資源描述:
《微乳液法制備納米材料的研究進(jìn)展》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、微乳液法制備納米材料的研究進(jìn)展201200110038李吉相摘要:綜述了微乳液法制備納米材料的基木原理和影響因索,回顧了微乳液在金屈、金屬鹵化物、金屬硫化物、金屬碳酸鹽、金屬和非金屬氧化物等納米微粒制備中的應(yīng)用,展望了這一領(lǐng)域的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞:微乳液;納米微粒;制芥納米材料是指由極細(xì)品粒組成,特征緯度尺寸在納米數(shù)S級(jí)ClOOnm)的固體材料[1]。其制備方法多種多樣[2],-般來(lái)說(shuō),制備較大景的納米品固體的方法有三種,這些方法簡(jiǎn)單而又經(jīng)濟(jì),且都保證了粒了的小尺寸和窄的分布。它們是:1)用脈沖電了沉積法制備金屬或合金的納米品:2)在微乳液中運(yùn)用沉淀法制備
2、氟化物的納米品,如在反相(w/?)微乳液中合成NH.MnF。;3)在微乳液中運(yùn)用溶膠-?凝膠水解法制得金屬氧化物的納米品,其中后兩種方法都使用丫微乳液制備法。這也說(shuō)叨微乳液法在納米材料制備科學(xué)中占有極為重要的地位。在合成吋使用微乳液法,在納米微粒的表而有一層表而活性劑膜,故在制作電鏡樣品的抽真空、蒸發(fā)溶劑的過(guò)程屮,納米微粒保持分?jǐn)顟B(tài)而不發(fā)牛.凝聚。微乳液通常是由表而活性劑、助表而活性劑(通常為醇類(lèi))、汕(通常為碳?xì)浠衔铮┖退ɑ螂娊赓|(zhì)水溶液)組成的透明的、各相同性的熱力學(xué)穩(wěn)定體系m。微乳液屮,微小的“水池”被表而活性劑和助表則活性劑所組成的單分子層界
3、而所包圍而形成微乳顆粒,W大小可控制在幾十至幾百個(gè)之問(wèn)。微小的“水池,尺度小£1.彼此分離,因而構(gòu)不成水相m,通常稱(chēng)之為“準(zhǔn)相”。微乳液足熱力學(xué)穩(wěn)定體系,W水核足一個(gè)“微型反應(yīng)器”,這個(gè)“微型反應(yīng)器”擁有很大的界而,在興中可以增溶各種不同的化合物,足非常好的化學(xué)反應(yīng)介質(zhì)。微乳液的水核尺、r是由增溶水的量決定的,隨增溶水量的增加而增大。因此,在水核A進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)制備超細(xì)顆粒時(shí),屮于反應(yīng)物被限制在水核內(nèi),鏇終得到的顆粒粒徑將受到水核大小的控制。微乳液用來(lái)作為合成納米微粒的介質(zhì),是岡為它能提供一個(gè)特定的水核,水溶性反應(yīng)物在水核中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)可以得到所要制備的納
4、米微粒。影響納米微粒制備的因索主要有以下三方面:(1)微乳液組成的影響納米微粒的粒徑與微乳液的水核半社有關(guān),水核半抒是屮W—[HzO]/E表面活性劑]決定的。微乳液組成的變化將導(dǎo)致水核的增人或減小,水核的人小宵接決定超細(xì)顆粒的尺寸。一般說(shuō)來(lái),超細(xì)顆粒的直徑要比水核直徑稍人,這可能足由丁?膠團(tuán)間快速的物質(zhì)交換而導(dǎo)致不同水核內(nèi)沉淀物的聚集所致。(2)反應(yīng)物濃度的影響適當(dāng)調(diào)節(jié)反應(yīng)物的濃度,可使制取粒子的人小受到控制。Pileni等在AOT/界辛烷/H0反膠團(tuán)體系中制備0€^粒子時(shí),發(fā)現(xiàn)超細(xì)顆粒的直徑受X—[cd]/[S—]的影響,當(dāng)反應(yīng)物之一過(guò)量時(shí),中成較小的
5、CdS粒子。這足由丁?當(dāng)反應(yīng)物之一過(guò)剩時(shí),結(jié)晶過(guò)程比等量反應(yīng)耍快,生成的超細(xì)顆粒粒徑也就偏小。(3)微乳液界面膜的影響選擇合適的表面活性劑是進(jìn)行超細(xì)顆粒合成的第一步。為/侃證形成的微乳液顆粒在反應(yīng)過(guò)程中不發(fā)生進(jìn)一步聚集,選擇的表血活件劑成膜性能要合適,古則在微乳液顆粒碰撞吋衣血活性劑所形成的界面脫易被打開(kāi),導(dǎo)致不同水核內(nèi)的固體核成超細(xì)顆粒之間的物質(zhì)交挽,這樣就難以控制超細(xì)顆粒的最終粒徑了。合適的表而活性劑應(yīng)在超細(xì)顆粒一H形成就吸附在粒子的表而,對(duì)生成的粒了起穩(wěn)定和保護(hù)作用,以防止粒子的進(jìn)一步生長(zhǎng)。自Boutonnet等首次川微乳液法制備出Pt、Pd、Rh
6、、Zr等單分散金屈納米微粒以來(lái),該法己受到了極大的重視。歸納起來(lái),用微乳液法制備出的納米微粒有以下幾類(lèi):①金屬納米微粒,除Pt、Pd、Rh、Zr外,還有Au、Ag、Mg、Cu等;②半導(dǎo)體材料CdS、PbS、CuS、ZnS、Sn02等;⑧Ni、Co、Fe等金屬的硼化物等納米催化劑;④SiOz、Fe。0。等氧化物;⑤AgCl、AuCk等膠體顆粒;⑥CaCO。、BaCO。等的金域碳酸鹽;⑦磁性材料BaFe。:0⑧發(fā)光納米材料等,-W屮以氧化物納氷材料研究較多。1.金屬納米微粒利用w/o微乳液體系的特點(diǎn),制備金屬納米微粒己有不少報(bào)導(dǎo)。最近,SunqingQiu等
7、報(bào)導(dǎo)III,在十二烷基硫酸鈉(SDS)/界丙醇/環(huán)己烷/水的w/o微乳液制備Cu納米催化劑,水對(duì)表而活性劑摩爾比和前驅(qū)物鹽濃度對(duì)粒子大小和單分散性的影響進(jìn)行了研究。制備A法足:首先制得含2gSDS,4g異丙醇和10mL環(huán)己烷的表面活性劑混合物,加入不同數(shù)量CuSO.水溶液到混合物屮,攪拌到混合物變淸。在微乳液屮,水相的體積容量隨水對(duì)表而活性劑摩爾比而變化。CuSO.的濃度是0.1250inol*L?,除了研究水溶反應(yīng)物濃度對(duì)粒子影響外,隨后,緩慢地滴加2.0mL5(n)/v)NaBH.水溶液入微乳液屮,溶液立即轉(zhuǎn)為深棕色,這意味著Cu納米粒子己產(chǎn)生,放置
8、7d結(jié)果微乳液是穩(wěn)定的,離心過(guò)濾得Cu納米粒子。2.金屬肉化物納米微粒納米舟化銀