纳米材料制备方法研究.pdf

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1、纳米材料制备方法研究纳米材料制备方法研究作者：尹衡作者单位：武汉理工大学材料学院,湖北,武汉,430070刊名：现代商贸工业英文刊名：MODERN BUSINESS TRADE INDUSTRY年，卷(期)：2009，21(15)引用次数：0次 参考文献(31条)参考文献(31条)1.Lu Y.Liaw P K The mechanical properties of nanostructured materiala 2001(03)2.Gary Stix 微观世界里的大科学期刊论文-科学 2001(12)3.张璐.姚素薇.张卫国 氧化铝纳米线的制备及其形成机理期刊论文-物理化学学报 2005

2、(11)4.李英品.周晓茎.周慧静 纳来结构MnO,2的水热合成、晶型及形貌演化期刊论文-高等学校化学学报2007(07)5.Ledenstoy N N Crystalline growth characteristics 1998(2-4)6.王结良.梁国正 纳来制备新技术研究进展期刊论文-河南化工 2003(10)7.王林 纳米材料在一些领城的应用及其前景期刊论文-纳米科技 2005(04)8.刘建伟.刘有智 超重力技术制备纳米氧化锌的工艺研究期刊论文-化学工程师 2001(05)9.姚斌.丁炳哲 纳米材料制备研究 1994(1656)10.刘海鹏 纳米技术及其在精细化工中的应用期刊论文-

3、纳米科技 2005(04)11.张万忠.李万雄 纳米材料研究综述期刊论文-湖北农学院学报 2003(05)12.Takaki S.Yatauya S Nanoparticle produced by sputtering 199813.杜芳林.崔作林.张志锟 纳来铜的制备、结构及催化性能 1997(03)14.魏胜.王朝阳.黄勇 蒸发冷凝法制备纳来Al粉及其热及应特性研究期刊论文-原子能科学技术 2002(04)15.张立德 纳米材料研究简介 2001(01)16.苏品书 超微粒子材料技术 198917.王泽红 CASO晶须制备技术及应用研究期刊论文-矿冶 2005(02)18.戴静 硼酸盐晶

4、须在复合材料中的应用期刊论文-化工矿物与加工 2005(10)19.Jiang Jie.Yu Shuhong.Yao Weitang Morphngenesis and crystallization of Bi2S3.nanostructures by anionic liquid-essiated templating route:synthesis,formation mechanism,and properties 2005(24)20.靳刚 纳米生物技术和纳米医学期刊论文-纳米科技 2005(03)21.梁勇 纳米微料在医学中的应用期刊论文-中国粉体技术 2005(03)22.赵荣祥

5、.徐铸德.李赫 离子液介质中硫化铋单晶纳米棒制备与表征期刊论文-无机化学学报 2007(05)23.刘跃进.李振民 水热法合成云母氧化铁结晶条件期刊论文-化工学报 2004(05)24.张立德 纳米材料与纳米结构 200025.顾惕人.朱步瑶 表面化学 199426.Lou Wenjing.Chen Miao.Wang Xiaobo Novel singlesource precursors approach to prepare highlyuniform Bi2S3 and Sb2S3 nanorods via a solvothermal treatment 2007(04)27.Liu

6、 Zhaoping.Liang Jianbo.Li Shu Synthesis and Growth Mechanism of Bi2S3 Nanoribbons 2004(03)28.陈为亮 化学还原法制备纳米银粉的研究期刊论文-纳米科技 2005(04)29.张登松.施利毅 纳米材料制备的若干新进展期刊论文-化学工业与工程技术 2003(05)30.Zhang Weixin.Yang Zeheng.Huang Xinmin Low temperature growth of bismuth sulfide nanorods by ahydrothermal method 2001(03)3

7、1.张登松.施利毅 纳米材料制备的若干新进展期刊论文-化学工业与工程技术 2003(05)相似文献(10条)相似文献(10条)1.期刊论文 魏智.周亚非.郑利中 铁钴镍纳米材料热容量规律的比较分析-重庆文理学院学报（自然科学版）2010,29(1)用爱因斯坦模型和德拜模型分析得出无磁场时铁、钴和镍磁性粒子热容量的变化,用统计物理方法分析了磁矩与外磁场相互作用、晶格振动、表面自由能等对铁、钴和镍纳米铁磁粒子热容量的影响.数值计算结果表明:无磁场时,低温情形下热容量随着温度的升高而变大,温度较高时趋于稳定;磁矩与外磁场相互作用引起的纳米铁磁粒子的热容量随温度的升高而增大,随外磁场强度的增大而减小;

8、晶格振动引起的纳米铁磁粒子热容量随温度的升高而增大;粒子表面能引起的热容量随温度的升高而增大,粒径越大,热容量也越大.2.学位论文 杨杰 离子束溅射生长Ge纳米点 2009 纳米材料与纳米器件的发展会对信息、医学、能源、环境等领域带来革命性的变化。特别是具有量子效应的半导体纳米点材料的发展和应用，使得人类能够在原子、分子或纳米尺度水平上控制、操纵和制造功能强大的新型器件与电路。因此纳米点已经成为半导体材料领域的研究热点，是发展新特性、新特效、新原理器件的基础材料。在Si基Ge纳米点(岛)的制备方法中，目前绝大部分都采用分子束外延(MBE)和化学气相沉积(CVD)来生长。但这些设备比较昂贵，生产

9、成本高，工艺复杂，不利于大规模生产。离子束溅射技术作为制备纳米薄膜材料的物理方法之一，由于其制备的薄膜质量好，制备样品过程中成本低和易于工业化，因而离子束溅射技术已在纳米薄膜材料的研究中得到广泛应用。本论文采用离子束溅射技术，分别研究了低温下生长和退火后Ge薄膜的表面形貌，以及高温下Ge岛的形状演变。具体围绕以下几个方面展开工作：1、采用Si(001)，向110方向斜切6的N型单晶片作为衬底，首先按照正交试验表L9(34)在低温(400)下生长了一系列不同厚度的Ge薄膜，并在不同的工艺条件下退火。在原子力显微镜(AFM)技术的基础上对样品的表面形貌变化进行了讨论；其次研究了覆盖Si帽层，腐蚀退

10、火、断续逐层生长和Si缓冲层厚度等因素对薄膜表面形貌的影响；2、高温下(700)在Si斜衬底上生长了一系列不同厚度的Ge薄膜，采用Raman、AFM和XPS对样品的形貌、结晶性和表面成分进行了讨论。实验结果表明当生长厚度为0.6 nm时，主要形成金字塔形岛，但是已经有圆顶形岛出现。随着Ge层厚度的增加Ge岛呈现两种生长模式共存的现象，即圆顶形岛和金字塔形岛共存。当厚度为5 nm时，大部分岛已经转变为圆顶形岛，当厚度为7 nm时圆顶形Ge岛已经融合成Ge团簇，此时薄膜的高宽比下降，开始趋于平整。通过Raman和XPS图谱分析得知，离子束溅射生长的Ge岛中SiGe互混比MBE等方法要严重。因此相对

11、于MBE等技术而言，离子束溅射需要生长比较厚的Ge薄膜才能使Ge岛尺寸变得均匀。3.期刊论文 沃恒洲.胡坤宏.胡立明.余凯平.Wo Hengzhou.Hu Kunhong.Hu Liming.Yu Kaiping 纳米二硫化钼制备现状与发展-广东化工2010,37(1)从还原法、氧化法、电化学法等方面入手,评述了化学法制备纳米二硫化钼的现状.介绍了用单层MoS2重堆积制备纳米插层化合物的方法,包括制备机理、客体物质的种类及MoS2插层化合物的性能与应用等.简要介绍了二硫化钼的结构、性质与功能以及制备纳米MoS2的物理方法.最后对各种制备方法的优缺点进行了分析与对比,并展望了纳米MoS2的制备方

12、法的发展前景,强调纳米MoS2的制备应是多种方法相结合,朝着制备纳米复合型材料的方向发展的观点.4.期刊论文 李红.单丹.高德玉.周瑞敏.LI Hong.SHAN Dan.GAO De-yu.ZHOU Rui-min 金属纳米铜制备技术-化学工程师2007,21(12)本文回顾了金属纳米材料研究发展的历史概况,介绍了金属纳米材料制备研究的现状,综述了使用物理法制备金属纳米铜的制备方法,并展望了纳米材料研究的发展动向.5.学位论文 罗向东 新型聚氨酯嵌段共聚物的合成和表征 2001 聚氨酯是一类以异氰酸酯和端基带有活性羟基的聚醚或者聚酯预聚合后,经过小分子二胺或者二醇扩链后生成的复杂嵌段共聚物.

13、通过调节分子中软链段和硬链段的比例、用不同的聚合方法(如溶液聚合,本体聚合等)、改变活性基团的性能、甚至对反应产物的不同处理,可以制成形形色色各种类型不同物理性能的产品,广泛地应用在工业、民用、航空、电子、医药等行业中.随着材料科学技术的发展,对于新型聚氨酯高分子材料的理论及应用研究一直受到各国科学家关注.本工作在以下领域内开展了研究:1以聚四氢呋喃醚二醇和亚甲基二苯基二异氰酸酯为预聚体原料,以丁二胺或丙二胺为扩链剂,通过调节不同反应物的比例,设计合适的反应条件,合成出高分子量的长链线性聚氨酯嵌段共聚物.2常用的凝胶渗透色谱方法用于表征聚氨酯嵌段共聚物的分子量存在着较大的误差,为了较为准确的表

14、征聚氨酯嵌段共聚物的分子量,以多点渐进方法获得较为合理的校正曲线.3聚氨酯弹性纤维的工业生产采用溶液聚合方法,因此溶剂二甲基甲酰胺的质量对合成反应和产品性能有极为重要的影响,本文对工业使用的二甲基甲酰胺的精制方法进行了研究,采用化学和物理方法成功解决了氨纶生成中溶剂精制的问题.4首次对端基含有全氟基团的氟化聚氨酯进行了合成和表征.5成功合成并表征了纳米蒙脱石/聚氨酯的复合材料,分散于聚氨酯分子链中的纳米硅氧晶片对聚氨酯微相分离结构产生重要影响,从而使其物理性能发生较大的改善.6.学位论文 曹立 近场扫描光学显微镜对纳米结构材料的表征 2002 该论文通过利用紫外可见光分光光度计(UV-Vsib

15、le Spectrometer)、时间分辨荧光光谱仪(Time-resolved spectrometer)、近场扫描光学隧道显微镜(Near Field Scanning Optic Microscope,NSOM)对纳米结构的材料进行光学性质的表征与结构研究.在对纳米材料的过去、现在和未来的发展进行评述的同时,对一些在光电领域具有潜在应用的纳米材料进行了化学和物理方法的制备.利用其它的研究手段来对纳米材料进行了分析和测量,通过用透射电镜(Transmission Electron Microscope,TEM)、以及X射线衍射仪(X-ray diffraction instrument)等

16、仪器来进行研究它们的性质,从而从多角度、多方面来对纳米材料的性质进行研究.7.期刊论文 郑正德.钟金环.郑华均.王醒东.ZHENG Zheng-de.ZHONG Jin-huan.ZHENG Hua-jun.WANG Xing-dong FePt纳米材料的性能、制备及应用前景-磁性材料及器件2008,39(5)fct结构的FePt纳米材料以其较高的矫顽力和单轴磁晶各向异性等优异性质而受到广泛的关注.本文首先介绍了FePt纳米材料的结构性质和退火导致的团聚现象,然后概述了近年来国内外FePt纳米材料的制备及应用进展,包括化学和物理方法制备的FePt纳米材料及其在磁记录、永磁体等多方面的潜在应用.

17、8.学位论文 李志杰 低维纳米材料的电弧法制备及微结构研究 2006 文中首先对一维纳米材料、金属及合金纳米粉、稀土-过渡金属磁性材料作一简介，然后综述了纳米线、纳米粉的制备方法及直流电弧等离子体法的应用，最后阐述了“低维纳米材料的电弧法制备及微结构研究”选题意义。本文中制备各种纳米材料所使用的方法都是直流电弧等离子体法。在惰性气体中，制备纯金属纳米粉属物理方法；但是在活性气体中，蒸发出的金属原子与环境气氛反应生成化合物又属于化学反应，所以该方法是一种综合方法。该方法操作简单、生成物纯度高、可连续大规模生产；特别适合制备高纯的金属纳米粉，同时也是制备复合纳米粉的首选方法。探索AlN低维纳米结构

18、新材料的制备、结构和化学组成可调控的新技术路线，研究AlN纳米线的制备规律和生长机理是近几年来的热点。在一定比例的NH3、H2和N2气氛下，合成了AlN纳米线，它们的直径分布在10110nm之间，长度超过20m，弯曲的部分有很好的结晶态，没发现有层错等现象。在生长的过程中，AlN、N和Al2O3蒸汽生长速率和比例是重要因素，它们决定纳米线的形态和组分。另外，氢起一个催化作用，既加速Al的蒸发，提供充足的Al液滴。AlN纳米线生长的机理是建立在OAG和VLS模型上。AlN纳米线的能带结构与AlN纳米粉的基本相似，也发生蓝移和谱线变宽。AlON具有优良的光学性能及介电性能等，在50H2和50Ar的

19、混合气氛中加入少量N2+O2气氛下，采用直流电弧等离子体法合成了AlON纳米线，并进行了高分辩透射电子显微镜表征，至今还没见文献报道这方面的工作。在阴极的堆集物和捕集粉中分别得到了尖晶石结构的AlON纳米线，属F3dm空间群。其直径分布在35170nm，长度达到30m，长径比超过300，有弯曲、分叉、表面粗糙等现象。工作气氛的压力、氢的含量和电弧功率降低，纳米线直径细化。Ti-Al基合金已经成为新一代高温结构材料的代表，具有强度高、密度低、弹性模量大、抗氧化和蠕变性能强等特点。但是，Ti-Al合金的成分容错度小，此类合金室温延展性和韧性差。目前解决的方法是对Ti-Al合金进行晶粒细化处理。以T

20、i-Al合金块体为原料，在H2+Ar+N2气氛下制备的纳米粉成分相近。在N2含量高的情况下，溅射量与功率同步增长。在1025N2含量气氛下，点弧过程阴极上有堆积物，并发现了部分氮化和氧化了的Ti-Al合金微米竿，直径在12m、长度达到200m。Ti-Al合金微米竿生长机理为微米颗粒及短棒相连成竿，晶核能量高的晶面和缺陷多处优先生长。金属纳米材料的物理和化学方面的性质和大块固体的显著不同。本文探索了制备Al、Cu、Pb、Fe、Co、Ni纳米粉工艺，阳极料中加4050W、功率58kW、氢氩比例1：1，总压为1.013105Pa条件下每小时生成量分别为100g/h500g/h(三极)。金属纳米颗粒基

21、本是球型，它们平均粒径分布在6080nm，有些Al金属纳米颗粒具有新的结构形态-蝌蚪形，Al纳米蝌蚪的头部为外部包覆AlOx层的Al纳米颗粒，而尾部为AlON相，大部分蝌蚪的尾部形成了孪晶结构，循环气体的速度大小决定粉体尾部的长短。在真空度高于110-4Pa条件下，制备的纳米颗粒容易保持金属的晶体惯态和结构，金属Fe的晶体惯态是平截菱形十二面体，金属Co、Ni的晶体惯态是平截八面体等。样品Al的衍射线产生双线分裂，随着2的增加而增大的。平均粒径为6080nm的几种金属纳米粉熔点比粗晶的都低。Al纳米蝌蚪的生长机理应是液态的团簇高速运动而甩出的尾部和运动方向晶面间距大易生长的机理，颗粒的生长机理

22、大体上符合VLS生长机制。由于Sm2Fe17Nx和R2Fe17Cx具有优异的内禀磁性能和高的居里温度，它们可能成为继Nd2Fe14B之后又一代新型永磁材料，但时至今日仍然处于研究开发阶段。制备Sm2Fe17成分的合金时原料中Sm成分提高10左右，另外，Sm2Fe17纳米粉生成量受气体和气压影响，并随氢气浓度和电弧的功率提高而增大，在CH4+Ar中制备的粉体粒径较小和氧含量低，并可直接制备出Sm11Fe12C18相；增加合金的质量、分段点弧，可减弱Sm、Fe分馏，纳米粉中的Sm-Fe含量增多。NH3气氛有利于Sm-Fe合金中Fe原子的蒸发；在500氮化3h、碳化4h的复合纳米粉永磁体的磁性能达到

23、最大值，居里温度同氮化、碳化时间关系不大。9.学位论文 于立岩 一维碳纳米材料的可控制备及其生长机理的研究 2009 纳米碳纤维和纳米碳管有许多独特的性能，这些独特的性能使其具有许多潜在的应用，如催化剂载体，储氢，复合材料，纳米电子和纳米机械装置，和场致发射装置。影响纳米碳纤维和纳米碳管生长的因素很多，如催化剂种类和粒子尺寸，反应温度，载体的类型以及碳源的种类，在所有这些因素中，催化剂粒子尺寸和反应温度是关键因素。在本论文中，我们利用不同纳米金属催化剂和各种催化剂前驱体，催化乙炔或乙烯制备了一维碳纳米材料，纳米碳纤维和纳米碳管，并且利用铁基底铜催化剂催化乙炔成功的制备了纳米碳纤维阵列。通过扫描

24、电镜、透射电镜、X射线粉末衍射、原子力显微镜和热重分析仪等分析方法对合成的纳米碳纤维和纳米碳管进行了表征。重点研究了催化剂粒子尺寸和反应温度对所制备的纳米碳纤维和纳米碳管形貌的影响，以及铜催化剂催化乙炔垂直定向生长碳纤维需具备的因素，并且讨论了其生长机理。在前期科研的基础上，我们有了新的进展：采用物理方法制备的纳米金属粒子成功的合成了螺旋形貌的碳纤维，实验重复性好，并发现了螺旋碳纤维生长的小尺寸效应。分别采用惰性气体蒸发法制备的纳米铜粒子和氢电弧等离子体法制备的纳米Al2Cu粒子为催化剂，催化乙炔制备了螺旋型和直线型两种不同形貌的纳米碳纤维。研究结果表明催化剂粒子尺寸对所制备的纳米碳纤维的形貌

25、有很大的影响。通常粒径小于50nm的催化剂粒子生长螺旋纳米碳纤维，在一个纳米催化剂粒子上，总是只生长两根螺旋纳米纤维。它们具有绝对相反的螺旋旋向，但却具有相同的纤维直径，纤维截面，螺旋直径，螺旋圈数，螺旋间距，和螺旋长度。这两根螺旋纤维经常在相同螺旋圈数的位置同时发生螺旋旋向的改变，即螺旋反转。较大尺寸的催化剂粒子易催化生长直线型纳米碳纤维。纳米催化剂粒子在催化纳米碳纤维生长的过程中，经历了一个重要的形状变化过程。即由初始的不规则形状变成了规则的多面体形状。分析表明催化剂粒子形状改变的驱动力来源于乙炔气体对纳米粒子晶面的吸附引起的表面能变化。纳米粒子不同晶面活性差异是生长螺旋纤维的首要条件。利

26、用硝酸铜、碱式碳酸铜和酒石酸铜作为催化剂前驱体，催化乙炔制备了螺旋/直线纳米碳纤维。同样观察到粒径较小的催化剂粒子易生长螺旋纳米碳纤维，粒径较大的催化剂粒子易催化生长直线型纳米碳纤维。利用铁基底铜催化剂催化乙炔成功的制备了纳米碳纤维阵列，在基底上纳米碳纤维排列整齐，催化剂粒子位于垂直生长的碳纤维中部位置。透射照片清楚地显示在一个催化剂粒子上生长出两根纳米碳纤维，纳米碳纤维的直径与催化剂粒径相当，两根纳米碳纤维的夹角为180；催化剂粒子与反应前相比形貌发生了变化。利用玻璃基底镀的铜溶胶膜和使用蒸发法在玻璃基底上沉积的铜膜催化乙炔制备了纳米碳纤维膜，此方法中纳米碳纤维在玻璃基底上无垂直生长的现象，

27、纳米碳纤维相互交叉和缠绕，定向性并不明显。铜催化剂催化乙炔垂直定向生长碳纤维需具备以下因素：(1)基底上的铜催化剂粒子排列致密；(2)铜催化剂粒径足够大(大于100nm)。生长过程如下：在一个铜催化剂粒子上生长出两根纳米碳纤维，分别沿垂直方向生长，由于基底上的催化剂粒子排列很致密，每根碳纤维在生长的过程中均受到周围碳纤维力的作用，互相支撑，使得纳米碳纤维在垂直方向上生长。玻璃基底镀的铜溶胶膜中的纳米铜粒子分布稀疏，由其催化乙炔生长碳纤维时，碳纤维之间缺乏相互支撑，无法保持垂直向上生长；蒸发法在玻璃基底上沉积的铜粒子粒径较小，在其上对称生长出两根螺旋纳米碳纤维呈“V”型，无法实现垂直生长。利用氢

28、电弧等离子体法制备的纳米铁、钴、镍粒子为催化剂，以乙炔或乙烯为碳源，在不同反应温度下制备了纳米碳纤维和纳米碳管。实验结果表明，反应温度对碳产物的形貌有很大影响。一般在低温下，如铁在温度低于650时，镍在低于温度低于550时，钴在温度低于500时，催化产物为纳米碳纤维；在较高温度时，铁反应温度在710-800，镍反应温度在650-850之间时，钴在温度在550-850之间时，制得的碳产物是纳米碳管；当温度再继续升高后，制得碳产物为纳米碳颗粒。在较低温度下，碳源气体分子附着在纳米催化剂粒子表面，在催化作用下分解产生碳原子。碳原子在催化剂的某个晶面上开始堆垛沉积，不断伸长。随着反应的进行，长成为具有

29、一定长度的纳米碳纤维。在较高温度时，碳源气体分子首先被吸附在金属催化剂粒子的某个晶面上，然后分解出碳原子，碳原子通过溶解反应进入到金属粒子内部后，再由吸附碳原子的一面扩散到另一面，并以碳管的形式在此面析出。首次以铜为催化剂，使用电弧法制备了竹节状的纳米碳管，每根纳米碳管的顶端有一个催化剂粒子。10.会议论文 李莉.李兰兰.魏子栋 电沉积纳米材料研究现状 2004 与许多制备纳米材料的物理方法相比，电沉积技术具有许多的忧势，但是由于电沉积技术自身的原理和工艺的限制，使电沉积制备纳米材料仍有一些很难解决的问题。本文主要综述了近年来利用电沉积技术制备纳米晶材料的研究现状和一些方法,如直流电沉积,脉冲电沉积,以及复合电沉积和喷射式电沉积技术.同时,对一些电沉积技术所制备的新型纳米材料功能梯度材料,纳米金属多层膜的制备工艺进行了介绍,并对现存的问题作了简要的概括.本文链接：http:/