微乳液法制備納米材料研究進(jìn)展

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1、第21卷第9期重慶工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2007年9月Vol.21No.9JournalofChongqingInstituteofTechnology(NaturalScienceEdition)Sep.2007【機(jī)械與材料】微乳液法制備納米材料研究進(jìn)展梁依經(jīng),黃偉九,田中青(重慶工學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院,重慶400050)摘要:闡述了微乳液法制備納米材料的特點(diǎn),納米材料的形成機(jī)理及影響因素,并綜述了應(yīng)用微乳液技術(shù)制備新型納米材料的最新進(jìn)展.關(guān)鍵詞:微乳液;納米材料;制備中圖分類號:TB383文獻(xiàn)

2、標(biāo)識碼:A文章編號:1671-0924(2007)09-0087-05ResearchProgressofMicroemulsionMethodforPreparingNanomaterialsLIANGYi-jing,HUANGWei-jiu,TIANZhong-qing(SchoolofMaterialScienceandEngineering,ChongqingInstituteofTechnology,Chongqing400050,China)Abstract:Inthispaper,the

3、characteristics,themechanismandtheinfluencefactorsofnanomaterialspreparationbymicroemulsionmethodarediscussed,andthelatestprogressofthemicroemulsiontechnologyappliedinpreparingnewnanomaterialsisalsopresented.Keywords:microemulsion;nanomaterials;preparat

4、ion微乳液是指2種互不相溶液體在表面活性劑學(xué)反應(yīng)制備超細(xì)粒子時(shí),由于反應(yīng)物被限制在水作用下形成的熱力學(xué)穩(wěn)定的、各向同性、外觀透明核內(nèi),最終得到的顆粒粒徑將受水核大小的控制,或半透明、粒徑1～100nm的分散體系;它有水包因此可通過控制水核的尺寸和形狀制備納米級的油型(O/W)、油包水型(W/O)和油水雙連續(xù)型3材料.近年來,國內(nèi)外利用微乳化技術(shù)制備納米材[1]種結(jié)構(gòu).料的報(bào)道日見增多,并已成為納米材料制備的主W/O型微乳液又稱反相微乳液,其水核在一要技術(shù)之一.定條件下具有穩(wěn)定、小尺寸的特性,即使破裂

5、后還能重新組合,這類似于生物細(xì)胞的一些功能,被稱1微乳液法制備納米材料的特點(diǎn)[2]為智能微型反應(yīng)器;這個(gè)“微型反應(yīng)器”擁有很大的界面,在其中可以增溶各種不同的化合物,是與其他納米材料的制備方法相比,微乳液法[3-5]非常好的化學(xué)反應(yīng)介質(zhì).當(dāng)在水核內(nèi)進(jìn)行化制備納米材料具有以下特點(diǎn):①粒徑分布較窄且收稿日期:2007-08-13基金項(xiàng)目:重慶市科委重點(diǎn)自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2005BA4019).作者簡介:梁依經(jīng)(1983—),男,甘肅通渭人,碩士研究生,主要從事納米功能材料的研究.88重慶工學(xué)院學(xué)報(bào)較易控制

6、.由于成核生長是在水核中進(jìn)行的,水核的大小決定了微粒的大小.通過控制溶劑劑量、表面活性劑用量及適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件,可以較易獲得粒徑均勻的納米微粒.②通過選擇不同的表面活性劑分子對粒子表面進(jìn)行修飾,可獲得所需要的圖2向微乳中加還原劑具有特殊物理、化學(xué)性質(zhì)的納米材料.③由于粒子表面包覆一層(或幾層)表面活性劑分子,不易聚結(jié),得到的有機(jī)溶膠穩(wěn)定性好,可較長時(shí)間放置.④納米粒子表面的表面活性劑層類似于一個(gè)“活性膜”,該層可以被相應(yīng)的有機(jī)基團(tuán)取代,從而制圖3氣體鼓入微乳液得特定需求的納米功能材料.⑤在常壓下進(jìn)行反2

7、.2影響微乳法制備納米粒子的因素應(yīng),反應(yīng)溫度較溫和;裝置簡單,易于實(shí)現(xiàn).影響微乳液法制備納米材料的因素主要有:1)水核半徑.納米材料的粒徑受微乳液水核2微乳液法制備納米材料的形成機(jī)理及影半徑的控制,而水核半徑(R)與體系中水與表面活響因素性劑的濃度(w=[H2O]/[表面活性劑])及表面活性劑的種類有關(guān).在一定范圍內(nèi),水核半徑隨ω的2.1納米材料的形成機(jī)理[6]增大而增大,并近似的呈線性關(guān)系.當(dāng)利用微乳液法制備納米材料時(shí),納米材料[3]2)反應(yīng)物濃度.適當(dāng)調(diào)節(jié)反應(yīng)物濃度,可使制的形成機(jī)理一般有以下3種

8、情況:[7]取粒子的大小受到控制.Pileni等在AOT/異辛1)將2個(gè)分別增溶有反應(yīng)物A,B的微乳液烷/水微乳體系中制備CdS膠體粒子時(shí),發(fā)現(xiàn)超細(xì)混合,此時(shí)由于膠團(tuán)顆粒間的碰撞,發(fā)生了水核內(nèi)2+2+粒子的粒徑受x=[Cd]/[S]的影響,當(dāng)反應(yīng)物質(zhì)的相互交換或物質(zhì)傳遞,引起核內(nèi)的化學(xué)反物之一過量時(shí),生成較小的CdS粒子.這是由于當(dāng)應(yīng).由于水核半徑是固定的,不同水核內(nèi)的晶核或反應(yīng)物之一過剩時(shí),結(jié)晶過程比等量反應(yīng)要快,生粒子之間的物質(zhì)交換不能實(shí)現(xiàn),所以水核