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1、電化學(xué)法合成納米材料學(xué)院：化環(huán)學(xué)院專業(yè)：礦物材料工程報告人：高如琴化環(huán)學(xué)院自八十年代初德國科學(xué)家提出納米材料以來，世界各國科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界對納米材料產(chǎn)生了濃厚的興趣，并引起了廣泛關(guān)注，納米材料的制備和研究已成為當(dāng)今新材料領(lǐng)域中的熱點。其根本原因是人們在研究中發(fā)現(xiàn)納米材料存在表面界面效應(yīng)，量子尺寸效應(yīng)，及量子隧道效應(yīng)等基本特性。這些特性使納米材料有著傳統(tǒng)材料無法比擬的獨特性能和極大的潛在應(yīng)用價值。1背景化環(huán)學(xué)院化環(huán)學(xué)院1.2納米材料需符合條件：所有的粒子尺寸小于100nm。納米材料本身或添加納米材料后的塊材，其優(yōu)化性能
2、是由尺寸變化而得到。1.3納米材料的一班般制備方法如何制備具有特定尺寸，形狀，并且粒度均勻分布，無團(tuán)聚的納米材料，一直是眾多科技工作者努力解決的問題。近幾十年來,已經(jīng)發(fā)展了多種制備納米粒子的物理方法和化學(xué)方法。利用真空冷凝法(物理方法)、氣相沉積法和水熱合成法(化學(xué)方法)可以得到純度高、粒徑可控的納米粒子,但是制備工藝相對復(fù)雜且所需的設(shè)備比較昂貴。相比之下,電化學(xué)方法，因其自身的特點如可選擇性地調(diào)節(jié)和控制電位或電流、實施電位或電流階躍、外加交流微擾信號等,為制備粒徑和形狀可控的納米微粒提供了一種方便可行的實驗方法。
3、化環(huán)學(xué)院2電化學(xué)法和成法制備納米材料2.1電化學(xué)合成法制備納米材料的原理電化學(xué)法不僅能提供最強(qiáng)的氧化還原能力，而且這種能力可通過電壓方便地進(jìn)行調(diào)整，為了在電解過程中獲得高成核速率和小成核直徑，可對電解質(zhì)溶液強(qiáng)烈攪拌也可采用脈沖電流來獲得較高的電流密度，如果電解的速率或成核的速率很高而晶體長大的速率相對較小，則有利于產(chǎn)生超細(xì)粉體?；h(huán)學(xué)院2.2電化學(xué)法的優(yōu)點設(shè)備簡單，操作方便，易于控制.反應(yīng)條件溫和所得的納米微粒純度高，對環(huán)境的污染小等是一種非常有前途的制備納米微粒與組裝納米粒子有序陣列的好方法?；h(huán)學(xué)院2.3電化學(xué)
4、法制備納米材料的影響因素電流密度的影響:適當(dāng)增加電流密度有利于納米晶的形成有機(jī)添加劑的影響PH值的影響非金屬元素的影響復(fù)合微粒的影響xS化環(huán)學(xué)院3.電化學(xué)法制備納米材料的應(yīng)用3.1模板電化法制備納米材料模板電化學(xué)合成法是選擇具有納米孔徑的多孔材料作為陰極,利用物質(zhì)在陰極的電化學(xué)還原反應(yīng)使材料定向地進(jìn)入納米孔道中,模板的孔壁將限制所合成的材料的形狀和尺寸,從而得到一維納米材化環(huán)學(xué)院模板電化學(xué)法合成納米材料的示意圖模板電化學(xué)法的一般過程化環(huán)學(xué)院3.2脈沖超聲電化學(xué)法合成納米微粒超聲波是由一系列疏密相間的縱波構(gòu)成,并通過
5、液體介質(zhì)傳播,當(dāng)超聲波能量足夠高時就會產(chǎn)生“超聲空化”作用,空化氣泡在形成與湮滅的瞬間會產(chǎn)生局部的高溫高壓。超聲波在電化學(xué)系統(tǒng)中通過超聲能量對電極界面的擾動使電極表面得到清潔,并且使電極附近雙電層內(nèi)的金屬離子得到更新。其主要特點是可制備不同形，純度較高納米材料?；h(huán)學(xué)院3.3其它電化學(xué)制備納米材料在熔融的氯化鋰電解質(zhì)中,以石墨為電極用電化學(xué)方法得到了Sn、Zn、Bi等的納米線。另外,在各種電解液中通過控制電化學(xué)沉積條件得到納米厚度的膜狀材料。電沉積得到MoOx納米線后石墨電極表面的SEM圖像4.電化學(xué)法制備納米材料
6、的前景電化學(xué)合成法為制備納米材料開辟了一塊新天地。原則上只要在電極上可以沉積的物種都可以通過電化學(xué)法制備出納米粒子。另外他還已與其他化學(xué)合成法相結(jié)合，靈活方便地制備適用于不同要求的納米材料。可以相信，電化學(xué)法將在納米材料制備中扮演越來越重要的角色。謝謝化環(huán)學(xué)院謝謝觀賞
