纳米材料合成(液相).ppt

液相法制备纳米微粒

(1)共沉淀法
(Ⅰ)单相共沉淀
(Ⅱ)混合物共沉淀
ZrOCl2 + 2NH4OH +H2O  Zr(OH)4+ 2NH4Cl
YCl3+ 3NH4OH Y(OH)3+ 3NH4Cl
共沉淀的顺序
各种不同金属离子水溶液发生沉淀的pH值不同.
发生共沉淀的金属离子必须有共同的沉淀条件.
共沉淀法的影响因素
①沉淀物类型: 简单化合物、固态溶液、混合化合物;
②化学配比、浓度、沉淀物的物理性质、pH值、温度、溶剂和溶液浓度、混合方法和搅拌速率、吸附和浸润等;
③化合物间的转化:分解反应和分解速率、颗粒大小、形貌和团聚状态、焙烧后粉体的活性、残余离子的影响等。
液相法制备纳米微粒
(2)均相沉淀法
(NH2)2CO+3H2O2NH4OH+CO2
(3) 金属醇盐水解法
(ⅰ)采用有机试剂作金属醇盐的溶剂,由于有机试剂纯度高,因此氧化物粉体纯度高。
(ⅱ)可制备化学计量的复合金属氧化物粉末。
金属醇盐制备法
(ⅰ)金属与醇反应:能直接反应
M+nROHM(OH)n+n/2H2
(ⅱ) 金属卤化物与醇反应
(a)     直接反应(B,Si,P)---置换反应
MCl3+3C2H5OHM(OC2H5)3+3HCl
氯离子与烃基氧(RO)完全置换生成醇化物。
金属醇盐制备法
(b) 碱性基加入法: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,
纳米复合金属氧化物制备
由两种以上金属醇盐制备
(a) 复合醇盐法
碱性醇盐和酸性醇盐中和形成复合醇盐.
MOR+M’(OR)nM[M’(OR)n+1]
(b) 金属醇盐混合溶液
没有化学结合,形成混合液. 快速水解形成产物.
BaTiO3粉末制备流程
有人报道利用左图所示的工艺流程制得了粒径为1015nm,%的BaTiO3 纳米微粒。
影响因素
醇盐的种类对微粒的形状和结构基本无影响.
醇盐的浓度对粒径影响不大.
-1mol/L,
粒径10-15 nm
喷雾法
(1)喷雾干燥法将金属盐水溶液送入雾化器,由喷嘴高速喷入干燥室获得金属盐的微粒,收集后经灼烧变成所需要成分的超微粒子。
(2)雾化水解法此法是将一种盐的超微粒子,由惰性气体载入含有金属醇盐的蒸气室,金属醇盐蒸气附着在超微粒的表面,与水蒸气反应分解后形成氢氧化物微粒,经灼烧后获得氧化物的超细微粒。
(3)雾化灼烧法此法是将金属盐溶液经压缩空气由窄小的喷嘴喷出而雾化成小液滴,雾化室温度较高,使金属盐小液滴热解生成了超微粒子。