資源描述：
《納米材料合成(液相)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、5.2液相合成法液相法是目前實驗室和工業(yè)上應用最廣泛的合成超微粉體材料的方法.與氣相法比較有如下優(yōu)點:①在反應過程中利用多種精制手段;②通過得到的超細沉淀物,可很容易制取高反應活性的納米粉體.主要特征:①可精確控制化學組成;②容易添加微量有效成分,制成多種成分均一的納米粉體;③納米粉體材料表面活性高;④容易控制顆粒的尺寸和形狀;⑤工業(yè)化生產成本低.5.2液相法制備納米微粒5.2.1沉淀法（1）共沉淀法（Ⅰ）單相共沉淀（Ⅱ）混合物共沉淀ZrOCl2+2NH4OH+H2O?Zr(OH)4?+2NH4ClYCl3+3NH4OH?Y(OH)3?+3NH4Cl共沉淀的順
2、序各種不同金屬離子水溶液發(fā)生沉淀的pH值不同.發(fā)生共沉淀的金屬離子必須有共同的沉淀條件.共沉淀法的影響因素①沉淀物類型:簡單化合物、固態(tài)溶液、混合化合物；②化學配比、濃度、沉淀物的物理性質、pH值、溫度、溶劑和溶液濃度、混合方法和攪拌速率、吸附和浸潤等；③化合物間的轉化：分解反應和分解速率、顆粒大小、形貌和團聚狀態(tài)、焙燒后粉體的活性、殘余離子的影響等。5.2液相法制備納米微粒（2）均相沉淀法(NH2)2CO+3H2O?2NH4OH+CO2?（3）金屬醇鹽水解法（ⅰ）采用有機試劑作金屬醇鹽的溶劑，由于有機試劑純度高，因此氧化物粉體純度高。（ⅱ）可制備化學計量的復
3、合金屬氧化物粉末。金屬醇鹽制備法（ⅰ）金屬與醇反應:能直接反應M+nROH?M(OH)n+n/2H2（ⅱ）金屬鹵化物與醇反應（a）直接反應(B,Si,P)---置換反應MCl3+3C2H5OH?M(OC2H5)3+3HCl氯離子與烴基氧（RO）完全置換生成醇化物。金屬醇鹽制備法（b)堿性基加入法:平衡右移B+ROH?(BH)++(OR)-,(OR)-+MCl?MOR+Cl-,(BH)++Cl-?(BH)+Cl-TiCl4+3C2H5OH?TiCl2(OC2H5)2+2HCl,TiCl4+4C2H5OH+4NH3?Ti(OC2H5)4+2NH4Cl,納米復合金屬
4、氧化物制備由兩種以上金屬醇鹽制備(a)復合醇鹽法堿性醇鹽和酸性醇鹽中和形成復合醇鹽.MOR+M’(OR)n?M[M’(OR)n+1](b)金屬醇鹽混合溶液沒有化學結合,形成混合液.快速水解形成產物.BaTiO3粉末制備流程有人報道利用左圖所示的工藝流程制得了粒徑為10?15nm,純度大于99.98%的BaTiO3納米微粒。影響因素醇鹽的種類對微粒的形狀和結構基本無影響.醇鹽的濃度對粒徑影響不大.濃度0.01-1mol/L,粒徑10-15nm5.2.2噴霧法（1）噴霧干燥法將金屬鹽水溶液送入霧化器，由噴嘴高速噴入干燥室獲得金屬鹽的微粒，收集后經灼燒變成所需要成分
5、的超微粒子。（2）霧化水解法此法是將一種鹽的超微粒子，由惰性氣體載入含有金屬醇鹽的蒸氣室，金屬醇鹽蒸氣附著在超微粒的表面，與水蒸氣反應分解后形成氫氧化物微粒，經灼燒后獲得氧化物的超細微粒。（3）霧化灼燒法此法是將金屬鹽溶液經壓縮空氣由窄小的噴嘴噴出而霧化成小液滴，霧化室溫度較高，使金屬鹽小液滴熱解生成了超微粒子。5.2.3水熱法（高溫水解法）水熱法(hydrothermalmethod)合成納米粉體是指在高壓下將反應物和水加熱到300℃左右時，通過顆粒的成核與生長，制備出形貌和粒度可控的氧化物、非氧化物或金屬納米顆粒的過程。反應物包括金屬鹽、氧化物、氫氧化物及
6、金屬粉末的水溶液或液相懸浮液。5.2.3水熱法（ⅰ）水熱氧化：反應式可表示為mM+nH2O?MmOn+H2其中M可為鉻、鐵及合金等。（ⅱ）水熱沉淀：比如2KF+MnCl2?KMnF2?+2KCl（ⅲ）水熱合成：例如FeTiO3+KOH?K2O·nTiO2?（ⅳ）水熱還原：例如MexOy+yH2?xMe+yH2O其中Me為銅、銀等。（ⅴ）水熱分解，例如ZrSiO4+NaOH?ZrO2+Na2SiO3（ⅵ）水熱結晶：例如Al(OH)3?Al2O3·H2O溶劑熱合成金剛石Na+CCl4→C(diamond)+NaClTem.700℃,Cat.Ni-CoParticl
7、esize:100-200nmYield:2%錢逸泰等,Science,1998,281:246.表征結果5.2.4溶劑揮發(fā)分解法----凍結干燥法它的主要特點是：（1）生產批量大，適用于大型工廠制造超微粒子；（2）設備簡單、成本低；（3）粒子成分均勻。將金屬鹽的溶液霧化成微小液滴，并快速凍結成固體。然后加熱使凍結液體中的水升華汽化，形成溶質的無水鹽，經焙燒合成超微粒子粉體。分為凍結、干燥、焙燒三個過程。5.2.4溶劑揮發(fā)分解法（1）液滴的凍結使金屬鹽水溶液凍結用的冷卻劑是不能與溶液混合的液體，如正己烷或液氮。5.2.4溶劑揮發(fā)分解法（2）凍結液體的干燥將凍結
8、的液滴加熱，使水快速升華，同時采用凝結
