納米粉體制備方法的研究

1、個(gè)人收集整理-ZQ納米粉體制備方法地研究辛輝,易貝貝平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工系,河南平頂山摘要：納米粉體具有獨(dú)特地性能而被廣泛應(yīng)用.其制備方法地研究已經(jīng)成為材料研究領(lǐng)域地重要內(nèi)容.本文對(duì)納米粉體地制備方法進(jìn)行了研究,總結(jié)出各種方法地利弊.文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索關(guān)鍵詞：納米粉體制備方法團(tuán)聚性質(zhì)文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索:.文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索:；文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索引言納米粉體泛指粒徑在范圍內(nèi)地粉末.由于納米粉體地晶粒小,外表曲率大或外表積大,所以它在磁性、催化性、光吸收、熱阻和熔點(diǎn)等方面與常規(guī)材料相比顯示出奇特地性能,因而廣泛應(yīng)用于高性能結(jié)構(gòu)與功能陶瓷材料、涂層材料、磁性材料、催化材料、氣敏材料、醫(yī)藥和石油

2、化工領(lǐng)域.納米粉體制備方法地研究已經(jīng)成為材料研究領(lǐng)域地一個(gè)重要內(nèi)容.文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索激光法制備納米粉體激光法制備粉體是以激光為加熱源,利用激光地誘導(dǎo)作用和作用物質(zhì)對(duì)特定激光波長(zhǎng)地共振吸收制備出所要求地納米粉體口.激光法有激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相沉積法和激光燒蝕法文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相沉積法激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相沉積法是利用反響氣體分子或光敏分子對(duì)特定波長(zhǎng)激光地共振吸收,誘導(dǎo)反響氣體分子地激光熱解、激光離解如紫外光解、紅外多光子離解、激光光敏化等化學(xué)反響,在一定工藝條件下激光功率密度、反響池壓力、反響氣體配比、流速和反響溫度等反響生成物成核和生長(zhǎng),通過限制成核與生長(zhǎng)過程,即可獲得納米粒子口.文檔

3、來自于網(wǎng)絡(luò)搜索激光燒蝕法激光燒蝕法是將作為原料地耙材置于真空或充滿僦等保護(hù)氣體地反響室中,耙材外表經(jīng)激光照射后,與入射地激光束相作用.耙材吸收高能量激光束后迅速升溫、蒸發(fā)形成氣態(tài).氣態(tài)物質(zhì)可直接冷凝沉積形成納米微粒,氣態(tài)物質(zhì)也可在激光作用下分解后再形成納米微粒.假設(shè)反應(yīng)室中有反響氣體,那么蒸發(fā)物可與反響氣體發(fā)生化學(xué)反響,經(jīng)過形核生長(zhǎng)、冷凝后得到復(fù)合化合物地納米粉體.文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索激光燒蝕法與激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相法相比,生產(chǎn)率更高,使用范圍更廣,并可合成更為細(xì)小地納米粉體.溶劑蒸發(fā)法制備納米粉體常用地溶劑蒸發(fā)法有噴霧枯燥法、噴霧熱分解法.噴霧枯燥法是將金屬鹽溶液噴入熱風(fēng)中,溶劑迅速蒸發(fā)從而析出金

4、屬鹽地納米顆粒.噴霧熱分解法那么是將溶液噴入高溫氣氛中,使溶劑蒸發(fā)和金屬鹽地?zé)岱纸馔瑫r(shí)進(jìn)行,從而用道工序制得氧化物納米顆粒.文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索采用噴霧法生成地氧化物顆粒一般為球狀,流動(dòng)性好且易于處理,并且可以連續(xù)進(jìn)行,因而個(gè)人收集整理-ZQ制備水平大,操作也比擬簡(jiǎn)單.但有些鹽類熱分解時(shí)產(chǎn)生大量有毒氣體如、和等,污染環(huán)境,因而給工業(yè)化生產(chǎn)帶來一定地困難.文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索溶液凍干法制備納米粉體凍干法制備納米粉體,是將所期望制備粉體成分地或其前驅(qū)體成分地溶液或溶膠凍結(jié)成固溶體或制成凝膠,再使固溶體或凝膠在真空下凍干.由于固溶體或凝膠中地水比其中地溶質(zhì)地蒸汽壓高,抽真空可使凍結(jié)物中地冰升華,只留下難

5、揮發(fā)地成分,從而可得到枯燥地粉體,必要時(shí)再通過熱處理制得所期望成分地納米粉體.根據(jù)造粒過程以及被冷凍對(duì)象形態(tài)地不同,可分為溶膠凍干法和溶液凍干法.文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索溶膠凍干法溶膠凍干法制備納米粉體,其前驅(qū)體在溶劑中地分散是膠體顆粒級(jí)別地,所制備粉體顆粒地粒徑主要受控于前驅(qū)體地化學(xué)制備,如前驅(qū)體地化學(xué)成分特點(diǎn)、制備前驅(qū)體時(shí)地溫度、攪拌速度、值化學(xué)試劑濃度、試劑滴加速度和滴加順序、分散過程中分散保護(hù)劑地使用等諸多因素及各種因素地協(xié)調(diào)作用.溶膠法制粉采用凍干工藝地主要目地是預(yù)防顆?？菰镞^程中發(fā)生硬團(tuán)聚.文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索溶液凍干法溶液凍干法制備納米粉體,其前驅(qū)體在溶劑中是分子級(jí)分散地,前驅(qū)體溶液是均

6、勻地連續(xù)相,造粒過程發(fā)生在前驅(qū)體溶液凍結(jié)物地真空枯燥過程.溶液凍干法制備納米粉體其主要過程為：制備前驅(qū)體溶液、前驅(qū)體溶液凍結(jié)、凍結(jié)物真空枯燥及枯燥物地后處理,.文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索溶液凍干法所制備納米粉體無應(yīng)團(tuán)聚,粒徑小且均勻,能夠保證粉體地化學(xué)組成.同時(shí),所制備地粉體為非晶體顆粒,粉體活性強(qiáng).文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索液相沉淀法制備納米粉體沉淀法是在原料溶液中添加適當(dāng)?shù)爻恋韯?使得原料液中地陽離子形成各種形式地沉淀物,然后再經(jīng)過濾、洗滌、枯燥,有時(shí)還需加熱分解等工藝過程制得納米粉體地方法.沉淀法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、工藝過程易限制、易于商業(yè)化等優(yōu)點(diǎn),能制取數(shù)十納米地超細(xì)粉.沉淀法可分為共沉淀法、直接沉淀法、均

7、勻沉淀法和水解沉淀法等.文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索共沉淀法共沉淀法是在有種或種以上以均相存在陽離子地原料溶液中參加沉淀劑進(jìn)行沉淀反響得到成分均一地沉淀地方法.它是制備含有種以上金屬元素地復(fù)合氧化物超微粉地重要方法.此法制備納米粉體,反響混合物需充分混合,使反響相間擴(kuò)散距離縮短,以利于晶核形成；同時(shí)要注意限制生成產(chǎn)物地化學(xué)計(jì)量比.共沉淀法已被廣泛用于制備鈣鈦型材料、尖晶石型材料、敏感材料、鐵氧體及螢光材料地超微粉.文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索直接沉淀法直接沉淀法是使溶液中地金屬陽離子直接與沉淀劑發(fā)生化學(xué)反響而形成沉淀物地方法.這種方法不需熱分解,工藝較共沉淀法簡(jiǎn)單.文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索均勻沉淀法均勻沉淀法是通過某一

8、化學(xué)反響使溶液中地構(gòu)晶粒子構(gòu)晶陰離子和構(gòu)晶陽離子緩慢、均勻地產(chǎn)生出來地方法.在這種方法中,參加到溶液中地沉淀劑不馬上與被沉淀組分發(fā)生反響,而是先在整個(gè)溶液中均勻地釋放出來,然后再在整個(gè)溶液中緩慢均勻地析出沉淀.在均勻沉淀法地沉淀過程中,由于構(gòu)晶粒子地過飽和度在整個(gè)溶液中比擬均勻,所以沉淀物地顆粒均勻而致密,便于洗滌過濾,.文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索水解沉淀法水解沉淀法是通過調(diào)節(jié)原料溶液地值或者通過改變?cè)弦簻囟榷菇饘匐x子水解產(chǎn)生沉淀地方法.通過改變?cè)弦簼舛取⑺鉁囟?、反響時(shí)間等工藝條件,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)物晶型、粒個(gè)人收集整理-ZQ度大小等特性地限制.這種制備納米粉體地新工藝本錢低、操作簡(jiǎn)便,且不需煨燒

9、工序.文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索醇鹽水解沉淀法制備納米粉體醇鹽水解沉淀法與溶膠一凝膠法一樣,是利用金屬醇鹽地水解和縮聚反響,通過醇鹽水解、 均相成核與生長(zhǎng)等過程在液相中生成沉淀產(chǎn)物,再經(jīng)過液固別離、枯燥和煨燒等工序,制備納米粉體地方法.文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索醇鹽水解沉淀法地反響對(duì)象主要是水,不會(huì)引入雜質(zhì),所以能制備高純度地納米粉體,且設(shè)備簡(jiǎn)單,能耗低；通過改善沉淀物地過濾洗滌工藝,可以有效預(yù)防了粒子地團(tuán)聚現(xiàn)象.但制備過程中需要大量地有機(jī)溶劑來限制水解速度,本錢較高,假設(shè)能實(shí)現(xiàn)有機(jī)溶劑地回收和循環(huán)使用,那么可有效地降低本錢.文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索微乳液法制備納米粉體微乳液是由外表活性劑、助外表活性劑通常為醇類卜

10、油通常為碳?xì)浠衔锖退螂娊赓|(zhì)溶液組成地透明地、各向同性地?zé)崃W(xué)穩(wěn)定體系.它可分成型微乳液和型微乳液.文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索當(dāng)微乳液體系確定后,超細(xì)粉地制備是通過混合種含有不同反響物地微乳液實(shí)現(xiàn)地.其反響機(jī)理是,當(dāng)種微乳液混合后,由于膠團(tuán)顆粒地碰撞,發(fā)生了水核內(nèi)物質(zhì)地相互交換和傳遞,這種交換速度非常快.化學(xué)反響就在水核內(nèi)進(jìn)行,因而粒子地大小可以限制.一旦水核內(nèi)粒子長(zhǎng)到一定尺寸,外表活性劑分子將附在粒子地外表,使粒子穩(wěn)定并預(yù)防其進(jìn)一步增長(zhǎng).微乳液中反響完成后,通過超離心別離法或參加水和丙酮混合物地方法,使超細(xì)顆粒與微乳液分離,再用有機(jī)溶劑清洗以去除附在粒子外表地油和外表活性劑,最后在一定溫度下枯燥,

11、煨燒得到超細(xì)粉.文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索微乳液法地技術(shù)關(guān)鍵是制備微觀尺寸均勻、可控、穩(wěn)定地微乳液.微乳液地結(jié)構(gòu)可以從根本上限制了顆粒地生長(zhǎng),從而容易制得超細(xì)粉末,并且制備過程不需加熱、 設(shè)備簡(jiǎn)單、 操作容易、 粒子可控.但由于制備中使用了大量地外表活性劑,很難從獲得地最后粒子外表除去這些有機(jī)物.文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索水熱法制備納米粉體水熱法制備納米粉體是在特制地密閉反響容器高壓釜里,采用水溶液作為反響介質(zhì),通過對(duì)反響容器加熱,創(chuàng)造一個(gè)高溫、高壓反響環(huán)境,使前驅(qū)物在水熱介質(zhì)中溶解,進(jìn)而成核、生長(zhǎng),最終形成具有一定粒度和結(jié)晶形態(tài)地晶粒.文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索水熱法能直接制得結(jié)晶良好地粉體,不需作高溫焙燒處理,能

12、夠預(yù)防粉體硬團(tuán)聚,而且通過改變工藝條件,可實(shí)現(xiàn)對(duì)粉體粒徑、晶型等特性地限制.因此,水熱法制備地粉體具有分散性好,無團(tuán)聚或少團(tuán)聚,晶粒結(jié)晶良好,晶面顯露完整等特點(diǎn)；同時(shí),由于經(jīng)過重結(jié)晶,所制得地粉體純度高.但水熱法需在高溫、 高壓下反響,對(duì)設(shè)備要求高,操作復(fù)雜,能耗較大,本錢偏高,實(shí)現(xiàn)工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)較困難.文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索結(jié)論制備納米粉體地方法大體可分為固相法、氣相法和液相法大類.固相法能量利用率低,在制備過程中易引入雜質(zhì),制備出地粉體粒子大、分布寬、形態(tài)難限制,且同步進(jìn)行外表處理困難.氣相法有設(shè)備復(fù)雜、能耗大、本錢高地缺點(diǎn).相比之下,液相法具有合成溫度低、設(shè)備簡(jiǎn)單、易操作、本錢低等優(yōu)點(diǎn),是目

13、前實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)上廣泛采用地制備納米粉體地方法,尤其適合于氧化物系納米粉體地制備.文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索參考文獻(xiàn)張世偉,巴德純,才慶魁.激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相合成納米陶瓷微粉設(shè)備地研制.真空,：.文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索王衛(wèi)鄉(xiāng),劉頌豪,梅宴標(biāo).激光法納米硅粉地制備工藝研究.應(yīng)用激光,：.文檔來個(gè)人收集整理-ZQ自于網(wǎng)絡(luò)搜索陳祖耀,萬巖堅(jiān).噴霧冷凍枯燥制備復(fù)合氧化物超細(xì)粉地研究口.無機(jī)材料學(xué)報(bào),：.文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索陳祖耀,錢逸泰,萬巖堅(jiān).低溫冷凍枯燥超微粉制備陶瓷超導(dǎo)材料.低溫物理學(xué)報(bào),：.文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索口段學(xué)臣,高桂蘭,吳湘?zhèn)?等.納米二氧化鈦粉末地研制.稀有金屬與硬質(zhì)合金,：.文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索王星明,段華英,張碧田,等.二氧化錨地制備及其應(yīng)用進(jìn)展口.現(xiàn)代化工,：.文