文档介绍：纳米材料的制备表征及其应用
第一页，本课件共有80页
汇报提纲
一、纳米材料的简介
二、纳米材料的制备
三、纳米材料的表征
四、纳米材料的应用
五、结束语
第二页，本课件共有80页
人高
20亿 纳米结构上成功地获得了三角格子铺排和斐波纳契数花样。
研究内容以Report形式于2005年8月5日发表在Science上。文章发表后在国际上引起了强烈的反响。Nanotechweb 和 ORF ON Science网站当天就分别以“应变的微结构形成类植物花样” 和“微观世界的花朵”作了长篇介绍。
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纳米微粒的制备方法分类：
根据是否发生化学反应，纳米微粒的制备方法通常分为两大类：物理方法和化学方法。
根据制备状态的不同，制备纳米微粒的方法可以分为气相法、液相法和固相法等;
按反应物状态分为干法和湿法。
大部分方法具有粒径均匀，粒度可控，操作简单等优点；有的也存在可生产材料范围较窄，反应条件较苛刻，如高温高压、真空等缺点。
纳米微粒的制备
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纳
米
粒
子
制
备
方
法
物理法
化学法
粉碎法
构筑法
沉淀法
水热法
溶胶－凝胶法
冷冻干燥法
喷雾法
干式粉碎
湿式粉碎
气体冷凝法
溅射法
氢电弧等离子体法
共沉淀法
均相沉淀法
水解沉淀法
纳
米
粒
子
制备
方法分类
气相反应法
液相反应法
气相分解法
气相合成法
气－固反应法
其它方法(如球磨法)
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纳
米
粒
子
制
备
方
法
气相法
液相法
沉淀法
水热法
溶胶－凝胶法
冷冻干燥法
喷雾法
气体冷凝法
氢电弧等离子体法
溅射法
真空沉积法
加热蒸发法
混合等离子体法
共沉淀法
化合物沉淀法
水解沉淀法
纳
米
粒子
制备
方法分类
固相法
粉碎法
干式粉碎
湿式粉碎
化学气相反应法
气相分解法
气相合成法
气－固反应法
物理气相法
热分解法
其它方法
固相反应法
第二十四页，本课件共有80页
物理方法－粉碎法
几种典型的粉碎技术：
球磨、振动球磨、振动磨、搅拌磨、胶体磨、纳米气流粉碎气流磨
一般的粉碎作用力都是几种力的组合，大物块被粉碎成纳米级颗粒。
第二十五页，本课件共有80页
构筑法是由小极限原子或分子的集合体人工合成超微粒子
物理方法－构筑法
第二十六页，本课件共有80页
物理构筑－流动液面上真空蒸度法
第二十七页，本课件共有80页
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第二十八页，本课件共有80页
化学法主要是“自下而上”的方法，即是通过适当的化学反应（化学反应中物质之间的原子必然进行组排，这种过程决定物质的存在状态），包括液相、气相和固相反应，从分子、原子出发制备纳米颗粒物质。化学法包括气相反应法和液相反应法。
气相反应法可分为：气相分解法、气相合成法及气－固 反应法等
液相反应法可分为：沉淀法、溶剂热法、溶胶－凝胶法、反相胶束法等
化学合成方法
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又称单一化合物热分解法。一般是将待分解的化合物或经前期预处理的中间化合物行加热、蒸发、分解，得到目标物质的纳米粒子。一般的反应形式为：
A（气） → B（固）＋ C（气）↑
化学方法－气相分解法
原料通常是易挥发、蒸汽压高、反应性好的有机硅、金属氯化物或其它化合物。
Fe(CO)5(g) Fe(s)+5CO(g)
SiH4(g) Si(s)+2H2(g)
3[Si(NH)2] Si3N4(s)+2NH3(g)
(CH3)4Si SiC(s)+6H2(g)
2Si(OH)4 2SiO2(s)+4H2O(g)
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通常是利用两种以上物质之间的气相化学反应，在高温下合成为相应的化合物，再经过快速冷凝，从而制备各类物质的纳米粒子。一般的反应形式为：
A（气）＋ B（气） → C（固）＋ D（气）↑
激光诱
导气相
反应
化学方法－气相合成法
3SiH4(g)+4NH3(g) Si3H4(s)+12H2(g)
3SiCl4(g)+4NH3(g) Si3N4(s)+12HCl(g)
2SiH4(g)+C2H4(g) 2SiC(s)+6H2(g)
BCl3(g)+3/2NH3(g) B(s)+3HCl(g)
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沉淀法通常是在溶液状态下将不同化学成分的物质混合，在混合溶液中加入适当的沉淀剂制备纳米粒子的前驱体沉淀物，再将此沉