纳米粉体制备与应用PPT.pptVIP

第八章：纳米粉体\块体材料的制备方法;按制备过程分为?固相法 ?液相法 ?气相法;液相法 液相法是在液相中合成纳米材料，又称湿化学法、溶液法等。 ?优点：比较容易控制成核, 容易控制颗粒的化学组成、形状及大小,添加的微量成分和组成较均匀。 ?缺点：极易引入杂质(如部分阴离子等) , 造成所得粉体纯度不够。;气相法 直接利用气体或通过各种手段将物质变成气体，使之在气态下发生物理变化或化学变化，最后在冷凝过程中凝聚长大形成纳米粒子。 优点：颗粒纯度高、尺寸小、团聚少、组分易控。;8.1.1 制备方法的定界;8.2 气相法;气体冷凝法;气体冷凝法的特点： 1、纳米微粒的大小可通过调节惰性气体的压力、蒸发物的分压进行控制。 2、随着蒸发速率的增加(等效于蒸发源温度的升高)粒子变大或随着原物质蒸气压力的增加，粒子变大。 ;8.3 液相法制备纳米粉体;3、水解法 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。;水解法;5、水热/溶剂热法 在高温高压下在水(溶剂) 或蒸汽等流体中进行有关化学反应。;8.4 液相法制备纳米微粒;8.5 纳米块体材料的制备;纳米固体材料的制备法;特点： 由于惰性气体蒸发冷凝形成的金属和合金纳米微粒几乎无硬团聚体存在，因此，即使在室温下压制，也能获得相对密度高于90％的块体，最高密度可达97％，因此，此种制各方法的优点是：纳米微粒具有消洁的表团．很少团聚成粗团聚体，因此块体纯度高，相对密度也较高。;2、SPS（Spark Plasma Sintering ）烧结法;2.1 SPS烧结原理;2.2 SPS装置和基本原理;;SPS与热压烧结（HP）类似，除了具有HP的特点外，SPS是利用开－关式直流脉冲电流通电烧结的加压烧结法。开－关式直流脉冲电流的主要作用是产生放电等离子体、放电冲击压力、焦耳热和电场扩散作用。图7.3所示为在SPS加工中脉冲电流通过粉末颗粒时的示意图。在SPS加热中，电极通入直流脉冲电流时瞬间产生的放电等离子体，使烧结体内部各个颗粒均匀地自身产生焦耳热并使颗粒表面活化。与自身加热反应合成法（SHS）和微波烧结法一样，SPS是有效利用粉末内部的自身发热作用进行烧结的新型烧???法。;2.3 SPS的工艺优势;2.4 SPS在材料制备中的应用;8.6 纳米陶瓷的其它制备方法;8.7 纳米薄膜的制备;1．液相法 (1)溶胶-凝胶法。基本步骤如下：首先用金属无机盐或有机金属化合物制备溶胶，然后将衬底(如SiO2玻璃衬底等)浸入溶胶后以一定速度进行提拉，结果溶胶附着在衬底上，经一定温度加热后即得到纳米微粒的膜。膜的厚度控制可 通过提拉次数来控制。;第九章 纳米材料的应用;;生物、医药 纳米的靶向药物 高效缓释药物 细胞内传感器 生物芯片 纳米生物探测技术;纳米材料在生物和医学上的应用;细胞分离;癌处的早期诊断一其是医学界急待解决的难题。美国科学家利贝蒂指出，利用纳米微粒进行细胞分离技术很可能在肿瘤早期的血液中检查出癌细胞，实现癌症的早期诊断和治疗。同时他们还正在研究实现用纳米微粒检查血液中的心肌蛋白，以帮助治疗心脏病。 纳米细胞分离技术将给人们带来福音。以往的细胞分离技术主要采用离心法，利用密度梯度原理进行分离，时间长效果差。80年代初，人们开始利用纳米微粒进行细胞分离，建立了用纳米SiO2微粒实现细胞分离的新技术。;细胞分离;此方法的优点是： 1．易形成密度梯度。一般来说，病毒尺寸为80~100nm，细菌为几百纳米，细胞尺寸更大些，而纳米包覆体尺寸约30nm，因而胶体溶液在离心作用下很容易产生密度梯度。 2．易实现纳米Si02粒于与细胞的分离。这是因为纳米Si02微粒是属于无机玻璃的范畴，性能稳定，一般不与胶体溶液和生物溶液反应、既不会沾污生物绷胞。也容易把它们分开。;细胞内部染色;细胞内部染色;;;;