金属氧化物纳米材料研究进展
姓名：聂荣健
学号：……… 专业：……
目录
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简介
制备 应用 展望
2
3
4
1.1 纳米材料
纳米尺寸在1-100nm 间的离子
零维纳米材料 纳米 材料 一维纳米材料
二维纳米材料
1. 比表面积大 2. 低温下热导性能好 3. 光吸收能力强 4.优异的化学反应性能 5.催化效率好
(3)、微乳液法
水
油
W/O 表面活性剂 纳米颗粒
特点：纳米粉体粒径分布窄、形态规则、分散
性能好，大小可控。
(4)、超声辅助水热法
溶质蒸汽
超声波 扩散
进入气泡
体积增大
高温
塌陷
高压
纳米级 材料
利用超声波水热法制备的纳米材料虽形貌多样， 但设备依赖性高，成本高。且多数反应需要容器处 于敞口状态，易造成溶剂挥发。
水解
聚合
溶胶
蒸发
凝胶
高温煅烧
纳米颗粒
优点：粉体粒径小、纯度高且化学均匀性良好。 缺点：前驱物原料价格高、有机溶剂有毒性以及高 温处理下会使颗粒快速团聚等。
(2)、水解法
金属盐 水解 金属氢氧化物 或水合氧化物 溶液 过滤 洗涤 加热分解 纳米颗粒
优点：反应条件温和，产物纯度高、组成均匀、粒 度小且分布窄。 缺点：原料的成本偏高。
4 展望
制备金属氧化物纳米材料的要求
1 表面光洁 2 粒子的形状规则,粒径分布均匀，粒 度可控，不易团聚 3 容易收集 4 热稳定性，分散性好，产率较高
未来工作
机理研究
动力学与热力 学过程研究
尺寸裁剪和形貌 控制的条件
改性研究以及如 何组装成纳米膜
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1.2 纳米粒子基本效应
体积效应
量子尺寸 效应
宏观量子 隧道效应
表面效应
1.3 纳米级金属氧化物
常见纳米级金属氧化物
TiO2
ZnO
Al2O3
SnO2
1 2
XRD TG FTIR
4 5 6
TEM SEM BET
3
2 纳米金属氧化物的制备方法
1 2
3
固相法 气相法 液相法
金属盐
金属 氢氧化物
复分解
(5)、微波辅助水热法
在水热法基础上通过微波加热制备纳米材料前驱 物的一种方法。 具有反应时间短、选择性高、产量高、更节能等 优点。
3 应用
催化剂 比表面积大、表面 活性中心多、表面 活性位置增加, 具有的光致发光特 性
光电器件
金属氧化物
纳米材料的应用 气体传感器
电学性质对表面吸 附非常敏感,
功能复合材料
前驱物
洗涤、研磨 煅烧、研磨
纳米 粒子
优点
缺点
设备和工艺简单, 反应条件容易控制, 产率高, 成本低, 环境污染少。
产品粒度分布不均, 易团聚。
物质
Hale Waihona Puke 气体物理或化学反应 凝聚长大
纳米粒子
优点 分类
颗粒纯度高、尺寸小、团聚少、组 分易控。 CVC，CVD，激光气相合成法…
(1). 溶胶-凝胶法
原料
醇盐 有机溶液