纳米粒子的特性、应用及制备方法

叙述了纳米材料和纳米技术在社会发展及科学领域中的重要地位、研究的意义和发展的前景,扼要地介绍了纳米粒子所具有的4个基本特性表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应,介绍了由纳米材料在化工、轻工、功能材料以及生物医学等方面的应用现状和前景,叙述了纳米材料在科学技术发展和社会进步中所起到的重要作用。按照制备原料状态将纳米粒子的制备方法归纳为固相法、液相法和气相法3大类,并列举出大量国内外文献对各类制备方法、方法特点及应用范围作了进一步的阐述。对纳米材料在未来科学发展的憧憬进行了展望。     

纳米粒子的制备方法及应用

当粒子尺寸达到纳米量级时，粒子将具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应，因而表现出许多特有的性质，在催化、滤光、光吸收、医学、磁介质及新材料方面有广阔的应用前景。综述了纳米粒子的制备方法，按研究纳米粒子的学科分类，可将其分为物理方法、化学方法和物理化学方法。     

微波合成PrF3空心纳米粒子和氢氧化镨纳米棒

用快速高效的微波辐射加热方法成功地合成了PrF3空心纳米粒子和氢氧化镨纳米棒,并以所制备的氢氧化镨纳米棒为前驱体通过热处理得到了氧化镨的纳米棒.对产物进行了X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和电子能谱(EDX)的表征.结果表明,微波合成的PrF3为球形形貌的中空纳米粒子,并具有均匀的粒径大小.微波合成的氢氧化镨纳米棒具有高的结晶度和纯度.实验结果表明,较长的微波加热时间和较高的碱浓度有利于结晶度高的氢氧化镨纳米棒的形成.初步讨论了微波条件下合成氟化镨中空纳米粒子和氢氧化镨纳米棒的形成机理.     

偶联剂与无机纳米粒子之间的相互作用

纳米微粒具有的表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等使纳米微粒具有特殊的物理和化学性质.作为纳米材料的重要成员,纳米二氧化硅也不例外.由于红外光谱技术具有显著优点,使它成为分析分子结构的重要技术之一.而纳米粒子,偶联剂,环氧树脂的作用机理一直是人们感兴趣的课题.偶联剂与纳米粒子的作用对理解三者之间的作用机理具有重要意义.本文通过实验手段,利用红外光谱分析技术较为深入地研究了纳米二氧化硅与偶联剂的作用机理,并对实验结果进行了解释与分析.     

硅基底上制备纳米镍粒子

采用微波加热法在单晶硅基底上制备纳米镍粒子。考察了镍源、还原剂、表面活性剂、加热方式等实验条件对单晶硅基底上制备纳米镍粒子的影响。对硅基底上纳米镍粒子的成分、结构及表面形态进行了表征。结果表明:以水合肼为还原剂、氯化镍为镍源,微波加热3 min在硅基底上可以制备出直径为30 nm的均匀单一分布的纳米镍粒子。     

纳米β-Ga2O3在不同氧环境的表面形貌研究

纳米材料由于其量子尺寸效应和不同的表面形貌,具有多种独特的性能,β-Ga2O3也因为较大的禁带宽度和优秀的化学物理性质而作为下一代半导体候选材料.为解决β-Ga2O3纳米材料的表面形貌控制问题,用CVD合成制备氧化镓纳米结构,在硅衬底上用氧化镓粉末作为前驱体,分别将不同氧气流量输入管道内,形成了不同形貌的纳米结构.利用...     

铜铟镓硒纳米颗粒制备技术的研究进展

介绍铜铟镓硒(CuIn1-xGaxSe2,CIGS)薄膜太阳能电池结构及其吸收层制备技术的最新研究成果.指出非真空印刷法制备具有速度快、成本低且能实现连续大规模生产的优点,粒子尺寸小且均匀的CIGS纳米晶体的合成技术是非真空印刷法制备CIGS薄膜的关键.评述CIGS纳米颗粒的合成技术中常用的低温凝胶法、微波法、溶剂热法、热注入法、气体还原法和化学沉积法的研究进展,分析各种方法的优缺点,对深入研究CIGS纳米颗粒的合成提出了建议.     

苯乙烯 - 马来酸酐无规共聚物/银纳米微粒的合成及表征

金属纳米材料能够产生量子尺寸效应及表面效应，在许多领域具有很好的应用前景.以DMF(N,N-二甲基甲酰胺)为溶剂及还原剂，苯乙烯-马来酸酐无规共聚物为大分子稳定剂，在不同的反应条件下，合成制备了银纳米微粒.通过紫外-可见吸收光谱、透射电子显微镜等测试手段对所合成的纳米银样品进行了表征.结果表明：通过上述反应所得到的银纳米微粒的DMF溶液可以在420 nm处出现纳米银所具有的特征吸收峰，增加了反应前驱体浓度及反应时间，使银纳米微粒的特征吸收峰变得更加明显.透射电子显微镜的结果表明，所得到的银纳米微粒具有较窄的尺寸分布，从而证明苯乙烯-马来酸酐无规共聚物可以对纳米银表面进行较好的修饰.     

氧化铈纳米材料合成方法的研究进展

氧化铈是一种应用十分广泛的稀土氧化物,主要在紫外吸收、发光材料、催化剂等方面。纳米氧化铈具有特殊的性质,能广泛应用于各种领域。结合近年来国内外氧化铈研究进展,综述了水热法、沉淀法、溶胶凝胶法、微乳液法、微波法等氧化铈纳米材料的合成方法及研究现状,并总结了各种制备方法的优缺点。     

纳米金属纤维的湿化学法制备技术

纳米金属纤维在微波吸收材料、纤维增强材料、过滤材料等领域得到了广泛的应用.评述了金属阳离子还原法、水热法、模板辅助法、沉淀法、有机凝胶法和静电纺丝法等湿化学法制备纳米金属纤维的原理、工艺与技术特点,讨论了湿化学技术制备纳米金属纤维的优缺点及研究趋势.     

微波技术在合成TiO_2光催化剂中的应用进展

综述了近几年来微波技术在合成TiO2光催化剂中的应用,介绍了微波合成TiO2光催化剂中所具有的优越性,即合成产物的粒度细,且均匀,能够提高其光催化的量子效率。展望了微波技术的应用前景,提出了微波技术在合成TiO2光催化剂中的发展方向。在微波对合成产物的影响、最佳反应条件的建立、反应器的优化设计、反应动力学及反应机理的分析等方面需要进一步开展研究工作。     

微波与常规方式热处理对Nd2Fe14B/α-Fe纳米交换耦合磁体的作用比较

研究了微波辐射对几种磁性材料的作用 微波的作用决定于材料的种类、形状、大小以及气体压力 与传统的热处理方式相比 ,微波热处理具有显著的特点和优势 ,即其能量利用率很高 ,加热迅速而晶粒生长有限 经微波处理 ,纳米复合永磁体具有明显的剩磁增强作用且表现为单相行为 研究表明 ,金属并非总是微波的反射体     

电炉炼钢厂粉尘在微波场中的升温特性

对电炉炼钢厂粉尘在微波场中的升温特性进行研究。结果表明,电炉炼钢厂粉尘对微波具有很好的吸波能力,其中不锈钢厂电弧炉粉尘在微波场中约15 min内温度就可达1000℃以上。随着微波功率的增加,粉尘表观升温速率增大。不同配碳比下粉尘的表观升温速率均较大,介于105-126℃/min之间。随着物料质量的减少,在微波场中粉尘的表观升温速率增大。粉尘颗粒粒径对表观升温速率的影响不显著。     

软模板法制备球形TiO_2中空纳米电泳粒子

电泳粒子的稳定性对电泳显示器件的显示效果至关重要.由于二氧化钛粒子密度较大,极易团聚,所以很难悬浮于有机溶剂中.模板法可以有效控制所合成纳米材料的形貌、结构和大小.以聚合物为模板,通过湿化学法模板上沉积,在空气氛围中高温煅烧以去掉内核来制备球形TiO2中空纳米粒子.用红外光谱、热重分析、X射线衍射和透射电镜进行了表征,并通过微电泳仪测TiO2粒子的Zeta电位.结果表明：球形颗粒比表面积大、流动性好,能减小粒子运动的阻力,而且中空结构能明显降低密度.     

微波水热合成纳米孔金属磷酸盐CoVSB-1

微波水热合成了纳米孔金属磷酸盐CoVSB-1,453K微波辐照30min产率可达89％。CoVSB-1的晶化时间缩短为传统水热晶化时间的1／8。快速结晶使CoVSB．1产物颗粒分布更均匀、长径比更小。VSB-1晶粒的生成至少需要微波水热晶化60min。     

高活性超细铅粉的研制

提出了一种制备高活性超细铅粉的新方法,本方法工艺流程简单、污染小、制备的粉体纯度高、粒度细。经测试分析铅粉的纯度为99．99％,平均粒度为0．5μm,形貌为球形,颗粒较均匀,粉体含氧极小,本方法为制备高沸点、低熔点金属粉末开辟了一条新途径。     

915 MHz微波在沥青路面再生加热中的应用

为验证915 MHz微波频率用于沥青路面再生加热的可行性,在分析微波加热机理的基础上,设计了喇叭天线参数并对其进行了优化,采用CST仿真软件,进行了915 MHz与2 450 MHz两种微波频率下单天线与阵列天线对沥青混合料的加热效果对比,同时对不同天线间距、加热高度、混合料厚度等对加热效果的影响因素进行了仿真分析。结果表明：915 MHz微波频率加热沥青混合料具有更好的均匀性与深度方向上更小的温度梯度;改变天线间距、加热高度和混合料厚度,会导致加热箱内微波相互干涉现象发生变化,进而对加热效果产生影响,当混合料厚度为250 mm,天线间距为70 mm×70 mm,加热高度为70 mm,此时加热效果最好,混合料温度均值最高,且离散系数最低,温度均匀性好,沥青老化现象较少。对于大型微波再生加热设备,由于其要求加热厚度大、产量高,采用915 MHz更为合适。     

纳米CeO2的微波制备与表征

以Ce(SO4)2.4H2O和NaOH为反应原料,聚乙二醇(PEG)作为表面活性剂起到分散和保护产品的作用,用新型的微波合成技术制备纳米CeO2。对微波制备纳米CeO2工艺中的影响因素进行了考察,并且作了正交优化设计实验,得到最佳制备工艺条件:PEG的反应体积为9 mL,PEG的洗涤体积为7 mL,无水乙醇的体积为10mL,微波恒压为0.14 MPa,微波功率为232 W,微波辐射时间为6 min。采用红外光谱仪对产品进行定性分析,采用X-射线衍射仪分析其晶相结构,采用差热-热重联用分析仪对样品热稳定性进行分析,采用紫外-可见分光光度计测定其吸光性能。实验结果表明,产品颗粒粒径为24.9 nm,在280~400 nm对紫外线具有较好的吸收,在400~800 nm对可见光有较好的透光性。     

铸造水玻璃砂粘结性能研究新方法

用高新纳米测试技术──多功能模块式扫描探针显微镜（ＳＰＭ）成功地测定出了微波硬化水玻璃膜和ＣＯ２硬化水玻璃膜的纳米微观形貌和胶粒大小．同时，还用透射电镜研究了微波硬化水玻璃和ＣＯ２硬化水玻璃胶粒尺寸，补充和证明了多功能模块式扫描探针显微镜的测试结果．纳米微观形貌的图象显示：微波硬化的水玻璃表面光滑，胶粒细小，胶粒排列密集；而ＣＯ２硬化的水玻璃表面粗糙，胶粒租大，胶粒排列松散．从而揭示了微波硬化水玻璃砂强度高的原因，为铸造粘结剂材料性能的研究开拓了新方法．     

A型分子筛膜的合成与应用研究进展

综述了A型分子筛膜的合成方法,介绍了原位水热合成法、二次生长法和微波加热法,并概述了A型分子筛膜合成过程的影响因素.总结了A型分子筛膜在分离领域的应用.最后提出了研究开发A型分子筛膜今后需要进一步解决的问题和发展前景.