●物理方法一粉碎法 一般的粉碎作用力都是几种力的组合,如球磨机和振动磨是磨碎和冲击粉碎的组合:雷 蒙磨是压碎、剪碎和磨碎的组合:气流磨是冲击、磨碎与剪碎的组合,等等。 几种典型的粉碎技术:球磨、振动球磨、振动磨、搅拌磨、胶体磨、纳米气流粉碎气流 磨。 物料被粉碎时常常会导致物质结构及表面物理化学性质发生变化,主要表现在: 1、粒子结构变化,如表面结构自发的重组,形成非晶态结构或重结晶。 2、粒子表面的物理化学性质变化,如电性、吸附、分散与团聚等性质。 3、受反复应力使局部发生化学反应,导致物料中化学组成发生变化。 PPT47 ·物理方法一构筑法 构筑法是由小极限原子或分子的集合体人工合成超微粒子,其原理图如下。 块体材料 原子分子化 纳米粒子 如何使块体材料 如何使许多原子 通过物理的方法 或分子凝聚生成 原子分子化? 纳米粒子? U 蒸发、离子溅射、溶剂分散 ·惰性气体中或不活泼气体中凝聚 ·流动的油面上凝聚 电阻加热、等离子体加热、 激光加热、电子束加热、 ·冷冻干燥法 电孤放电加热、高频感应加 热、太阳炉加热… PPT48 ·模板生长 设想存在一个纳米尺寸的笼子(纳米尺寸的反应器),让原子的成核和生长在该“纳米反 应器”中进行。在反应充分进行后,“纳米反应器”的大小和形状就决定了作为产物的纳米 材料的尺寸和形状。无数多个“纳米反应器”的集合就是模板合成技术中的“模板”。 模板法使得纳米材料的生长可以按照人们的意愿来进行,产物基本涵盖了目前可制备的 一维纳米材料。一些辅助手段保证了产物的结构完整性和形貌可控性,并且很容易获得良好 的纳米阵列。 PPT49 ·模板的分类:软模板和硬模板。 硬模板有多孔氧化铝、介孔沸石、蛋白、纳米管、多孔S引模板、金属模板以及经过特 殊处理的多孔高分子薄膜等。 软模板则常常是由表面活性剂分子聚集而成的胶团、反胶团、囊泡等。 二者的共性是都能提供一个有限大小的反应空间,区别在于前者提供的是静态的孔道, 物质只能从开口处进入孔道内部,而后者提供的则是处于动态平衡的空腔,物质可以透过腔 壁扩散进出。 模板生长缺点:首先,模板与产物的分离比较麻烦,很容易对纳米管/线造成损伤:其 次,模板的结构一般只是在很小的范围内是有序的,很难在大范围内改变,这就使纳米材料 的尺寸不能随意地改变:第三,模板的使用造成了对反应条件的限制,为了迁就模板的适用 物理方法-粉碎法 一般的粉碎作用力都是几种力的组合,如球磨机和振动磨是磨碎和冲击粉碎的组合;雷 蒙磨是压碎、剪碎和磨碎的组合;气流磨是冲击、磨碎与剪碎的组合,等等。 几种典型的粉碎技术:球磨、振动球磨、振动磨、搅拌磨、胶体磨、纳米气流粉碎气流 磨。 物料被粉碎时常常会导致物质结构及表面物理化学性质发生变化,主要表现在: 1、粒子结构变化,如表面结构自发的重组,形成非晶态结构或重结晶。 2、粒子表面的物理化学性质变化,如电性、吸附、分散与团聚等性质。 3、受反复应力使局部发生化学反应,导致物料中化学组成发生变化。 PPT47 物理方法-构筑法 构筑法是由小极限原子或分子的集合体人工合成超微粒子,其原理图如下。 PPT48 模板生长 设想存在一个纳米尺寸的笼子(纳米尺寸的反应器),让原子的成核和生长在该“纳米反 应器”中进行。在反应充分进行后,“纳米反应器”的大小和形状就决定了作为产物的纳米 材料的尺寸和形状。无数多个“纳米反应器”的集合就是模板合成技术中的“模板”。 模板法使得纳米材料的生长可以按照人们的意愿来进行,产物基本涵盖了目前可制备的 一维纳米材料。一些辅助手段保证了产物的结构完整性和形貌可控性,并且很容易获得良好 的纳米阵列。 PPT49 • 模板的分类:软模板和硬模板。 硬模板有多孔氧化铝、介孔沸石、蛋白、纳米管、多孔 Si 模板、金属模板以及经过特 殊处理的多孔高分子薄膜等。 软模板则常常是由表面活性剂分子聚集而成的胶团、反胶团、囊泡等。 二者的共性是都能提供一个有限大小的反应空间,区别在于前者提供的是静态的孔道, 物质只能从开口处进入孔道内部,而后者提供的则是处于动态平衡的空腔,物质可以透过腔 壁扩散进出。 模板生长缺点: 首先,模板与产物的分离比较麻烦,很容易对纳米管/线造成损伤;其 次,模板的结构一般只是在很小的范围内是有序的,很难在大范围内改变,这就使纳米材料 的尺寸不能随意地改变;第三,模板的使用造成了对反应条件的限制,为了迁就模板的适用