第八章-一维纳米材料制备ppt课件.ppt

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1、我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1 1第八章第八章 一维纳米材料的一维纳米材料的制备制备1我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生

2、物22D量子阱量子阱1D量子线量子线0D量子点量子点3D大块材料大块材料2纳米材料纳米材料三维空间中至少有一维尺三维空间中至少有一维尺寸小于寸小于100 nm的材料或由的材料或由它们作为基本单元构成的它们作为基本单元构成的具有特殊功能的材料具有特殊功能的材料。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3 3第一节第一节 一维纳米材料的合成策略一维纳米材料的合成策略一、

3、基本概念一、基本概念一维纳米材料是指在一维纳米材料是指在两维方向上为纳米尺度，长度两维方向上为纳米尺度，长度为宏观尺度为宏观尺度的新型纳米材料。的新型纳米材料。二、一维纳米材料的种类二、一维纳米材料的种类纳米棒：细棒状结构，一般长径比纳米棒：细棒状结构，一般长径比10;1010（纳米丝、（纳米丝、 纳米线、纳米晶须）纳米线、纳米晶须）纳米带：长宽比纳米带：长宽比1010，一般宽厚比，一般宽厚比33纳米电缆以及同轴纳米线：纳米电缆以及同轴纳米线：4我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎

4、子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物5 5三、一维纳米材料的制备途径三、一维纳米材料的制备途径原理：原理：通过促进固态结构沿着一维方向的结晶凝固通过促进固态结构沿着一维方向的结晶凝固 (a)(a)固体各向异性的晶体学结构所决定的定向生长固体各向异性的晶体学结构所决定的定向生长(b)(b)引入一个液引入一个液- -固界面来减少籽晶的对称性固界面来减少籽晶的对称性5我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎

5、子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物6 6(c)(c)应用各种具有应用各种具有一维形貌的模板一维形貌的模板来引导一维纳米来引导一维纳米结构的形成结构的形成; ;(d)(d)应用合适的应用合适的包敷剂包敷剂控制籽晶的不同晶面的生长控制籽晶的不同晶面的生长 速率速率; ;6我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测

6、没有错：表里边有一个活的生物7 7(e)(e)零维纳米结构的自组装零维纳米结构的自组装; ;(f)(f)减小一维微结构的尺寸。减小一维微结构的尺寸。7我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物8 8l模板合成法模板合成法l电弧法电弧法l化学气相沉积法化学气相沉积法l催化热解法催化热解法l激光烧蚀法激光烧蚀法l分子束外延法分子束外延法8四、四、一维纳米材料的制备方法一维

7、纳米材料的制备方法l自组装法自组装法l气相法（气相法（VLS、VS机制）机制）l液相法（液相法（SLS生长机制）生长机制）我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第二节第二节 自组装法自组装法一、纳米结构组装体系一、纳米结构组装体系1.1 人工纳米结构组装体系人工纳米结构组装体系 人工地将纳米尺度的物质单元组装、人工地将纳米尺度的物质单元组装、 排列构成一维、二维和

8、三维纳米结排列构成一维、二维和三维纳米结 构体系构体系1.2 纳米结构自组装体系纳米结构自组装体系自然界的自组装自然界的自组装 ：趋磁性细菌体内的纳米指南针趋磁性细菌体内的纳米指南针我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1010二、自组装定义二、自组装定义l基本结构单元基本结构单元（原子、离子或分子、（原子、离子或分子、微米或更大微米或更大尺度的物质尺度的物质）；

9、）；l在弱的和方向性较小的非共价键在弱的和方向性较小的非共价键（氢键、范德华（氢键、范德华键和弱的离子键）键和弱的离子键）的相互作用下的相互作用下；l自发自发的组织或聚集为一个稳定、具有一定规则几的组织或聚集为一个稳定、具有一定规则几何外观的结构。何外观的结构。 10我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物11自组装过程不是大量原子、离子、分子之间弱作用自组装过程不

10、是大量原子、离子、分子之间弱作用力的力的简单叠加简单叠加，而是若干个体之间同时自发的发生，而是若干个体之间同时自发的发生关联并集合在一起形成一个紧密而又有序的整体，关联并集合在一起形成一个紧密而又有序的整体，是一是一 种种整体的复杂的协同作用整体的复杂的协同作用。ZnO纳米棒纳米棒我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1212三、三、自组装合成粉体自组装合成粉体基

11、本思路：基本思路：l纳米晶的表面特性纳米晶的表面特性（大的比表面积、高的表面能）（大的比表面积、高的表面能）l表面未经修饰的纳米粒子会表面未经修饰的纳米粒子会产生强烈的相互吸引作产生强烈的相互吸引作 用用，形成团簇；，形成团簇；l纳米晶的纳米晶的晶界间发生溶合而消失晶界间发生溶合而消失，几个小的纳米晶，几个小的纳米晶 形成一个大的晶形成一个大的晶12ZnO纳米棒纳米棒我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快

12、，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1313【例例】l使用使用sol-gel合成法制备出尺寸均匀、形貌规则的合成法制备出尺寸均匀、形貌规则的纳米晶；纳米晶；l通过有机溶剂清洗或一些特殊方法通过有机溶剂清洗或一些特殊方法去除纳米晶的去除纳米晶的表面修饰剂；表面修饰剂；l经过加热或长时间静置，纳米晶粒在经过加热或长时间静置，纳米晶粒在自身偶极自身偶极-偶偶极作用下极作用下实现一维定向自组装。实现一维定向自组装。13ZnS纳米棒纳米棒PbSe纳米线纳米线我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了

13、一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1414Spontaneous Organization of Single CdTe Nanoparticles into Luminescent Nanowires 14我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物四、自组装产生需要的条件

14、：四、自组装产生需要的条件：4.1 自组装的驱动力自组装的驱动力15驱动力驱动力尺寸、几何形状驱动尺寸、几何形状驱动毛细管力驱动毛细管力驱动其它驱动其它驱动氢键驱动氢键驱动范德华力驱动范德华力驱动表面张力驱动表面张力驱动我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物16164.2 自组装的导向作用自组装的导向作用分子在空间的互补性分子在空间的互补性，即要使分子自组装发生就

15、，即要使分子自组装发生就必须在空间的尺寸和方向上达到分子重排要求。必须在空间的尺寸和方向上达到分子重排要求。4.3 自组装体系能量较低自组装体系能量较低 自组装的动力为分子自组装提供能量自组装的动力为分子自组装提供能量16我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物五、驱动力在自组装中的应用举例五、驱动力在自组装中的应用举例5.1 氢键驱动氢键驱动l金或银纳米粒子的表面

16、用硫醇进行单分子层的金或银纳米粒子的表面用硫醇进行单分子层的修饰，通过硫醇分子间氢键来诱导自组装。修饰，通过硫醇分子间氢键来诱导自组装。l以四齿硫醚小分子化合物修饰的金纳米粒子自以四齿硫醚小分子化合物修饰的金纳米粒子自组装为球状聚集体的模型图。组装为球状聚集体的模型图。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物5.2 表面张力及毛细管力驱动表面张力及毛细管力驱动在液体

17、的表面或体相中，在液体的表面或体相中，通过表面张力或者毛细管通过表面张力或者毛细管力的作用，可以将一维纳力的作用，可以将一维纳米材料自发地组装为微米米材料自发地组装为微米尺度的有序结构。尺度的有序结构。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物5.3 模板驱动模板驱动 模板诱导自组装是得到理想结构的一种十分有效的模板诱导自组装是得到理想结构的一种十分有效的方法。方法。

18、 【例例】单壁碳纳米管在氧化硅凝胶表面进行的自组装单壁碳纳米管在氧化硅凝胶表面进行的自组装。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物5.4 静电作用驱动静电作用驱动 静电作用力诱导的自组装氧化锌纳米棒为花状静电作用力诱导的自组装氧化锌纳米棒为花状结构。结构。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没

19、有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2121六、自组装的特点六、自组装的特点l有序性高：结构比组成部分有序性高有序性高：结构比组成部分有序性高l相互作用力弱：氢键、范德华力、静电作用等相互作用力弱：氢键、范德华力、静电作用等l组成结构复杂：包含纳米及细观结构组成结构复杂：包含纳米及细观结构21我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什

20、么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物22其他特点其他特点： 1、高度有序且具有方向性；、高度有序且具有方向性； 2、成膜稳定可控，且不受基底形状限制；、成膜稳定可控，且不受基底形状限制； 3、制备方法简单，不需昂贵的仪器设备；、制备方法简单，不需昂贵的仪器设备； 4、能大面积成膜；、能大面积成膜； 5、能从分子水平薄膜的厚度到多层膜的结构；、能从分子水平薄膜的厚度到多层膜的结构； 6、能通过精密的化学控制得到具有特殊相互作、能通过精密的化学控制得到具有特殊相互作 用的表面。用的表面。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这

21、样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物七、自组装技术的分类七、自组装技术的分类l定向自组装定向自组装 (Directed Self-assembly)：采用流体、：采用流体、电磁场电磁场 等介质，通过外形识别等实现微元件在相等介质，通过外形识别等实现微元件在相应基板位置上的定向和定位，进而完成微元件的应基板位置上的定向和定位，进而完成微元件的 组装组装l分子自组装分子自组装(Molecular Self-assembl

22、y）：在不受外：在不受外力的介入下，自行聚集、组织成规则结构的现象力的介入下，自行聚集、组织成规则结构的现象我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物24第三节第三节 层层自组装技术层层自组装技术（Layer by Layer Self Assembly, LbLSA）一、定义一、定义利用利用逐层交替沉积逐层交替沉积的方法的方法, , 借助各层分子间的借助各层分子间的

23、弱相互作用弱相互作用, , 使层与层使层与层自发地缔和形成自发地缔和形成结构结构完整、性能稳定、具有某种特完整、性能稳定、具有某种特定功能的分子聚集体或超分子定功能的分子聚集体或超分子结构的过程结构的过程我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物二、层层自组装工艺步骤二、层层自组装工艺步骤(1)基质预处理基质预处理(2)A层膜材料的吸附层膜材料的吸附(3)清洗清洗(4

24、)B层膜材料的吸附层膜材料的吸附(5)清洗，之后重复清洗，之后重复(2)、(3)、(4)、(5)。（1）（2）（3）（4）（5）我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物26OHOHOHOHOHOH( EtO )3Si(CH2)3NH2OOOOOOSiSiNH2NH2OOOOOOSiSiNH3+NH3+OOOOOOSiSiNH3+NH3+IIIIIIIIIIIMXH+

25、、PXMX我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物27三、层层自组装技术三、层层自组装技术我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物283

26、.1 静电层层自组装静电层层自组装l以离子间的静电作用作为成膜驱动力以离子间的静电作用作为成膜驱动力特点特点l控制自组装膜的结构和厚度控制自组装膜的结构和厚度l静电相互作用的非特异性静电相互作用的非特异性,l容易地将生物功能大分子、导电聚合物、感光聚容易地将生物功能大分子、导电聚合物、感光聚合物引入到薄膜中去合物引入到薄膜中去, 形成具有生物功能、导电形成具有生物功能、导电功能和光活性的薄膜功能和光活性的薄膜我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放

27、在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物【例例】聚磺化苯乙烯钠盐聚磺化苯乙烯钠盐(PSS)分子链上含有负电分子链上含有负电基团基团(-SO3-), 聚盐酸烯丙胺聚盐酸烯丙胺(PAH)分子链上含有正分子链上含有正电基团电基团(-NH3+) , 两层膜结合后两层膜结合后, 小分子小分子NaCl被清被清洗除去。洗除去。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜

28、测没有错：表里边有一个活的生物303.2 氢键层层自组装技术氢键层层自组装技术l基于静电相互作用的自组装要求成膜材料必须带基于静电相互作用的自组装要求成膜材料必须带有电荷有电荷, 材料只能溶于极性溶剂材料只能溶于极性溶剂(通常是水通常是水)中中, 限限制了成膜材料的种类制了成膜材料的种类l基于氢键的自组装体系（适用于非水溶剂中），基于氢键的自组装体系（适用于非水溶剂中），不存在链段间的静电排斥作用不存在链段间的静电排斥作用, 得到的多层膜厚得到的多层膜厚度明显增大度明显增大我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边

29、有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物【例例】利用氢键作为驱动力，通过层层技术制备疏利用氢键作为驱动力，通过层层技术制备疏水性药物的纳米级载体共聚物胶囊。水性药物的纳米级载体共聚物胶囊。 氢键对酸性敏感，在生理学条件下氢键对酸性敏感，在生理学条件下, 薄膜能迅速薄膜能迅速分解分解, 从而释放出胶囊从而释放出胶囊我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，

30、为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物32四、其他方法四、其他方法4.1 4.1 流体组装功能纳米电子器件流体组装功能纳米电子器件 流体组装一维流体组装一维GaP、InP以及以及Si纳米线纳米线 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物Langmuir一一Blodgett(LB)技术技术 LB技术是由两亲性分

31、子在气技术是由两亲性分子在气/液界面铺展形成单液界面铺展形成单层膜，借助特定的装置将其转移到固体基片上形层膜，借助特定的装置将其转移到固体基片上形成单层或多层膜的技术。成单层或多层膜的技术。LB膜的层内有序度较高，结构较规整。膜的层内有序度较高，结构较规整。4.2 L-B技术技术我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物344.3 L-B技术表面压力组装纳米棒阵列技术

32、表面压力组装纳米棒阵列 不同阶段水不同阶段水/气界面上气界面上BaCrO4纳米棒自组装纳米棒自组装 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物354.4 无机纳米粒子的可控自组装无机纳米粒子的可控自组装l实现宏观尺度实际应用的最有实现宏观尺度实际应用的最有效途径效途径l利用纳米粒子自身的库仑排斥利用纳米粒子自身的库仑排斥 与范德华吸引力的平衡，与范德华吸引力的平衡，l

33、自发形成具有独特的内松外紧自发形成具有独特的内松外紧类类“核核-壳壳”结构且具有高单分结构且具有高单分散性（散性（7-9%）的超级纳米粒子）的超级纳米粒子。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3636第四节第四节 催化生长法催化生长法一、一、电弧法电弧法原理原理：阳极电极在电弧产生的高温下蒸发，于阴极阳极电极在电弧产生的高温下蒸发，于阴极附近沉积出纳米管。利用电

34、弧法制备纳米线（管）附近沉积出纳米管。利用电弧法制备纳米线（管）时，阳极填充物的类型、电弧电流和气氛压强对时，阳极填充物的类型、电弧电流和气氛压强对产物都有较大影响。产物都有较大影响。特点特点：简单快速简单快速、质量不稳定质量不稳定36我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3737二、气相法二、气相法主要机制：主要机制：l气液固气液固(Vapor-Liquid-S

35、olid ,VLS) 生长机制生长机制l气固气固(Vapor-Solid ,VS) 生长机制生长机制 控制晶核的尺寸、控制材料的生长方向控制晶核的尺寸、控制材料的生长方向37我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物38382.1 VLS生长机制生长机制l必须必须有催化剂有催化剂存在；存在；l生长材料的组元不断地从生长材料的组元不断地从气相气相中获得；中获得；l催化剂

36、能与生长材料的组元互熔催化剂能与生长材料的组元互熔形成液态的共熔物形成液态的共熔物l当液态中溶质组元达到过饱和后；晶体将沿着固当液态中溶质组元达到过饱和后；晶体将沿着固- 液界面的液界面的择优方向析出择优方向析出38我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物39特点：特点：l催化剂的尺寸决定纳米线材料的最终直径催化剂的尺寸决定纳米线材料的最终直径l反应时间影响纳米线的

37、长径比反应时间影响纳米线的长径比影响因素：影响因素：l温度升高：温度升高：催化剂颗粒团聚；催化剂颗粒团聚； 反应活性增大，生长速率加快反应活性增大，生长速率加快 产物直径增大产物直径增大我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物40用喷涂成图案的用喷涂成图案的Au 作催化剂制备出的单晶作催化剂制备出的单晶ZnO纳米棒阵列组成的纳米激光器纳米棒阵列组成的纳米激光器我吓了

38、一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物4141l通过热蒸发、化学还原或气相反应等方法通过热蒸发、化学还原或气相反应等方法产生气产生气相相；l气相被气相被传输传输到低温区并沉积在基底上到低温区并沉积在基底上；l以界面上微观缺陷以界面上微观缺陷(位错、孪晶等位错、孪晶等) 为为成成核中心核中心生生长出一维材料。长出一维材料。412.2 VS生长机制生长机制我吓了一跳，蝎子是

39、多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物42气相的过饱和度决定着晶体生长的主要形貌气相的过饱和度决定着晶体生长的主要形貌 低的过饱和度低的过饱和度晶须晶须中等的过饱和度中等的过饱和度块状晶体块状晶体很高的过饱和度很高的过饱和度粉末粉末ZnO 纳米带纳米带我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的

40、生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物4343三、三、液相法液相法 溶液溶液- 液相液相- 固相固相(简称简称SLS) 生长机制生长机制l原料从溶液中提供原料从溶液中提供l低熔点金属低熔点金属(In、Sn 或或Bi) 作为助溶剂作为助溶剂(flux droplet)43我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉

41、快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物4444四、制备技术的发展趋势四、制备技术的发展趋势可控技术的发展可控技术的发展）由）由“随机生长随机生长”向向“可控生长可控生长”发展发展 尺寸可控、形貌可控、生长位置可控、尺寸可控、形貌可控、生长位置可控、 生长方向可控以及结构可控生长方向可控以及结构可控）由）由“无序生长无序生长”向向“有序生长有序生长”发展发展）由）由“少量生长少量生长”向向“大量生长大量生长”发展发展我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，

42、为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物45一、纳米复合材料一、纳米复合材料纳米材料纳米材料：在三维空间中至少有一维处于纳米在三维空间中至少有一维处于纳米 尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料。尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料。纳米复合材料（纳米复合材料（nanocomposites）：是指分散相尺）：是指分散相尺 度至少有一维小于度至少有一维小于100nm的复合材料。的复合材料。第五节第五节 核壳结构纳米材料的制备核壳结构纳米材料的制备我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快

43、，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物46二、纳米复合材料的分类二、纳米复合材料的分类非聚合物纳非聚合物纳米复合材料米复合材料金属金属/金属金属金属金属/陶瓷陶瓷陶瓷陶瓷/陶瓷陶瓷聚合物纳米聚合物纳米复合材料复合材料聚合物聚合物/聚合物聚合物分子聚合分子聚合原位聚合原位聚合微纤微纤/基体基体聚合物基聚合物基无机材料基无机材料基有机有机/无机无机纳米复合材料纳米复合材料Classification of polymer nanocomposites我吓了一跳

44、，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物47三、核壳结构纳米材料三、核壳结构纳米材料3.1 定义定义由一种材料通过化学键或其他作用力将另一种纳米由一种材料通过化学键或其他作用力将另一种纳米材料包覆起来形成的纳米尺度的有序组装结构。材料包覆起来形成的纳米尺度的有序组装结构。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜

45、测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物483.2 核壳结构组成核壳结构组成核（芯材）：核（芯材）：微胶囊内部装载的物料微胶囊内部装载的物料壳（壁材）：壳（壁材）：外部包裹的壁膜外部包裹的壁膜壁材选择原则：壁材选择原则：（1）能与芯材相配伍，但不发生化学反应；）能与芯材相配伍，但不发生化学反应；（2）包囊材料本身的性能（渗透性、稳定性、溶）包囊材料本身的性能（渗透性、稳定性、溶 解性等）解性等）我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢

46、？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.3 核核-壳结构类型壳结构类型按粒子成分按粒子成分有机有机-有机包覆有机包覆有机有机-无机包覆无机包覆无机无机-无机包覆无机包覆按组分数目按组分数目 单组分包覆单组分包覆多组分包覆多组分包覆 按粒子尺寸按粒子尺寸 微米微米-亚微米包覆、微米亚微米包覆、微米-纳米包覆、纳米包覆、亚微米亚微米-纳米包覆、纳米纳米包覆、纳米-纳米包覆纳米包覆微米微米-微米包覆微米包覆 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的

47、东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物50四、核壳结构形成机理四、核壳结构形成机理l化学键作用机理化学键作用机理l静电相互作用机理静电相互作用机理l过饱和作用机理过饱和作用机理我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感

48、到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物514.1 化学键作用机理化学键作用机理通过化学反应是包覆物和被包覆物之间形成化学键通过化学反应是包覆物和被包覆物之间形成化学键SiO2 包覆包覆 TiO2 ：形成：形成 TiOSi 键键SiO2、 TiO2 在水中可与水分子发生水合作用在水中可与水分子发生水合作用 ，产生羟基，产生羟基 使二者形成化学键。使二者形成化学键。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到

49、愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物524.2 静电相互作用机理静电相互作用机理包覆剂带有与基体表面相反的电荷包覆剂带有与基体表面相反的电荷 ，靠库仑引力，靠库仑引力使包覆剂颗粒吸附到被包覆颗粒表面使包覆剂颗粒吸附到被包覆颗粒表面CdTe 纳米晶用巯基甘氨酸修饰纳米晶用巯基甘氨酸修饰 ,使使其表面带负电荷其表面带负电荷-COO -PS 胶粒表面胶粒表面带带正电荷正电荷我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我

50、也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物534.3 过饱和作用机理过饱和作用机理将包覆颗粒和被包覆颗粒分散在水溶液中将包覆颗粒和被包覆颗粒分散在水溶液中 ，通过，通过调节调节 p H 或加热使包覆材料沉淀或水解后沉积到核或加热使包覆材料沉淀或水解后沉积到核材料上形成核材料上形成核/壳结构壳结构我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物54五、核壳结构纳米材