文档介绍：纳米材料的制备方法多种多样,如沉淀法、溶剂热合成法、微乳液法、模板法、溶胶—凝胶法等等,但大多对原料和实验条件要求苛刻,制备工艺复杂,需多步反应,制备时间长,并且适用范围有限。
化学材料典型制备技术的工艺和设备——化学方法篇
化学沉淀法制备纳米材料
化学沉淀法时目前应用最广泛的纳米粉体制备方法之一,如日本的石原产业公司和帝国化工公司,英国的Tioxide集团公司,芬兰的凯米拉公司等以TiOSO4或者H3TO3为原料,,ZnO,ZrO2,Al2O3等。
化学沉淀法制备纳米材料的工艺
化学沉淀法制备纳米材料的基本原理
化学沉淀法制备纳米材料的特点
化学沉淀法制备纳米材料的工艺过程和影响因素
化学沉淀法制备纳米材料的基本原理
化学沉淀法的原理是在包含一种或多种离子的可溶性盐溶液中加入沉淀剂,在一定温度下发生水解,形成不溶性的氢氧化物、水合氧化物或盐类从溶液中析出,然后将溶剂和溶液中原有的阴离子洗去,经热分解或脱水即可得到所需的氧化物纳米粉体。
化学沉淀法制备纳米材料的特点
特点;容易控制成核,易添加微量成分且组成均匀,并可得到高纯度的纳米复合氧化物
优点;无需苛刻的物理条件就可能得到性能优异的纳米粉体。该方法原料来源广泛、成本较低、设备投资小,粉体产量大,是降低纳米粉体成本的首要方式。
化学沉淀法制备纳米材料
1、均匀沉淀法制备纳米二氧化钛粉体
均匀沉淀法是利用某一化学反应使溶液中的构晶离子又溶液中缓慢、均匀的释放出来。
CO(NH2)2+3H2O2 2NH3·H2O+CO2
尿素水溶液在70℃左右开始水解,反应式:
尿素
无机钛盐
沉淀
过滤
洗涤
干燥
焙烧
纳米TiO2粉体
TiOSO4+2NH3·H20 TIO(OH)2+(NH4)2SO4
TiO(OH)2 → TiO2+H2O
TiO(OH)2煅烧后得到TiO2∶
流程工艺
2、水解法制备二氧化钛粉体
中和水解反应∶
TiOSO4+2NH3·H2O→TiO(OH)2+(NH4)2SO4
煅烧反应
Tio(OH)2→TiO2+H2O
电离平衡
NH3·H2O→NH4++OH-
3、胶体化学法制备纳米二氧化钛粉体
沉淀反应
2TiOSO4+2OH-→TiO(OH)2+SO42-
热处理
TiO(OH)2→TiO2+H2O
NaOH
无机钛盐
溶液
酸
吸附
阴离子表面活性剂
有机溶剂
萃取
回流
减压蒸馏
←
干燥
←
焙烧
纳米TiO2粉体