第二章纳米粒子的制备方法.pptVIP

原理：在溶液状态下将不同化学成分的物质混合，在混合溶液中加入适当的沉淀剂(如OH-，C2O42-，CO32-等)制备纳米粒子的前驱体沉淀物（氢氧化物、水合氧化物或盐类），再将此沉淀物进行干燥或煅烧，从而制得相应的纳米粒子。例如;沉淀法主要分为：直接沉淀法共沉淀法均匀沉淀法水解沉淀法化合物沉淀法等2．3．2沉淀法生成粒子的粒径通常取决于沉淀物的溶解度，沉淀物的溶解度越小，相应粒子径也越小。金属盐或氢氧化物调节溶液酸度、温度、溶剂沉淀过滤与溶液分离沉淀物洗涤、干燥、加热纳米粒子第93页，共170页，星期日，2025年，2月5日（1）共沉淀法CoprecipitationMethod(i)单相共沉淀：沉淀物为单一化合物或单相固溶体时，称为单相共沉淀．例如，BaCl2+TiCl4（加草酸）形成了单相化合物BaTiO(C2O4)2·4H2O↓，经（450-7500C）分解得到BaTiO3的纳米粒子。定义：含多种阳离子的溶液中加入沉淀剂后，所有离子完全沉淀的方法称共沉淀法，它又可分成单相共沉淀和混合物的共沉淀。第94页，共170页，星期日，2025年，2月5日第95页，共170页，星期日，2025年，2月5日(ⅱ)混合物共沉淀．共沉淀例子：ZrO2-Y2O3 （锆、钇）例：Y2O3+6HCl=2YCl3+3H2OZrOCl2·8H2O和YCl3混合液中加NH4ONZrOCl2+2NH4OH+H2O=Zr(OH)4+2NH4ClYCl3+3NH4OH=Y(OH)3+3NH4Cl经洗涤、脱水、煅烧得ZrO2（Y2O3）微粒.如果沉淀产物为混合物时，称为混合物共沉淀．第96页，共170页，星期日，2025年，2月5日混合物共沉淀过程是非常复杂的．溶液中不同种类的阳离子不能同时沉淀．各种离子沉淀的先后与溶液的pH值密切相关．例如，Zr，Y，Mg，Ca的氯化物溶入水形成溶液，随pH值的逐渐增大，各种金属离子发生沉淀的pH值范围不同．第97页，共170页，星期日，2025年，2月5日为了获得沉淀的均匀性，通常是将含多种阳离子的盐溶液慢慢加到过量的沉淀剂中并进行搅拌，使所有沉淀离子的浓度大大超过沉淀的平衡浓度，尽量使各组份按比例同时沉淀出来，从而得到较均匀的沉淀物。第98页，共170页，星期日，2025年，2月5日1.1样品制备工艺第99页，共170页，星期日，2025年，2月5日透明Y2O3陶瓷具有很好的光学、热学、化学特性，而且在很宽的光谱范围内都光学透明。在红外和远红外具有较高的线透过率，所以将透明Y2O3陶瓷作为激光增益介质引起了人们广泛的兴趣。。但是，采用一般的Y2O3微粉很难制备出透明陶瓷，而且烧结温度大于2000℃，所以，采用Y2O3纳米粉体烧结透明陶瓷已经越来越得到重视。日本与我国孙旭东等均利用碳酸盐沉淀法制备出Y2O3纳米粉体，并且利用其粉体烧结出透明陶瓷，烧结温度可降至1700℃。第100页，共170页，星期日，2025年，2月5日纳米粉体压片1450-1550还原气氛下烧结4h陶瓷将Y2O3与La2O3粗粉溶于浓硝酸草酸的pH值调为4滴定速度小于2mL.min搅拌12h用去离子水洗涤前驱体4次，以除去反应副产物NH4NO3等用无水乙醇清洗2次,除去沉淀中的水分烘箱中干燥1000℃下煅烧4h球磨第101页，共170页，星期日，2025年，2月5日第102页，共170页，星期日，2025年，2月5日定义：一般的沉淀过程是不平衡的，但如果控制溶液中的沉淀剂浓度，使之缓慢地增加，则使溶液中的沉淀处于平衡状态．且沉淀能在整个溶液中均匀地出现，这种方法称为均相沉淀．特点:通过溶液中的化学反应使沉淀剂慢慢地生成，从而克服了由外部向溶液中加沉淀剂而造成沉淀剂的局部不均匀性，结果沉淀不能在整个溶液中均匀出现的缺点。(2)均相沉淀法第103页，共170页，星期日，2025年，2月5日例如：随着尿素水溶液的温度逐渐升高至70℃附近，尿素会发生分解。（NH2）2CO+3H2O→3NH4OH+CO2↑则沉淀剂在金属盐溶液中均匀分布，浓度低，使得沉淀物均匀生成，尿素的分解速率收加热温度和尿素浓度的控制，因此可以使尿素分解速度降得很低。第104页，共170页，星期日，2025年，2月5日2.Ozawa将一定浓度的Ce(NO3)3溶液与六次甲基四胺(HMT)溶液混合,搅拌后以10K/min的速率升