液相法制備超微粉體

4-2部分.超微粉體制備之液相法目錄4.1溶劑蒸發(fā)法4.2噴霧熱分解法4.3沉淀法4.4水解法4.5水熱法與溶劑熱法4.6溶膠-凝膠法4.7微乳液法液相法液相法制備超細(xì)粉末是以均相的溶液為出發(fā)點(diǎn)，通過各種途徑使溶質(zhì)與溶劑分離，溶質(zhì)形成一定形狀和大小的顆粒，得到所需粉末的前驅(qū)體，再經(jīng)過一定溫度處理后得到超細(xì)粉末。液相法制備的主要特征①將各種反應(yīng)的物質(zhì)溶于液體中，可以精確控制各組分的含量，并實(shí)現(xiàn)了原子、分子水平的精確混合；②容易添加微量有效成分，可制成多種成分的均一粉體；③合成的粉體表面活性好；④容易控制顆粒的形狀和粒徑；⑤工業(yè)化生產(chǎn)成本較低等。液相法制備按原理可分為物理法和化學(xué)法。物理法將溶解度高的鹽的水溶液霧化成小液滴，使其中鹽類呈球狀均勻地迅速析出。為了使鹽類快速析出，可以采用加熱蒸發(fā)或冷凍干燥等方法，最后將這些微細(xì)的粉末狀鹽類加熱分解，即可得到氧化物微粉。主要包括超臨界法和溶劑蒸發(fā)法?；瘜W(xué)法化學(xué)法是指通過在溶液中的化學(xué)反應(yīng)生成沉淀，將沉淀物加熱分解，可制成納米粉體材料，這是應(yīng)用廣泛且有很多使用價(jià)值的方法。包括：沉淀法、醇鹽水解法、溶膠－凝膠法、水熱合成法、非水乳液法、微乳液法等。4.1

溶劑蒸發(fā)法金屬鹽溶液噴霧至低溫液體中冷凍液滴，溶劑升華至熱風(fēng)中溶劑蒸發(fā)至高溫氣體中溶劑蒸發(fā)金屬鹽顆粒熱分解熱分解熱分解氧化物顆粒冷凍干燥法噴霧干燥法熱煤油干燥法至高溫氣體中溶劑蒸發(fā)＋熱分解噴霧熱解法溶劑蒸發(fā)法的分類及特點(diǎn)①冷凍干燥法又稱升華干燥。將含水物料冷凍到冰點(diǎn)以下，使水轉(zhuǎn)變?yōu)楸?，然后在較高真空下將冰轉(zhuǎn)變?yōu)檎魵舛サ母稍锓椒?。物料可先在冷凍裝置內(nèi)冷凍，再進(jìn)行干燥。但也可直接在干燥室內(nèi)經(jīng)迅速抽成真空而冷凍。升華生成的水蒸氣借冷凝器除去。升華過程中所需的汽化熱量，一般用熱輻射供給。①冷凍干燥法將金屬鹽的溶液霧化成微小液滴，并快速凍結(jié)成固體。然后低溫減壓使凍結(jié)液體中的水升華，形成溶質(zhì)的無水鹽，經(jīng)焙燒合成超微粒子粉體。

過程分為凍結(jié)、干燥、焙燒三個(gè)過程。鹽溶液（以水為溶劑）的壓力-溫度狀態(tài)圖凍結(jié)液體的干燥將凍結(jié)的液滴加熱，使水快速升華，同時(shí)采用凝結(jié)器捕獲升華的水，使裝置中的水蒸汽壓降低，達(dá)到提高干燥效率的目的。優(yōu)點(diǎn)

冷凍干燥法是從生物醫(yī)學(xué)制品和食品冷凍發(fā)展而來的，具有一系列突出的優(yōu)點(diǎn)：①生產(chǎn)批量大，操作簡單，特別有利于高純陶瓷材料的制備。②能在溶液狀態(tài)下獲得組分的均勻混合，適合于微量元素的添加。③制得的超細(xì)粉體粒徑一般在1～50μm范圍內(nèi)，表面活性好，比表面積高。②噴霧干燥法在干燥室內(nèi)，用噴霧器把混合鹽水溶液霧化成球狀液滴，經(jīng)過燃料產(chǎn)生的熱氣體時(shí)被烘干，成分保持不變。若需要金屬氧化物粉體，將這些粉體加熱分解即可。它不經(jīng)過粉磨工序，直接得到所需粉料，有可能得到化學(xué)成分十分穩(wěn)定的、高純度的、性能優(yōu)良的超細(xì)粉體。定義：通過機(jī)械作用，將需干燥的物料，分散成很細(xì)的像霧一樣的微粒，（增大水分蒸發(fā)面積，加速干燥過程）與熱空氣接觸，在瞬間將大部分水分除去，使物料中的固體物質(zhì)干燥成粉末。5.2噴霧熱分解法將前驅(qū)體溶液（金屬溶液）噴入高溫氣體中，立即引起溶劑的蒸發(fā)和金屬鹽的熱分解，從而直接合成氧化物粉體的方法。噴霧熱分解法制備的各種顆粒形狀4.3沉淀法沉淀法是指利用各種在水中溶解的物質(zhì)，經(jīng)反應(yīng)生成不溶性的氫氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽、草酸鹽等，根據(jù)要制備物質(zhì)的性質(zhì)加熱分解或不加熱分解，得到最終所需化合物產(chǎn)品。優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：可以廣泛用以合成單一或復(fù)合氧化物超細(xì)粉體，反應(yīng)過程簡單，成本低，便于推廣到工業(yè)化生產(chǎn)。缺點(diǎn)：沉淀為膠狀物，水洗、過濾困難；沉淀劑作為雜質(zhì)易混入；若使用能夠分解除去的氨水、碳酸氨作沉淀劑，許多離子可形成可溶性絡(luò)離子，沉淀過程中各種成分不易分離；水洗時(shí)要損失部分沉淀物等。該法包括直接沉淀、共沉淀法和均勻沉淀法。①直接沉淀直接沉淀法是制備超細(xì)微粒廣泛采用的一種方法，其原理是在金屬鹽溶液中加入沉淀劑，在一定條件下生成沉淀析出，沉淀經(jīng)洗滌、熱分解等處理工藝后得到超細(xì)產(chǎn)物。不同的沉淀劑可以得到不同的沉淀產(chǎn)物，常見的沉淀劑為：NH3?H2O、NaOH、(NH4)2CO3、Na2CO3、(NH4)2C2O4等。②共沉淀法在含有兩種或兩種以上的混合金屬鹽溶液中加入合適的沉淀劑，由于解離的離子是以均一相存在于溶液中，經(jīng)反應(yīng)后可以得到各種成分具有均一相組成的沉淀，再進(jìn)行熱分解得到高純超細(xì)粉體。優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：能夠得到化學(xué)成分均一的復(fù)合粉體；容易制備粒度小且較均勻的顆粒。目前已廣泛用來合成鈦酸鋇材料、敏感材料、鐵氧體和熒光材料等。缺點(diǎn)：過剩的沉淀劑會(huì)使溶液中的全部正離子作為緊密混合物同時(shí)沉淀。利用共沉淀法制備超細(xì)粉體時(shí)，洗滌工序非常重要。此外，離子共沉淀的反應(yīng)速度也不易控制。

③均勻沉淀法利用某一化學(xué)反應(yīng)使溶液中的構(gòu)晶離子由溶液中緩慢而均勻地產(chǎn)生出來的方法。在這個(gè)方法中，加入到溶液中的沉淀劑不立刻與被沉淀組分發(fā)生反應(yīng)，而是通過化學(xué)反應(yīng)使沉淀劑在整個(gè)溶液中均勻地釋放出來，從而使沉淀在整個(gè)溶液中緩慢均勻地產(chǎn)生。兩種途經(jīng)①溶液中的沉淀劑發(fā)生緩慢的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致氫離子濃度變化和溶液的pH值的升高，使產(chǎn)物溶解度逐漸下降而析出沉淀。②沉淀劑在溶液中反應(yīng)釋放沉淀離子，使沉淀離子的濃度升高而析出沉淀。

常用的沉淀劑有2－氯乙醇、尿素、六亞甲基四胺、草酸二甲酯、草酸二乙酯等。用尿素作為沉淀劑均勻沉淀法制備鐵黃粒子（Fe2O3.xH2O

）的過程如下：在三價(jià)鐵離子中加入尿素，并加熱至90~100℃時(shí)尿素發(fā)生式水解反應(yīng)：(NH2)2CO+3H2O→2NH4++CO2+2OH－隨著反應(yīng)的緩慢進(jìn)行，pH值逐漸升高，三價(jià)鐵離子和氫氧根離子反應(yīng)均勻生成鐵黃粒子，尿素的分解速率直接影響了鐵黃粒子的濃度。均勻沉淀法目前已用于制備Fe3O4、Al2O3、TiO2、SnO2等超細(xì)粉體。該法的優(yōu)點(diǎn)是顆粒均勻致密，可以避免雜質(zhì)的共沉淀。缺點(diǎn)是反應(yīng)時(shí)間過長。影響沉淀反應(yīng)的因素①濃度：濃度對(duì)晶核形成和生長速率的影響②溫度：溫度對(duì)溶液過飽和度、溶液粘度、分子運(yùn)動(dòng)動(dòng)能、晶核形成和生長速率的影響③pH值：溶液pH值的大小與均勻性對(duì)沉淀過程的影響④沉淀劑加入方式：正滴與反滴的影響⑤反應(yīng)時(shí)間：時(shí)間的長短對(duì)粉體粒度及粒度分布的影響應(yīng)用ZrO2(Y2O3)/Al2O3粉體的制備流程圖4.4水解法利用金屬鹽在酸性介質(zhì)中強(qiáng)迫水解產(chǎn)生均勻分散的金屬氫氧化物或水合氧化物，經(jīng)過過濾、洗滌、加熱分解來制備超微粉體的方法。水解法可分為無機(jī)鹽水解法和金屬醇鹽水解法。①無機(jī)鹽水解法無機(jī)鹽水解法指一些金屬鹽溶液在一定溫度下可水解生成氫氧化物或水合氧化物沉淀，如NaAlO2水解得到Al(OH)3沉淀。例子TiCl4的水解反應(yīng)機(jī)理未加酸的TiCl4稀水溶液的水解反應(yīng)：TiCl4

＋2H2O＝TiO2＋4H＋＋4Cl－此反應(yīng)可制備粒徑2nm的氧化鈦膠體，但TiCl4濃度增大后，TiO2膠體容易聚集。冰浴降溫可減緩水解速度。TiCl4溶于水后，是稍顯黃色的清亮溶液，隨著少量濃鹽酸和硫酸銨溶液的加入，溶液開始混濁。繼續(xù)滴加，溶液不再透明。升溫至70℃后，溶液重新澄清透明，至95℃時(shí)，又混濁。冰水及強(qiáng)酸介質(zhì)中，TiCl4水解分3步：TiCl4

＋H2O＝TiOH3＋＋

H＋＋4Cl－TiOH3＋溶液透明TiOH3＋＝TiO2＋＋

H＋生成TiOSO4沉淀，但升高溫度溶解度增大，變澄清。溫度升至95℃開始變混濁TiO2＋＋H2O＝TiO2

＋2H＋由于反應(yīng)均生成H＋，且又加入鹽酸，此時(shí)氧化鈦的生成速率適中。加鹽酸應(yīng)該是起到催化劑的過程，金屬離子溶解到水中之后會(huì)發(fā)生水合和水解作用，只有水解出羥基或者氧基才能有縮聚的能力，羥基和氧基是兩種好的親核物種，他會(huì)進(jìn)攻另外一個(gè)金屬離子，從而發(fā)生脫水縮合反應(yīng)，加入鹽酸之后可能是水合金屬離子與質(zhì)子作用使得金屬離子親電性更強(qiáng)，更容易被親核。

②醇鹽水解法金屬醇鹽是金屬與醇反應(yīng)生成的含有Me-O-C鍵的金屬有機(jī)化合物，其通式為Me(OR)n，Me為金屬，R為烷基或烯丙基。金屬醇鹽易水解，生成金屬氧化物、氫氧化物或水合物沉淀。醇鹽水解法利用金屬醇鹽的水解和縮聚反應(yīng)。醇鹽的水解與縮聚水解通式：水解與縮聚幾乎同時(shí)進(jìn)行，縮聚分為失水縮聚：失醇縮聚：通過醇鹽水解、均相成核與生長等過程在液相中生成沉淀產(chǎn)物，再經(jīng)過液固分離、干燥和煅燒等工序，制備納米粉體。該方法不需要添加堿，加水就能進(jìn)行分解，而且也沒有有害的陰離子和堿金屬離子，因而生成的沉淀純度高，反應(yīng)條件溫和，操作簡單，但成本昂貴。4.5水熱法與溶劑熱法水熱研究最早是在地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域開展的。在自然界中，一個(gè)典型的水熱條件就是溫度高于100℃和壓力大于１個(gè)大氣壓的地?zé)崴h(huán)境，自然界中眾多的礦物就是在這種環(huán)境中形成的。水熱與溶劑熱合成化學(xué)與溶液化學(xué)不同。它是研究物質(zhì)在高溫和密閉或高壓條件下溶液中的化學(xué)行為與規(guī)律的化學(xué)分支。水熱與溶劑熱合成是指在一定溫度(100-1000℃)和壓強(qiáng)(大于9.81MPa)條件下利用溶液中物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)所進(jìn)行的合成。水熱合成法

水熱法(HydrothermalSynthesis)，是指在特制的密閉反應(yīng)器（高壓釜）中，采用水溶液作為反應(yīng)體系，通過對(duì)反應(yīng)體系加熱、加壓(或自生蒸氣壓），創(chuàng)造一個(gè)相對(duì)高溫、高壓的反應(yīng)環(huán)境，使得通常難溶或不溶的物質(zhì)溶解，并且重結(jié)晶而進(jìn)行無機(jī)合成的一種有效方法。水熱法局限性最明顯的一個(gè)缺陷就是：該法往往只適用于氧化物功能材料或少數(shù)一些對(duì)水不敏感的物質(zhì)的制備與處理，而對(duì)其它一些對(duì)水敏感（與水反應(yīng)、水解、分解或不穩(wěn)定）的化合物的制備與處理就不太適用。對(duì)反應(yīng)容器要求很高，除耐高溫高壓外，還必須不與水和系統(tǒng)介質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用。溶劑熱法

溶劑熱法（SolvothermalSynthesis），是在水熱法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新的材料制備方法，將水熱法中的水換成有機(jī)溶劑或非水溶媒（例如：有機(jī)胺、醇、氨、四氯化碳或苯等），采用類似于水熱法的原理，以制備在水溶液中無法長成，易氧化、易水解或?qū)λ舾械牟牧?。同時(shí)非水溶劑本身的一些特性，如極性或非極性、配位性能、熱穩(wěn)定性等，為從反應(yīng)熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)的角度去認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)與晶體生長的特性，提供了研究線索，并有可能實(shí)現(xiàn)其他手段難以獲取的某些物相（如亞穩(wěn)相），近年來在非水溶劑中設(shè)計(jì)不同的反應(yīng)途徑合成無機(jī)化合物材料，取得了一系列的重大進(jìn)展，非水體系合成技術(shù)已越來越受到人們的重視。

簡易高壓反應(yīng)釜實(shí)物圖

反應(yīng)設(shè)備

釜體和釜蓋用不銹鋼制造，反應(yīng)釜體積較小?？芍苯釉诟w和釜蓋設(shè)計(jì)絲扣，直接相連，以達(dá)到較好的密封性能。

內(nèi)襯材料是聚四氟乙烯。

采用外加熱方式，以烘箱或馬弗爐為加熱源。由于使用聚四氟乙烯，使用溫度應(yīng)低于聚四氟乙烯的軟化溫度(250℃)。

釜內(nèi)壓力由加熱介質(zhì)產(chǎn)生，可通過裝滿度在一定范圍控制，室溫開釜。反應(yīng)釜帶攪拌高壓反應(yīng)釜裝置圖

反應(yīng)釜的裝滿度裝滿度是指反應(yīng)混合物占密閉反應(yīng)釜空間的體積分?jǐn)?shù)。它之所以非常重要，是由于直接涉及到試驗(yàn)安全以及合成試驗(yàn)的成敗。在試驗(yàn)上，裝滿度一般控制在60％～80％之間，80％以上裝滿度在240℃下壓力有突變。特點(diǎn)①由于在水熱與溶劑熱條件下反應(yīng)物反應(yīng)性能的改變、活性的提高，水熱與溶劑熱合成方法有可能代替固相反應(yīng)以及難于進(jìn)行的合成反應(yīng)，并產(chǎn)生一系列新的合成方法。②由于在水熱與溶劑熱條件下中間態(tài)、介穩(wěn)態(tài)以及特殊物相易于生成，因此能合成與開發(fā)一系列特種介穩(wěn)結(jié)構(gòu)、特種凝聚態(tài)的新合成產(chǎn)物。③水熱與溶劑熱的低溫、等壓、溶液條件，有利于生長極少缺陷、取向好、完美的晶體，且合成產(chǎn)物結(jié)晶度高以及易于控制產(chǎn)物晶體的粒度。④由于易于調(diào)節(jié)水熱與溶劑熱條件下的環(huán)境氣氛，因而有利于低價(jià)態(tài)、中間價(jià)態(tài)與特別態(tài)化合物的生成，并能均勻地進(jìn)行摻雜。水熱法與溶劑熱法合成步驟選擇反應(yīng)物料確定合成物料的配方配料，混料攪拌裝釜，封釜確定反應(yīng)溫度、時(shí)間、狀態(tài)（靜止與動(dòng)態(tài)晶化）取釜，冷卻（空冷，水冷）開釜取樣過濾，干燥光學(xué)顯微鏡觀察晶貌與粒度分布粉末X射線衍射物相分析適用范圍制備超細(xì)（納米）粉末合成新材料、新結(jié)構(gòu)和亞穩(wěn)相

制備薄膜

低溫生長單晶（如第一個(gè)工業(yè)化的α-石英）

制備納米粒子的優(yōu)點(diǎn)純度高粒徑小粒度分布窄團(tuán)聚程度輕晶粒發(fā)育良好雜質(zhì)缺陷少舉例圖稀土氫氧化物納米線的(HR)TEM照片：(a→c)La(OH)3納米棒或線的水熱、溶劑熱合成圖稀土氫氧化物納米線的(HR)TEM照片：(d→f)Pr(OH)3不同堿度下所得稀土氫氧化物納米晶的TEM照片(a)鈧Sc(OH)3納米片(pH=6-7)，(b)Sc(OH)3納米線(pH=9-10)，(c)Sc(OH)3納米棒(KOH,5mol/L)；S.H.Yu等以水和二乙基三胺(DETA)的混合溶劑為反應(yīng)介質(zhì)，Zn(NO3)2·6H2O和硫脲NH2CSNH2分別為鋅源和硫源，于180℃下反應(yīng)12h成功地制備了ZnS納米帶。研究顯示，改變水和二乙基三胺的體積比，可以控制終產(chǎn)物的形貌：水/二乙基三胺為1:2.5時(shí)，產(chǎn)物為納米帶；體積比為1或4時(shí)，產(chǎn)物分別為納米片組成的球形花或納米球；當(dāng)溶劑中二乙基三胺進(jìn)一步增加時(shí)，將獲得包覆ZnS/DETA復(fù)合材料的ZnS納米帶。例—不同溶劑圖所得ZnS產(chǎn)物的SEM照片：(a,b)ZnS納米帶，V水/V二乙基三胺=1:2.5；(c)ZnS納米片，V水/V二乙基三胺=1:1；(d)ZnS納米球，V水/V二乙基三胺=4

利用水熱、溶劑熱技術(shù)也能合成一些其他形貌的低維納米材料。Y.Cheng等以PEG-400為表面活性劑，MoO3、NaOH、醋酸鉛為原料，在160℃下反應(yīng)20h，制備了樹枝狀的PbMoO4納米晶。圖樹枝狀分形的PbMoO4的SEM(A,B)和TEM(C)照片例—不同PH在反應(yīng)釜內(nèi)加入10ml的氫氧化鈉溶液（4mol.L-1），然后在磁力攪拌下，將5ml的四氯化鈦溶液（2mol.L-1）緩慢滴加到反應(yīng)釜內(nèi)，用鹽酸調(diào)節(jié)pH，反應(yīng)終點(diǎn)的pH值分別控制為1.0、3.0、5.0、8.0、11.0。然后把內(nèi)襯聚四氟乙烯的不銹鋼反應(yīng)釜放入烘箱加熱，溫度設(shè)為200℃，反應(yīng)24h

。XRD

可得：不同PH值樣品的晶型結(jié)構(gòu)不同。隨著PH值的升高，晶相依次為金紅石型TiO2、銳鈦礦型的TiO2和板鈦礦型的TiO2。當(dāng)PH為1時(shí)，樣品為金紅石型的TiO2，PH為3時(shí)樣品主要為銳鈦礦型的TiO2，當(dāng)PH值繼續(xù)升高時(shí)，為5和8時(shí)的樣品，為銳鈦礦相與板鈦礦相的混合相的TiO2，當(dāng)pH為11的樣品，晶相為純板鈦礦型的TiO2。

4.6溶膠-凝膠法溶膠-凝膠法是60年代發(fā)展起來的一種制備玻璃、陶瓷等無機(jī)材料的新工藝。其基本原理是：將金屬醇鹽或無機(jī)鹽經(jīng)水解直接形成溶膠，然后使溶質(zhì)聚合凝膠化，再將凝膠干燥、焙燒去除有機(jī)成分，最后得到無機(jī)材料。納米顆粒醇鹽有機(jī)溶液溶膠凝膠蒸餾水水解縮合蒸發(fā)高溫煅燒幾個(gè)定義溶膠（Sol）是由孤立的細(xì)小粒子或大分子組成，分散在溶液中的膠體體系。凝膠（Gel）是一種由細(xì)小粒子聚集而成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的具有固態(tài)特征的膠態(tài)體系。溶膠、凝膠和沉淀物的區(qū)分溶膠—凝膠法制備過程溶膠—凝膠法包括四個(gè)主要過程：①溶膠制備②溶膠凝膠化③凝膠的干燥④煅燒過程①溶膠制備水解和縮聚過程例：鈦乙醇鹽制備TiO2共溶劑的作用在室溫下，鈦乙醇鹽與水不能互溶，二者一旦接觸就會(huì)無控制地發(fā)生水解縮聚而生成凝團(tuán)狀水合二氧化鈦。因此，需要用醇作共溶劑。在有共溶劑存在的情況下，鈦乙醇鹽/乙醇二元體系和水/乙醇二元體系完全互溶，而鈦乙醇鹽/水則不能互溶。水解水解首先形成均勻的溶膠體系，且呈現(xiàn)數(shù)秒到數(shù)十秒的誘導(dǎo)期，然后進(jìn)入水解成核期而有晶核形成，最初由于其尺寸接近分子水平的納米級(jí)，溶液保待透明狀。縮聚隨著晶核長大，開始出現(xiàn)渾濁，隨即開始縮聚，發(fā)生溶膠—凝膠轉(zhuǎn)變。到一定時(shí)候粘度驟然增大，直到失去流動(dòng)性，得到如四川涼粉或涼膏狀的半透明體，醇、水都包含在其中。②溶膠凝膠化溶膠中含大量的水，凝膠化過程中，使體系失去流動(dòng)性，形成一種開放的骨架結(jié)構(gòu)。水解縮聚的結(jié)果形成溶膠初始粒子，然后這些粒子逐漸長大，連接成鏈，最后形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，便得到凝膠。③凝膠的干燥一定條件下(如加熱)使溶劑蒸發(fā)，得到粉料。與普通粉體干燥不同的是凝膠干燥階段體積收縮會(huì)導(dǎo)致織構(gòu)損壞并影響超細(xì)粉體的性能。目前常用的干燥方法是超臨界干燥和冷凍干燥，它們是防止織構(gòu)損壞，減少顆粒團(tuán)聚最好的方法。冷凍干燥比超臨界干燥工藝更簡單，成本更低。④煅燒過程煅燒過程是將干凝膠在選定溫度下進(jìn)行恒溫處理。由于干燥后的凝膠中仍然含有相當(dāng)多的孔隙和少量的雜質(zhì)，因些需要進(jìn)一步的熱處理來除去，以便得到致密的產(chǎn)物。溶膠—凝膠法的優(yōu)點(diǎn)化學(xué)均勻性好：由于溶膠—凝膠過程中，溶膠由溶液制得，故膠粒內(nèi)及膠粒間化學(xué)成分完全一致。高純度：粉料(特別是多組份粉料)制備過程中無需機(jī)械混合。顆粒細(xì)：膠粒尺寸小于0.1μm。流變性質(zhì)有利于制備各種膜、纖維或沉積材料。缺點(diǎn)烘干后的球形凝膠顆粒自身燒結(jié)溫度低，但凝膠顆粒之間燒結(jié)性差，材料燒結(jié)性不好。干燥時(shí)收縮大。制備實(shí)例：單分散SiO2膠體粒子1956：Kolbe首先發(fā)現(xiàn)用氨水做堿催化劑，在醇溶液中可以通過正硅酸乙酯水解得到球形的SiO2

膠體粒子。1968：tober，F(xiàn)ink和Bohn發(fā)現(xiàn)體系中氨水的濃度，水的濃度，溶劑醇的種類，硅酸酯的種類等參數(shù)都會(huì)影響SiO2球的直徑。SiO2

微球的合成：將乙醇，25％氨水，去離子水，正硅酸乙酯（TEOS）按一定的比例順序加入100ml的燒杯中，在常溫下磁力攪拌2h，得到白色乳狀液體。離心，洗滌，在60℃烘箱內(nèi)烘干。4.7微乳液法兩種互不相溶的溶劑在表面活性劑的作用下形成微乳液，在微泡中經(jīng)成核、聚結(jié)、團(tuán)聚、熱處理后得納米粒子。

幾個(gè)基本概念①表面活性劑（surfactant）

如果一種物質(zhì)甲能夠顯著降低另一種物質(zhì)乙的表面張力，通常就說甲對(duì)乙具有表面活性。同時(shí)，稱甲為乙的表面活性劑?；咎匦裕?/p>

分子結(jié)構(gòu)具有兩親（amphiphilic）分子特征：一端帶有極性集團(tuán)，能和水形成氫鍵，親水（hydrophilic）一端為非極性烴基，疏水（hydrophobic）兩個(gè)基本性質(zhì)：表面吸附：指表面活性劑分子從溶液內(nèi)部移至表面，在表面上富集定向排列：指表面活性劑分子在溶液表面形成定向排列的吸附層②膠團(tuán)/束（micelle）表面活性劑的兩個(gè)基本性質(zhì)使它在水溶液中可以聚集形成多種形式的分子有序組合體系，在稀溶液中可形成膠團(tuán)。剛好能夠形成膠團(tuán)時(shí)表面活性劑的濃度稱為臨界濃度（criticalmicelleconcentration，CMC）疏水基結(jié)合在一起形成內(nèi)核，親水基形成外層，這樣可以達(dá)到疏水基逃離水環(huán)境、而親水基和水結(jié)合的要求加溶作用（膠團(tuán)具有溶解油的能力）③反