象。為了獲得粒度分布窄、粒徑小的粉體，在實(shí)驗(yàn)中需采用合適的加料速度。891011123 結(jié)語(yǔ)本文在詳細(xì)介紹沉淀法制備納米級(jí)粒子的化學(xué)原理的基礎(chǔ)上 ，分析了影響粒徑大小 和形貌的幾個(gè)因素的作用。由此可以得出,為了得到理想的納米CeO2粒子,應(yīng)采取 的措施:控制適當(dāng)?shù)娜芤簼舛?反應(yīng)物配比);(2)選擇合適的反應(yīng)溫度；(3)選擇適當(dāng) 品種和用

27、量的表面活性劑；(4)控制適當(dāng)?shù)膒H值和反應(yīng)時(shí)間(陳化);(5)選擇合適的攪 拌速度和加料方式。參考文獻(xiàn)1234567宋曉嵐，王海波,吳雪蘭,等納米2J.稀土 ,2004,25(3)王艷榮,邱克輝,J.中國(guó)稀土學(xué) 報(bào),2003賀擁軍，楊伯倫.微乳液和均相沉淀耦合法制備 CeO2納米粒子J.化學(xué)通 報(bào),2003,2:120陳建清，陳志剛尿素均相沉淀法制備超細(xì) CeO2的研究J.陶瓷科學(xué)與藝術(shù),2003,5:34YinLun xia ng,Wa ngYa nqin ,Pa ngGua ngshe ng,etal.S ono 2chemicals yn thesisofceriumoxid enan

28、o particleseffectofadditivesa ndqua ntumsizeeffectJ.JColloidl nterfSci,2002,246:78 Yua nWen hui,BiHuaiqi ng,WeiChaohai.Structurecharac2terizatio ngofceriumoxideparticl espreparedbyhomoge ne2ousprecipitati on J.JSouthCh inaUni versityofTech no Io2gy,200 4,32 :52劉桂霞，董相廷孫晶膠溶法合成CeO2納米晶J.長(zhǎng)春光1415161718192

29、021學(xué)精密機(jī)械學(xué)院學(xué)報(bào),2001,24(1):4劉吉平，郝向陽(yáng)納米科學(xué)與技術(shù)M.北京:科學(xué)出版社,2001何先莉，趙淑珍,武少華分析化學(xué)M.北京:北京工業(yè)大學(xué)出版社,2001高界銘，張喜燕,齊琳琳,等影響CeO2納米粉體尺寸的液相反應(yīng)因素研究J中國(guó)稀土學(xué)報(bào),2003,21:59董相廷，劉桂霞孫晶，等.CeO2納米水溶膠的制備J.稀有金屬材料與工程,2002,31(3):229胡莉茵沉淀法制備J中國(guó)稀土學(xué)報(bào),14(4),synthesisofultrafineJ.JMaterSciLett,1996,15(14)徐華蕊,李鳳生，陳舒林，等.沉淀法制備納米級(jí)粒子的研究J.化工進(jìn)展,1996,5:

30、29李梅,柳召剛，劉鈴聲，等氧化鈰超細(xì)粉體的制備研究J中國(guó)稀土學(xué)報(bào),2003,21(4):465宋曉嵐，邱冠周，曲鵬，等納米CeO2在熱處理過(guò)程中的結(jié)構(gòu)和性能變化J中國(guó)有色 金屬學(xué)報(bào),2004,14(11):1934邱關(guān)明.結(jié)晶化學(xué)M.武漢:華中工學(xué)院出版社,1986 邱冠周，宋曉嵐，曲鵬，等影響納米CeO2沉淀法合成的工藝因素研究J.中國(guó)稀士學(xué) 報(bào),2005,23(3):321李歡軍，李前樹(shù)一種制備均勻分散CeO2納米微粒的新方法J.分子科學(xué)學(xué)報(bào),2000,16:239ChenJianqin g,Che nZhiga ng,Li Jinchun.M orphologycon 2troll i

31、n goftheutrafi neceriumdiox ide(CeO2)precursorJ.JMaterSciTech n,2004,20(4):438ZhouXD,Hueb nerW,A nders on HU.Processi ngofna no 2meter2scaleCeO2particlesJ.Che mMater,2003,15:378SiO2納米膜J.物理化學(xué)學(xué)報(bào),2002,18(10):884孫秀果，賈振斌，魏雨納米級(jí)二氧化鈦包硅過(guò)程及形成機(jī)理研究J.河北師范大學(xué)學(xué) 報(bào)(自然科學(xué)版),2002,11:598孔德玉，王家邦，韋蘇，等.納米SiO2包覆Al2O3濃懸浮 體制備及

32、其凝膠注模成型J.硅酸鹽學(xué)報(bào),2004,4:442崔愛(ài)莉，王亭杰，金涌.SiO2和Al2O3在TiO2顆粒表面的成核包覆與成膜包覆J.化 工冶金,1999,(4):178章永化，陳守明,陳建華,等.納米Fe3O4聚苯乙烯均勻分散體系的制備及結(jié)構(gòu)J.高 等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)扌報(bào),2003,9:1717ZhouYu.Surfacepolymerizatio n,in terfacestructure,a ndlowtemperatureco n solidatio nofnano ceramicparticlesD.Departme ntofMaterialScie nceandEngin eeri ngoft heCol2legeofE ngi neeri ngoftheU nivisityofCi ncinn ati,2000.83Jau2HoJea n,Wa n