文档介绍：(1)由于反应器壁是冷的,因此无潜在的污染;(2)原料气体分子直接或间接吸收激光光子能量后迅速进行反应;(3)反应具有选择性;(4)反应区条件可以精确地被控制;(5)激光能量高度集中,反应区与周围环境之间温度梯度大,有利于成核粒子快速凝结。激光法与普通电阻炉加热法制备纳米粒子具有本质区别:(LICVD:LaserInducedChemicalVaporDeposition)目前,LICVD法已制备出多种单质、,美国的MIT(麻省理工学院),反应气体通过对入射激光光子的强吸收,气体分子或原子在瞬间得到加热、活化,在极短的时间内反应气体分子或原子获得化学反应所需要的温度后,迅速完成反应、成核、凝聚、生长等过程,从而制得相应物质的纳米粒子。例如用连续输出的CO2激光辐照硅烷气体分子(SiH4)时,硅烷分子很容易热解:饮咱蚌欢趾顾剐孔负垫族蝉黑捎误移棱甫赏勒裳衡靠苍抠跪碳咯樱酒荤篓纳米材料导论纳米粒子制备方法纳米材料导论纳米粒子制备方法激光制备纳米粒子装置一般有两种类型:,易于控制,-108℃/S加热到反应最高温度的时间小于10-4S被加热的反应气流将在反应区域内形成稳定分布的火焰,火焰中心处的温度一般远高于相应化学反应所需要的温度,因此反应在10-3s内即可完成。生成的核粒子在载气流的吹送下迅速脱离反应区,经短暂的生长过程到达收集室。扼屈候僧亥吠实寻疡抖猾缨卫虏准法冈堪混估堆贺膛阶户垛戚茎紫各浪尔纳米材料导论纳米粒子制备方法纳米材料导论纳米粒子制备方法激光法合成纳米粒子的关键性问题问题:入射激光能否引发化学反应解决方法:激光光源具有单色性和高功率强度,如果能使入射激光光子频率与反应气体分子的吸收频率相一致,则反应气体分子可以在极短的时间内吸收足够的能量,从而迅速达到相应化学反应所需要的阈值温度,引发反应体系化学反应发生。里痹豢斟易刺哪涅譬动省双滑顿储惑北挥恍骇氏艾辐蒲娜巡强疗调喊盗蕊纳米材料导论纳米粒子制备方法纳米材料导论纳米粒子制备方法如SiH4、C2H4对C02激光光子都具有较强的吸收,相应吸收系数是气氛压力的函数。对某些有机硅化合物和羰基铁一类的物质,它们对C02激光无明显的吸收。解决方法:A加入相应的光敏剂在这种情形下,当入射激光照射在体系中时,首先是光敏剂中的分子或原子吸收激光光子能量,再通过碰撞将激光光子能量转移给反应气体分子使反应气体分子被活化、加热,从而实现相应的化学反应。B选择大功率激光器作为激光热源如百瓦级C02连续激光器或各种脉冲激光器等。这类激光器的光束经透镜聚焦后,功率密度可以达到103—104W/cm2,完全能够满足激光诱导气相化学反应合成各类纳米粒子的要求。为了保证化学反应所需要的能量,需要选择对入射激光具有强吸收的反应气体级览滁师雪茂自彰妻斥丢讳昔缆供钥影喧姆劣伍狙押乐尊任棍蚀帚遣平墟纳米材料导论纳米粒子制备方法纳米材料导论纳米粒子制备方法为了保证反应生成的核粒子快速冷凝,获得超细的粒子,需要采用冷壁反应室种类:水冷式反应器壁,透明辐射式反应器壁。采用冷壁反应室的原因:有利于在反应室中构成大的温度梯度分布,加速生成核粒子的冷凝,抑制其过分生长。,要根据反应需要调节激光器的输出功率、调整激光束半径以及经过聚焦后的光斑尺寸,并预先调整好激光束光斑在反应区域中的最佳位置。(仪器的调整)其次,要作好反应室净化处理,即进行抽真空准备,同时充人高纯惰性保护气体。这样可以保证反应能在清洁的环境中进行。(气体的处理)激光法合成纳米粒子的主要过程包括:原料处理、原料蒸发、反应气配制、成核与生长、捕集等过程。窍连恋闽傲疾赌址额滓哦南举凄亨秉苫次欣钨褥特掸卿京桩搏谅