纳米材料在现代中的应用

1、纳米材料在现代中的应用第1页，共20页，2022年，5月20日，10点4分，星期二纳米就在我们的身边12三次革命与尺度变化3纳米粒子的制备方法4纳米材料的前景展望第2页，共20页，2022年，5月20日，10点4分，星期二纳米材料的制备与合成身边的纳米三次革命制备方法前景展望荷叶为什么能出污泥而不染？第3页，共20页，2022年，5月20日，10点4分，星期二荷叶的表面微观结构（标尺：100微米） 纳米材料的制备与合成身边的纳米三次革命制备方法前景展望第4页，共20页，2022年，5月20日，10点4分，星期二第二次工业革命（微米时代）第三次工业革命（纳米时代）纳米材料的制备与合成身边的纳米三

2、次革命制备方法前景展望第一次工业革命（毫米时代）第5页，共20页，2022年，5月20日，10点4分，星期二纳米材料的制备与合成身边的纳米三次革命制备方法前景展望纳米粒子制备方法物理法化学法其他方法粉碎法构筑法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水热法沉淀法溶胶凝胶法氧化还原法冻结干燥法喷雾法第6页，共20页，2022年，5月20日，10点4分，星期二纳米材料的制备与合成身边的纳米三次革命制备方法前景展望化学沉淀法化学沉淀法的特点化学沉淀法的方法分类化学沉淀法的过程第7页，共20页，2022年，5月20日，10点4分，星期二化学沉淀法的特点简单易行，但纯度低，颗粒半径大，适合制备

3、氧化物。第8页，共20页，2022年，5月20日，10点4分，星期二化学沉淀法的方法分类（1）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。（2）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的缺点。纳米材料的制备与合成身边的纳米三次革命制备方法前景展望第9页，共20页，2022年，5月20日，10点4分，星期二纳米材料的制备与合成身边的纳米三次革命制备方法前景展望（3）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，因

4、此可用高温强制水解反应制备纳米颗粒。（4）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。沉淀转化法工艺流程短，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。化学沉淀法的方法分类第10页，共20页，2022年，5月20日，10点4分，星期二纳米材料的制备与合成身边的纳米三次革命制备方法前景展望ZrOCl28H2OYCl3洗涤、脱水、防团聚ZrOCl28H2O+YCl3NH4OHZrOCl2 + 2NH4OH + H2 Zr(OH)4 + 2NH4ClYCl3 + 3NH4OH Y(OH)3 + 2NH4ClZr

5、(OH)4 + n Y(OH)3 按比例混合Zr1-xYxO2 煅烧1. 原料混合2. 加沉淀剂3. 沉淀反应控PH、浓度、搅拌促进形核、控生长4. 洗涤、脱水、防团聚5. 煅烧化学沉淀法的过程我们以稳定的氧化锆陶瓷的化学沉淀法制备为例第11页，共20页，2022年，5月20日，10点4分，星期二纳米材料的制备与合成身边的纳米三次革命制备方法前景展望溶胶凝胶法溶胶凝胶法的缺点溶胶凝胶法的优点溶胶凝胶法的应用溶胶凝胶法过程溶胶凝胶法基本原理第12页，共20页，2022年，5月20日，10点4分，星期二在常温或近似常温下把金属醇盐溶液加水分解，同时发生缩聚反应制成溶胶，再进一步反应形成凝胶并进行固

6、化，然后经低温热处理而得到无机材料的方法。由于加热的温度远远低于氧化物的融化温度，所以被称为低温合成法。纳米材料的制备与合成身边的纳米三次革命制备方法前景展望溶胶凝胶法基本原理第13页，共20页，2022年，5月20日，10点4分，星期二纳米材料的制备与合成身边的纳米三次革命制备方法前景展望溶胶凝胶法过程溶胶的制备溶胶凝胶的转化凝胶干燥先沉淀后解凝控制沉淀过程直接 获得溶胶控制电解质浓度迫使胶粒间相互靠近加热蒸发、焙烧等第14页，共20页，2022年，5月20日，10点4分，星期二溶胶凝胶法按其反应机理可分为三类，即传统胶体型、无机聚合物型（金属醇盐型）和络合物型。主要应用于如下几个方面：粉体

7、原材料。线型材料。薄膜或涂层材料。复合材料。体型材料。纳米材料的制备与合成身边的纳米三次革命制备方法前景展望溶胶凝胶法的应用第15页，共20页，2022年，5月20日，10点4分，星期二操作温度远低于玻璃熔融温度，节约能源，使得材料制备过程易于控制；制备的材料各组分间高度均匀、组成范围广且可以大幅度变化；工艺简单，易于工业化，成本低，应用灵活；可提高生产效率；可保证最终产品的纯度；制备的气凝胶是一种结构可控的新型轻质纳米多孔非晶固态材料，具有许多特殊性质，因而蕴藏着广阔的应用前景。纳米材料的制备与合成身边的纳米三次革命制备方法前景展望溶胶凝胶法的优点第16页，共20页，2022年，5月20日，10点4分，星期二烘干后的球形凝胶颗粒自身烧结温度低，凝胶颗粒之间烧结性差块体材料烧结性不好； 干燥时收缩大。纳米材料的制备与合成身边的纳米三次革命制备方法前景展望溶胶凝胶法的缺点第17页，共20页，2022年，5月20日，10点4分，星期二纳米就在我们的身边12三次革命与尺度变化3纳米粒子的制备方法4纳米材料的前景展望第18页，共20页，2022年，5月20日，10点4分，星期二纳米材料的制备与合成身边的纳米三次革命制备方法前景展望前