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纳米材料的制备精品版
[纳米材料]纳米粉体的制备一
纳米粉体的制备
材料的开发与应用在人类社会进步上起了极为关键的作用。
人类文明史上的石器时代、铜器朝代、铁器时代的划分就是以所用材料命名的。
材料与能源、信息为当代技术的三大支柱,而且信息与能源技术的发展也离不一材料技术的支持。
江泽民主席在接见青年材料科学家时指出:
“材料是人类文明的物质基础”,又一次强调了材料研究的重要性。
纳米材料指的是颗粒尺寸为1~100nm的粒子组成的新型材料。
由于它的尺寸小、比表面大及量子尺寸效应,使之具有常规粗晶材料不具备的特殊性能,在光吸收、敏感、催化及其它功能特性等方面展现出引人注目的应用前景。
早在1861年,随着胶体化学的建立,科学家就开始对直径为1~100nm的粒子的体系进行研究。
真正有意识地研究纳米粒子可追溯到30年代的日本,当时为了军事需要而开展了“沉烟试验”,但受到实验水平和条件限制,虽用真空蒸发法制成世界上第一批超微铅粉,但光吸收性能很不稳定。
直到本世纪60年代人们才开始对分立的纳米粒子进行研究。
1963年,Uyeda用气体蒸发冷凝法制得金属纳米微粒,对其形貌和晶体结构进行了电镜和电子衍射研究。
1984年,德国的H.Gleiter等人将气体蒸发冷凝获得的纳米铁粒子[1],在真空下原位压制成纳米固体材料,使纳米材料研究成为材料科学中的热点。
国际上发达国家对这一新的纳米材料研究领域极为重视,日本的纳米材料的研究经历了二个七年计划,已形成二个纳米材料研究制备中心。
德国也在Ausburg建立了纳米材料制备中心,发展纳米复合材料和金属氧化物纳米材料。
1992年,美国将纳米材料列入“先进材料与加工总统计划”,将用于此项目的研究经费增加10%,增加资金1.63亿美元。
美国Illinois大学和纳米技术公司建立了纳米材料制备基地。
我国近年来在纳米材料的制备、表征、性能及理论研究方面取得了国际水平的创新成果,已形成一些具有物色的研究集体和研究基地,在国际纳米材料研究领域占有一席之地。
在纳米制备科学中纳米粉体的制备由于其显著的应用前景发展得较快。
1.化学制备法
1.1化学沉淀法
沉淀法主要包括共沉淀法、均匀沉淀法、多元醇为介质的沉淀法、沉淀转化化、直接沉淀法[2]等。
1.11共沉淀法
在含有多种阳离子的溶液中加入沉淀剂,使金属离子完全沉淀的方法称为共沉淀法。
共沉淀法可制备BaTiO3[3-5]、PbTiO3[6]等PZT系电子陶瓷及ZrO2[7,8]等粉体。
以CrO2为晶种的草酸沉淀法,制备了La、Ca、Co、Cr掺杂氧化物[9]及掺杂BaTiO3等。
以Ni(NO3)2•6H2O溶液为原料、乙二胺为络合剂,NaOH为沉淀剂,制得Ni(OH)2超微粉,经热处理后得到NiO超微粉[10]。
与传统的固相反应法相比,共沉淀法可避免引入对材料性能不利的有害杂质[11],生成的粉末具有较高的化学均匀性,粒度较细,颗粒尺寸分布较窄且具有一定形貌。
1.12均匀沉淀法
在溶液中加入某种能缓慢生成沉淀剂的物质,使溶液中的沉淀均匀出现,称为均匀沉淀法。
本法克服了由外部向溶液中直接加入沉淀剂而造成沉淀剂的局部不均匀性。
本法多数在金属盐溶液中采用尿素热分解生成沉淀剂NH4OH,促使沉淀均匀生成。
制备的粉体有Al、Zr、Fe、Sn的氢氧化物[12-17]及Nd2(CO3)3[18,19]等。
1.13多元醇沉淀法
许多无机化合物可溶于多元醇,由于多元醇具有较高的沸点,可大于100°C,因此可用高温强制水解反应制备纳米颗粒[20]。
例如Zn(HAC)2•2H2O溶于一缩二乙醇(DEG),于100-220°C下强制水解可制得单分散球形ZnO纳米粒子。
又如使酸化的FeCl3---乙二醇---水体系强制水解可制得均匀的Fe(III)氧化物胶粒[21]。
1.14沉淀转化法
本法依据化合物之间溶解度的不同,通过改变沉淀转化剂的浓度、转化温度以及表面活性剂来控制颗粒生长和防止颗粒团聚。
例如:
以Cu(NO3)2•3H2O、Ni(NO3)2•6H2O为原料,分别以Na2CO3、NaC2O4为沉淀剂,加入一定量表面活性剂,加热搅拌,分别以NaC2O3、NaOH为沉淀转化剂,可制得CuO、Ni(OH)2、NiO超细粉末[22]。
该法工艺流程短,操作简便,但制备的化合物仅局限于少数金属氧化物和氢氧化物[23]。
1.2化学还原法
1.21水溶液还原法
采用水合肼、葡萄糖、硼氢化钠(钾)等还原剂,在水溶液中制备超细金属粉末或非晶合金粉末,并利用高分子保护PVP(剂聚乙烯基吡咯烷酮)阻止颗炷团聚及减小晶粒尺寸[24-26]。
用水溶液还原法以KBH4作还原剂制得Fe-Co-B(10-100nm)[27]、Fe-B(400nm)、Ni-P非晶合金[28-32]。
溶液还原法优点是获得的粒子分散性好,颗粒形状基本呈球形,过程也可控制。
1.22多元醇还原法
最近,多元醇还原法已被发展于合成细的金属粒子Cu[33]、Ni、Co[34]、Pd、Ag[35-37]。
该工艺主要利用金属盐可溶于或悬浮于乙二醇(EG)、一缩二乙二醇(DEG)等醇中,当加热到醇的沸点时,与多元醇发生还原反应,生成金属沉淀物,通过控制反应温度或引入外界成核剂,可得到纳米级粒子。
以HAuCl4为原料,PVP(聚乙烯基吡咯烷酮)为高分子保护剂,制得单分散球形Au粉。
如将Co(CH3COO)2•4H2O、Cu(CH3COO)2•H2O溶于或悬浮于定量乙二醇中,于180-190
°C下回流2小时,可得CoxCu100-x(x=4-49)高矫顽力磁性微粉,在高密度磁性记录上具有潜在的应用前景。
1.23气相还原法
本法也是制备微粉的常用方法。
例如,用15%H2-85%Ar还原金属复合氧化物制备出粒径小于35nm的CuRh,g-Ni0.33Fe0.66[38]等。
1.24碳热还原法
碳热还原法的基本原理是以炭黑、SiO2为原料,在高温炉内氮气保护下,进行碳热还原反应获得微粉,通过控制其工艺条件可获得不同产物。
目前研究较多的是Si3N4、SiC粉体及SiC-Si3N4复合粉体的制备[39-41]。
1.3溶胶-凝胶法
溶胶-凝胶法广泛应用于金属氧化物纳米粒子的制备[1,42]。
前驱物用金属醇盐或非醇盐均可。
方法实质是前驱物在一定条件下水解成溶胶,再制成凝胶,经干燥纳米材料热处理后制得所需纳米粒子。
例如,Culliver等[43]用醇盐水解制备了平均粒径2-3nm的SnO2粒子。
在制备氧化物时,复合醇盐常被用作前驱物。
在Ti或其它醇盐的乙醇溶液中[44-46],以醇盐或其它盐引入第二种金属离子(如Ba、Pb、Al),可制得复合氧化物,如粒径小于15nm的BaTiO3[47-51],粒径小于100nm的PbTiO3[52]、粒径在80-300nm的AlTiO5[53]。
La1-xSrxFeO3复合氧化物纳米晶系列[54-57]也被合成出来。
溶胶-凝胶法可以大大降低合成温度。
制(BaPb)TiO3用固相反应需1000°C左右,易使组分Pb挥发。
用溶胶-凝胶技术温度较低[58],粉末表面积为50m2/g,粒径尺寸控制在纳米级。
用无机盐作原料,价格相对便宜。
如以硅溶胶和炭黑为原料合成高纯b?
SiC粉末,降低了反应温度,产物粒径在100-200nm[59],比以Si(OC2H5)4、C6H5Si(OC2H5)3为原料制备的SiC粉末成本低[60]。
以SnCl4•5H2O水解制备出粒径为2-3nmSnO2粉体[61]。
1.4水热法
水热法[62]是在高压釜里的高温、高压反应环境中,采用水作为反应介质,使得通常难溶或不溶的物质溶解,反应还可进行重结晶。
水热技术具有两个特点,一是其相对低的温度,二是在封闭容器中进行,避免了组分挥发。
水热条件下粉体的制备有水热结晶法、水热合成法、水热分解法、水热脱水法、水热氧化法、水热还原法等。
近年来还发展出电化学热法以及微波水热合成法。
前者将水热法与电场相结合,而后者用微波加热水热反应体系。
与一般湿化学法相比较,水热法可直接得到分散且结晶良好的粉体,不需作高温灼烧处理,避免了可能形成的粉体硬团聚。
以ZrOCl2•8H2O和YCl3作为反应前驱物制备6nmZrO2粒子[63]。
用金属Sn粉溶于HNO3形成a-H2SnO3溶胶,水热处理制得分散均匀的5nm四方相SnO2[64-66]。
以SnCl4•5H2O前驱物水热合成出2-6SnO2粒子。
水热过程中通过实验条件的调节控制纳米颗粒的晶体结构、结晶形态与晶粒纯度。
利用金属Ti粉能溶解于H2O2的碱性溶液生成Ti的过氧化物溶剂(TiO42-)的性质,在不同的介质中进行水热处理,制备出不同晶型、九种形状的TiO2纳米粉[67,68]。
以FeCl3为原料,加入适量金属粉,进行水热还原,分别用尿素和氨水作沉淀剂,水热制备出80*160nm棒状Fe3O4和80nm板状Fe3O4[69],类似的反应制备出30nm球状NiFe2O4及30nmZnFe2O4纳米粉末[70,71]。
在水中稳定的化合物和金属也能用此技术制备。
用水热法制备6nmZnS[72,73]。
水热晶化有仅能提高产物的晶化程度,而且有效地防止纳米硫化物的氧化。
1.5溶剂热合成法
用有机溶剂代替水作介质,采用类似水热合成的原理制备纳米微粉。
非水溶剂代替水,不仅扩大了水热技术的应用范围,而且能够实现通常条件下无法实现的反应,包括制备具有亚稳态结构的材料[74]。
MasashiInoue等报道了250°C下乙二醇体系中,对勃姆石进行加压脱水制得a-Al2O3微粉[75]。
苯由于其稳定的共轭结构,是溶剂热合成的优良溶剂,最近成功地发展成苯热合成技术,首先用来制备成30nmGaN[76]。
具体反应是GaCl3+Li3N?
GaN+3LiCl。
纳米GaN除了大部分的六方相外,还含有少量的岩盐型GaN,可见溶剂加压热合成技术可以在相对低的温度和压力下制备出通常在极端条件下才能制得的、在超高压下才能存在的亚稳相。
并用高分辨电镜对GaN进行了物相分析[77]。
聚醚类溶剂是制备纳米InP的优选溶剂,在聚醚体系中于160°C制备出纳米InP材料[78,79]。
IIIA族卤化物由于IIIA族金属离子的Lewis酸性一般是以二聚体形式存在,能够打开这些卤化物的二聚体结构,形成离子配合物,这样可使得尺寸控制在10nm左右。
1.6热分解法
在间硝基苯甲酸稀土配合物的热分解中,由于含有NO2基团,其分解反应极为迅速,使产物粒子来不及长大,得到纳米微粉[80]。
在低于200°C的情况下,硝酸盐分解制备10nm的Fe2O3,碳酸盐分解制备14nm的ZrO2。
BH-4还原Ti4+然后使产物Ti(BH4)2热分解已被广泛用制备各种金属硼化物,如NaBH4和TiCl4还原制备TiB2纳米颗粒[81]。
前驱物Ti(BH4)粒子分解形成无定形TiB2,经900°C-1100°C烧结,最终产物TiB2粒径为100nm。
与碳热还原Ti醇盐制备TiB2的方法相比较,它具有更小的粒子尺寸。
由于只使用普通反应体系和简单设备,它更易于进行规模生产。
1.7微乳液法
微乳液通常是有表面活性剂、助表面活性剂(通常为醇类)、油类(通常为碳氢化合物)组成的透明的、各向同性的热力学稳定体系。
微乳液中,微小的“水池”为表面活性剂和助表面活性剂所构成的单分子层包围成的微乳颗粒,其大小在几至几十个纳米间,这些微小的“水池”彼此分离,就是“微反应器”。
它拥有很大的界面,有利于化学反应[82,83]。
这显然是制备纳米材料的又一有效技术。
与其它化学法相比,微乳法制备的粒子不易聚结,大小可控,分散性好。
运用微乳法制备的纳米微粒主要有以下几类:
(1)金属,如Pt,Pd,Rh,Ir[84]Au,Ag,Cu等[83];
(2)硫化物CdS,PbS,CuS等;(3)Ni,Co,Fe等与B的化合物[85];(4)氯化物AgCl,AuCl3等[86,87];(5)碱土金属碳酸盐,如CaCO3[88],BaCO3,SrCO3[89];(6)氧化物Eu2O3[90],Fe2O3,Bi2O3[91]及氢氧化物Al(OH3)[92-95]等。
1.8高温燃烧合成法
利用外部提供必要的能量诱发高放热化学反应,体系局部发生反应形成化学反应前
沿(燃烧波),化学反应在自身放出热量的支持下快速进行,燃烧波蔓延整个体系。
反应热使前驱物快速分解,导致大量气体放出,避免了前驱物因熔融而粘连,减小了产物的粒径。
体系在瞬间达到几千度的高温,可使挥发性杂质蒸发除去。
例如,以硝酸盐和有机燃料经氧化还原反应制备Y掺杂的10nmZrO2粒子[96],采用柠檬酸盐/醋酸盐/硝酸盐体系,所形成的凝胶在加热过程中经历自点燃过程,得到超微La0.84Sr0.16MnO3粒子[97]。
在合成氮化物、氢化物时,反应物为固态金属和气态N2、H2等,反应气渗透到金属压坯空隙中进行反应。
如采用钛粉坯在N2中燃烧,获得的高温来点燃镁粉坯合成出Mg3N2[98]。
1.9模板合成法
利用基质材料结构中的空隙作为模板进行合成。
结构基质为多孔玻璃、分子筛、大孔离子交换树脂等。
例如将纳米微粒置于分子筛的笼中,可以得到尺寸均匀,在空间具有周期性构型的纳米材料。
Herron[99]等Na-Y将型沸石与Cd(NO3)溶液混合,离子交换后形成Cd-Y型沸石,经干燥后与N2S气体反应,在分子筛八面体沸石笼中生成CdS超微粒子。
南京大学采用气体输运将C60引入13X分子筛与水滑石分子层间[100,101],并可以将Ni置换到Y型沸石中去,观察到C60Y光致光谱由于Ni的掺入而产生蓝移现象。
1.10电解法
此法包括水溶液电解和熔盐电解两种。
用此法可制得很多用通常方法不能制备或难以制备的金属超微粉,尤其是负电性很大的金属粉末。
还可制备氧化物超微粉。
采用加有机溶剂于电解液中的滚筒阴极电解法,制备出金属超微粉。
滚筒置于两液相交界处,跨于两液相之中。
当滚筒在水溶液中时,金属在其上面析出,而转动到有机液中时,金属析出停止,而且已析出之金属被有机溶液涂覆。
当再转动到水溶液中时,又有金属析出,但此次析出之金属与上次析出之金属间因有机膜阻隔而不能联结在一起,仅以超微粉体形式析出。
用这种方法得到的粉末纯度高,粒径细,而且成本低,适于扩大和工业生产。
2.化学物理合成法
2.1喷雾法
喷雾法是将溶液通过各种物理手段雾化,再经物理、化学途径而转变为超细微粒子。
2.11喷雾干燥法
将金属盐溶液送入雾化器,由喷嘴高速喷入干燥室获得金属盐的微粒,收集后焙烧成超微粒子,如铁氧体的超微粒子可采用此种方法制备。
2.12喷雾热解法
金属盐溶液经压缩空气由贲嘴喷出而雾化,喷雾后生成的液滴大小随着喷嘴而改变,液滴受热分解生成超微粒子。
例如,将Mg(NO3)2-Al(NO3)3水溶液与甲醇混合喷雾热解(T=800°C)合成镁铝尖晶石,产物粒径为几十纳米。
等离子喷雾热解工艺是将相应溶液喷成雾状送入等离子体尾焰中,热解生成超细粉
末。
等离子体喷雾热解法制得的二氧化锆超细粉末分为两级:
平均尺寸为20-50nm的颗粒及平均尺寸为1mm的球状颗粒。
2.13喷雾水解法
在反应室中醇盐气溶胶化,气溶胶由单分散液滴构成。
气溶胶与水蒸汽进行水解,以合成单分散性微粉。
例如,铝醇盐的蒸气通过分散在载气中的AgCl核后冷却,生成以Al2O3为核的Al的丁醇盐气溶胶,水解为单分散Al(OH)3微粒,将其焙烧后得到Al2O3超微颗粒。
2.2化学气相沉淀法
一种或数种反应气体通过热、激光、等离子体等而发生化学反应析出超微粉的方法,叫做化学气相沉积法。
由于气相中的粒子成核及生长的空间增大,制得的产物粒子细,形貌均一,交具有良好的单分散度,而制备常常在封闭容器中进行,保证了粒子具有更高的纯度。
CVD技术更多的应用于陶瓷超微粉的制备,如AlN[102],SiN[103],SiC,其中源材料为气体或易于气化,沸点低的金属化合物。
在AlN超细粉末的合成中,在700-1000°C下,以无水AlCl3和NH3作为源物质,用CVD技术得到高纯AlN超细粉末。
利用CVD技术在1300°C以上制备SiC纳米粉末[104-106]。
采用(CH3)2SiCl-NH3-H2体系制备出SiC/Si3N4纳米粉体[107]。
以CH4和C2H4气体为原料,在饱和蒸气中合成SiC超细粉末[108]。
1981年美国MIT报道了[109]用激光气相法制备超微粒子。
当反应物的吸收与激光某一波长相近或重合时,反应物最有效地吸收光子产生可控气相反应,瞬时(10-3s)完成成核、长大和终止过程。
在反应过程中,可以采用光敏剂(SH6,C2H4)作能量传递,以促使反应气体的分解[110]。
由于激光加热只限于一个微小的空间,反应气体在此区域内经历快速升温,分解反应,快速冷却,可生成非晶、多晶超微粉末。
例如纳米级SiC粉末[111]、70nmSi3N4纳米粉末、2-10nm的g-Fe2O3粒子[112]、6-200nm的球形单分散TiO2粉末[113]。
等离子体作为CVD的热源时,按其产生方式分为直流等离子体(D.C.Plasma)和射频等离子体(R.F.Plasma)。
作为理想高温热源,利用等离子体内的高能电子激活反应气体分子使之离解或电离,获得离子和大量活性基团,在收集体表面进行化学反应,形成纳米固体。
等离子体具有气氛可变、温度易控的优异特点,选用不同的成流气体,形成氧化、还原或惰性气氛以制备各种氧化物、碳化物或氮化物纳米粒子。
由于反应物利用率高、产率大,而使其应用范围拓宽[114]。
物料可采用固相、气相和液相的进料方式。
制备SiC纳米粉[115],主要有下面几种反应:
固-固反应Si(s)+C(s)→SiC(s)
(1)
固-气反应SiO2(s)+CH4(g)→SiC(s)+2H2O
(2)
Si(s)+CH4(g)→SiC(s)+2H2(g)(3)
以
(2)的方法制备出b-SiC粒子[116],粒径在2-40nm之间。
以(3)的方式制备出20-40nm的b-SiC粒子[117]。
2.3爆炸反应法
本法是在高强度密封容器中发生爆炸反应而生成产物纳米微粉。
例如,用爆炸反应法制备出5-10nm金刚石微粉[118,119],方法是密封容吕中装入炸药后抽真空,然后充入CO2气体,以避免爆炸过程中被氧化,并注入一定量水作为冷却剂,以增大爆炸产物的降温速率,减少单质碳生成石墨和无定形碳,提高金刚石的产率。
2.4冷冻-干燥法
冷冻干燥法将金属盐的溶液雾化成微小液滴,快速冻结为粉体。
加入冷却剂使其中的水升华气化,再焙烧合成超微粒。
在冻结过程中,为了防止溶解于溶液中的盐发生分离,最好尽可能把溶液变为细小液滴[120]。
常见的冷冻剂有乙烷、液氮。
借助于干冰-丙酮的冷却使乙烷维持在-77°C的低温,而液氮能直接冷却到-196°C,但是用乙烷的效果较好。
干燥过程中,冻结的液滴受热,使水快速升华,同时采用凝结器捕获升华的水,使装置中的水蒸气降压,提高干燥效果。
为了提高冻结干燥效率,盐的浓度很重要,过高或过低均有不利影响。
将Ba和Ti硝酸盐混液进行冷却干燥,所得到的高反应活性前驱物在600°C温度下焙烧10分钟制得10-15nm的均匀BaTiO3纳米粒子[121]。
2.5反应性球磨法
反应性球磨法克服了气相冷凝法制粉效率低、产量小而成本高的局限。
一定粒度的反应粉末(或反应气体)以一定的配比置于球磨机中高能粉磨,同时保持研磨体与粉末的重量比和研磨体球径比并通入氩气保护。
例如固体所采用球磨法制备出纳米合金WSi2、MoSi[122]等。
反应性机械球磨法应用于金属氮化物合金的制备。
室温下将金属粉在氮气流中球磨,制得Fe-N[123]、TiN[124]和AlTa[125]纳米粒子。
室温下镍粉在提纯后的氮气流中进行球磨,制备出fcc的NiN介稳合金粉末[126]。
晶粒尺寸为5nm。
作为反应球磨法的另一种应用,在球磨过程中进行还原反应,如用Ca、Mg等强还原性物质还原金属氧化物和卤化物以实现提纯,如下式所示:
2TaCl5+5Mg→2Ta+5MgCl2
经球磨后,反应物紧密混合,在球磨过程中研磨体与反应物间的碰撞产生的热量使温度至反应物的燃烧温度后,瞬间燃烧形成Ta颗粒[127],粒径在50-200nm。
2.5超临界流体干燥法
超临界干燥技术是使被除去的液体处在临界状态,在除去溶剂过程中气液两相不在共存,从而消除表面张力及毛细管作为力防止凝胶的结构塌陷和凝聚,得到具有大孔、高表面积的超细氧化物[127]。
制备过程中,达到临界状态可通过两种途径,一般是在高压釜中温度和压力同时增加到临界点以上;也有先把压力升到临界压力以上,然后升温并在升温过程中不断放出溶剂,保持所需的压力。
例如,发展了超临界干燥法制备纳米SiO2、Al2O3气凝胶。
各种溶剂作超临界流体抽提干燥剂时,极性溶剂比非极性溶剂抽提效果好。
在乙醇、甲醇、异丙醇和苯溶剂的比较中,甲醇最好,制得4-5nmSnO2粒子[128-131]。
纳米材料二
2.6g射线辐照还原法
文献报道对无机盐水溶液的辐射化学研究主要集中于低浓度(约10-4M)溶液中用脉冲辐射技术产生的金属轩簇的胶体。
其基本原理为:
H2Oγ-RayH2,H2,O2,H,OH2e-aq,H2O+,H2O*,H2HO2
其中的H和e-aq活性粒子是还原性的,e-aq的还原电位为-2.77eV,具有很强的还原能力,加入异丙醇等清除氧化性自由基OH。
水溶液中的e-aq可逐步把溶液中的金属离子在室温下还原为金属原子或低价金属离子。
新生成的金属原子聚集成核,生长成纳米颗粒,从溶液中沉淀出来。
如制备贵金属Ag(8nm)[128],Cu(16nm)[129],Pb(10nm),Pt(5nm),Au(10nm)等及合金Ag-Cu,AuCu[130]纳米粉,活泼金属纳米粉末Ni(10nm)[131],Co(22nm),Cd(20nm)[132],Sn(25nm)[133],Pb(45nm),Bi(10nm),Sb(8nm)和In(12nm)[134]等,还制备出非金属如Se[135]、As和Te[136]等纳米微粉。
用g射线辐照法制备出14nm氧化亚铜粉末[137]。
8nmMnO2和12nmMn2O2[138]。
纳米非晶Cr2O3微粉。
将g射线辐照与sol-gel过程相结合[139,140]成功地制备出纳米Ag-非晶SiO2及纳米Ag/TiO2材料[141]。
最近用g射线辐照技术成功地制成一系列金属硫化物,如CdS,ZnS等纳米微粉。
2.7微波辐照法
利用微波照射含有极性分子(如水分子)的电介质,由于水的偶极子随电场正负方向的变化而振动,转变为热而起到内部加热作用,从而使体系的温度迅速升高。
微波加热既快又均匀,有利于匀分散粒子的形成。
将Si粉、C粉在丙酮中混合,采用微波炉加热,产物成核与生长过程均匀进行,使反应以很短的时间(4-5分钟)、在相对低的温度(<1250K)得到高纯的b-SiC相[124]。
在PH=7.5的CoSO4+NaH2pO4+CO(NH2)2体系中,微波辐照反应均匀进行,各处的PH值同步增加,发生“突然成核”,然后粒子均匀成长为均分散胶粒,得到100左右的Co3(PO4)2粒子[143]。
在FeCl3+CO(NH2)2+H2O体系中,微波加热在极短时间内提供给Fe3+水解足够的能量,加速Fe3水解从而在溶液中均匀的突发成核,制备b-FeO(OH)超微粒
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