納米技術(shù)及材料復(fù)習(xí)資料-2012

1、一、填空題1、掃描探針顯微鏡（SPM）兩大主體技術(shù)包括_和ATM。2、磁帶中的磁記錄粉利用了磁性納米顆粒的_特性。3、1997年，美國(guó)科學(xué)家利用量子隧穿效應(yīng)和_首次成功地實(shí)現(xiàn)了單電子移動(dòng)單電子。4、界面原子的擴(kuò)散速率_應(yīng)變速率時(shí)，利于陶瓷材料超塑性的產(chǎn)生。5、冷凍干燥法、噴霧干燥法都屬于納米材料液相制備法中的_。6、顯微鏡法可以對(duì)納米材料的粒度和_進(jìn)行評(píng)估。7、納米粉末在較低溫度下就能實(shí)現(xiàn)高致密性燒結(jié)，主要源于其壓制成塊體材料后具有高的_。8、體系內(nèi)富有油，水相以均勻的小珠滴形式分散于連續(xù)相中，形成_微乳液。9、Zeta電位法不適用基于_穩(wěn)定機(jī)制的分散體系。10、引起納米固體材料紅外吸收帶寬化

2、的因素有尺寸分布效應(yīng)和_。11、古代銅鏡的防銹層采用的是_。12、掃描隧道顯微鏡隧道電流的產(chǎn)生是基于_效應(yīng)。13、居里溫度是鐵磁體轉(zhuǎn)變?yōu)開(kāi)時(shí)的溫度。14、納米Fe微粒的高矯頑力可以采用_模式解釋。15、在粒徑分析法中，_的測(cè)試結(jié)果為一次顆粒的粒徑，且具有代表性。16、隨熱處理溫度的升高，納米材料紅外吸收帶出現(xiàn)藍(lán)移現(xiàn)象主要?dú)w結(jié)于_的影響。17、物理氣相沉積法中的基本制膜技術(shù)包括蒸鍍和_。18、_具有比MR更高的信號(hào)變化靈敏度，將其應(yīng)用在硬磁盤(pán)中可實(shí)現(xiàn)更高的存儲(chǔ)密度。19.納米顆粒表面吸附一層可電離的聚合物以提高其在液體介質(zhì)中的分散穩(wěn)定性是基于_機(jī)制。20、超臨界流體具有密度與_接近液體、粘度和擴(kuò)

3、散速度接近氣體的特性。22、在固相法中，可以制得亞穩(wěn)納米材料的方法為_(kāi)。23、物理氣相沉積法中的基本制膜技術(shù)包括蒸鍍和_。24、引起納米固體材料紅外吸收帶寬化的因素有尺寸分布效應(yīng)和_。25、調(diào)節(jié)pH值來(lái)提高體系分散穩(wěn)定性是通過(guò)改變納米顆粒表面_實(shí)現(xiàn)的。26、納米紫外吸收材料利用了納米材料光吸收帶的藍(lán)移現(xiàn)象和_ 現(xiàn)象。一、填空題 (每小題2分)1、掃描隧道顯微鏡（STM）；2、高矯頑力；3、庫(kù)侖堵塞效應(yīng)；4、大于；5、溶劑蒸發(fā)法；6、形貌；7、界面能；8、W/O型or反相；9、空間位阻；10、界面效應(yīng)。11、SnO2薄膜；12、量子隧道效應(yīng)； 13、順磁體；14、一致轉(zhuǎn)動(dòng)；15、X射線(xiàn)小角散射法

4、；16、晶場(chǎng)增強(qiáng)；17、濺射；18、GMR（巨磁電阻效應(yīng)）；19、靜電位阻。20、溶解能力； 22、機(jī)械合金化法； 23、濺射；24、界面效應(yīng)；25、zeta電位；26、寬化。三、判斷題（對(duì)打“”，錯(cuò)的打“”，）1、高的晶界能有利于陶瓷材料超塑性的提高。（ ）2、如果某單壁碳納米管指數(shù)為（5,5)，則該碳納米管為金屬型的。（ ）3、拉曼光譜源自分子在振動(dòng)躍遷過(guò)程中偶極矩的改變。（ ）4、蒸鍍技術(shù)只適用于鍍制對(duì)結(jié)合強(qiáng)度要求不高的某些功能膜。（ ）5、石墨電弧法制備碳納米管中，陽(yáng)極被蒸發(fā)消耗。（ ）6、對(duì)納米微晶材料進(jìn)行退火處理可以降低其比熱。（ ）7、表面效應(yīng)不屬于導(dǎo)致納米微粒的光吸收帶發(fā)生紅移

5、的因素。（ ）8、C60團(tuán)簇由32面體構(gòu)成，是高不穩(wěn)定性的新奇結(jié)構(gòu)。（ ）9、齒型碳納米管和螺旋型碳納米管都是半導(dǎo)體型的。（ ）10、石墨電弧法制備碳納米管中，陽(yáng)極被蒸發(fā)消耗。（ ）11、對(duì)納米微晶材料進(jìn)行退火處理可以降低其比熱。（ ）12、采用反應(yīng)濺射法鍍制化合物膜時(shí)，可以直接用金屬靶作為靶材。（ ）13、在超臨界反溶劑技術(shù)中，溶質(zhì)不溶于超臨界流體，而溶劑能與之互溶。（ ）14、界面數(shù)越多越有利于陶瓷材料超塑性的提高。（ ）15、超順磁體表現(xiàn)出高的矯頑力和高的飽和磁化強(qiáng)度。（ ）16、納米材料中界面對(duì)電子的強(qiáng)散射能力使材料的電導(dǎo)隨溫度的升高而下降。（ ）17、石墨電弧法制備碳納米管中，陽(yáng)極被

6、蒸發(fā)消耗。（ ）18、Hall-Petch關(guān)系是建立在納米微晶材料的位錯(cuò)塞積理論基礎(chǔ)上的。（ ）19、空間電荷極化表現(xiàn)為極化強(qiáng)度隨溫度的增加而上升。（ ）20、累積分布表示與各個(gè)粒徑相對(duì)應(yīng)的粒子占全部顆粒的百分含量。（ ）1、；2、；3、；4、；5、；6、；7、。8、；9、；10、；11、；12、；13、。14、；15、；16、；17、；18、；19、；20、。名詞解釋1、納米技術(shù)納米技術(shù)是在單個(gè)原子、分子層次上對(duì)物質(zhì)的種類(lèi)、數(shù)量和結(jié)構(gòu)形態(tài)進(jìn)行精確的觀測(cè)、識(shí)別和控制的技術(shù)(2分)，是在納米尺度范圍內(nèi)研究物質(zhì)的特性和相互作用，并利用這些特性制造具有特定功能產(chǎn)品的多學(xué)科交叉的高新技術(shù)(2分)，其最

7、終目標(biāo)是人類(lèi)按照自己的意志直接操縱單個(gè)原子、分子，制造出具有特定功能的產(chǎn)品(2分)。2、超順磁性磁性微粒的粒徑小到一定臨界尺寸，其各向異性能減少到可與熱運(yùn)動(dòng)能相比擬(2分)，磁化方向就不再固定在一個(gè)易磁化方向，易磁化方向作無(wú)規(guī)律的變化(2分)，使得微粒只有在磁場(chǎng)中才表現(xiàn)出磁性，一旦撤去磁場(chǎng)，沒(méi)有剩磁，表現(xiàn)為沒(méi)有磁性，即出現(xiàn)超順磁性(2分)。3、凝膠網(wǎng)絡(luò)共沉淀法凝膠網(wǎng)絡(luò)共沉淀法是一種先將金屬離子固定在三維結(jié)構(gòu)的凝膠網(wǎng)絡(luò)中,然后再進(jìn)行共沉淀的制備方法(2分)。凝膠網(wǎng)格類(lèi)似于微乳液中的“納米反應(yīng)器”,可以防止沉淀物在沉淀過(guò)程中的相互聚集和團(tuán)聚(2分), 最終形成粒子的大小取決于凝膠網(wǎng)格的大小。因此，

8、可以通過(guò)改變凝膠網(wǎng)格的大小,實(shí)現(xiàn)控制產(chǎn)物粒徑大小的目的(2分)。4、納米材料工程納米材料工程是在1994年美國(guó)波士頓召開(kāi)的秋季會(huì)議上正式提出的(1分)。這是納米材料研究的新領(lǐng)域，一是在納米材料研究的基礎(chǔ)上通過(guò)納米合成發(fā)展新型的納米材料(2分)，二是通過(guò)納米添加對(duì)全統(tǒng)材料進(jìn)行個(gè)改性，擴(kuò)大納米材料的應(yīng)用范圍(2分)。從此形成了納米材料研究與應(yīng)用并行發(fā)展的新局面(1分)。5、量子局限效應(yīng)電子具有粒子性與波動(dòng)性，電子的物質(zhì)波特性取決于其費(fèi)米波長(zhǎng)(2分)。當(dāng)電子的費(fèi)米波長(zhǎng)或平均自由程與材料的尺寸處于同一量級(jí)時(shí)，電子的波動(dòng)性就會(huì)變得顯著(2分)。在量子點(diǎn)內(nèi)部，電子在各個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)都受到局限，電子表現(xiàn)為零

9、維自由度，這就是量子局限效應(yīng)(2分)。6、激子吸收價(jià)帶中的電子吸收小于禁帶寬度的光子能量也能離開(kāi)價(jià)帶(2分)，但因能量不夠還不能躍遷到導(dǎo)帶成為自由電子(1分)。這時(shí)，電子實(shí)際還與空穴保持著庫(kù)侖力的相互作用，形成一個(gè)電中性系統(tǒng)，稱(chēng)為激子(2分)。能產(chǎn)生激子的光吸收稱(chēng)為激子吸收(1分)。7、納米材料納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍（0.1100nm ）或由其作為基本單元構(gòu)成的材料（3分）。納米材料除了其特征尺寸不同于常規(guī)材料，還具有明顯區(qū)別于常規(guī)材料的一些特殊物理、化學(xué)特性。（3分）8、量子局限效應(yīng)電子具有粒子性與波動(dòng)性，電子的物質(zhì)波特性取決于其費(fèi)米波長(zhǎng)（2分）。當(dāng)電子的費(fèi)米波長(zhǎng)

10、或平均自由程與材料的尺寸處于同一量級(jí)時(shí)，電子的波動(dòng)性就會(huì)變得顯著（2分）。在量子點(diǎn)內(nèi)部，電子在各個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)都受到局限，電子表現(xiàn)為零維自由度。這就是量子局限效應(yīng)。（2分）9、凝膠網(wǎng)絡(luò)共沉淀法凝膠網(wǎng)絡(luò)共沉淀法是一種先將金屬離子固定在三維結(jié)構(gòu)的凝膠網(wǎng)絡(luò)中,然后再進(jìn)行共沉淀的制備方法(2分)。凝膠網(wǎng)格類(lèi)似于微乳液中的“納米反應(yīng)器”,可以防止沉淀物在沉淀過(guò)程中的相互聚集和團(tuán)聚(2分), 最終形成粒子的大小取決于凝膠網(wǎng)格的大小。因此，可以通過(guò)改變凝膠網(wǎng)格的大小,實(shí)現(xiàn)控制產(chǎn)物粒徑大小的目的(2分)。簡(jiǎn)答題1、為什么掃描探針顯微鏡被稱(chēng)為納米科技的“眼”和“手”？所謂“眼睛”，即可利用SPM直接觀察原子、分

11、子以及納米粒子的相互作用與特性(2分)。所謂“手”，是指SPM可用于移動(dòng)原子、構(gòu)造納米結(jié)構(gòu)(2分)，同時(shí)為科學(xué)家提供在納米尺度下研究新現(xiàn)象、提出新理論的微小實(shí)驗(yàn)室(2分)。2、X射線(xiàn)小角散射法用于納米顆粒的粒徑評(píng)估時(shí)有何特點(diǎn)？采用X射線(xiàn)小角散射法評(píng)估納米顆粒的粒徑有以下特點(diǎn)：測(cè)試結(jié)果反映的是一次顆粒的尺寸(1.5分)；（2）測(cè)試結(jié)果具有統(tǒng)計(jì)性、代表性(1.5分)；（3）測(cè)試粒徑范圍寬，在1-300nm范圍(1.5分)；（4）可測(cè)試樣品的類(lèi)型多樣化（1.5）。3、沉淀法制備納米微粒有何缺點(diǎn)？沉淀物通常為膠狀物，水洗、過(guò)濾較困難(1.5分)；所制備的納米微粒易發(fā)生團(tuán)聚，難于制備粒徑很小的納米微粒(

12、1.5分)；沉淀劑容易作為雜質(zhì)混入產(chǎn)物之中(1.5分)；由于大量金屬不容易發(fā)生沉淀反應(yīng)，該方法適用面較窄(1.5分)。4、納米粉體表面改性的目的是什么？提高納米粉體的分散性(1.5分)；提高微粒的表面活性(1.5分)；改善納米粉體與復(fù)合材料中基料間的相容性(1.5分)；使納米粉體表面產(chǎn)生新的物理、化學(xué)性能及新的功能(1.5分)。5、納米技術(shù)的發(fā)展大致可以劃分為哪幾個(gè)階段？ 納米技術(shù)的發(fā)展大致可以劃分為3個(gè)階段。第一階段主要是在實(shí)驗(yàn)室探索各種納米晶或納米相材料的制備手段，研究評(píng)估表征的方法，探索納米材料的特殊性能（2分)；第二階段人們關(guān)注的熱點(diǎn)是設(shè)計(jì)納米復(fù)合材料（2分)；第三階段是納米組裝體系的

13、研究（2分)。6、在制備納米微粒時(shí)，對(duì)目標(biāo)產(chǎn)物的控制有何要求？尺寸可控（1分)；成分可控（1分)；形貌可控（1分)；晶型可控（1分)；表面物理可控（1分)；表面化學(xué)特性可控（1分)。7、冷凍干燥法制備納米微粒有何特點(diǎn)？在溶液狀態(tài)下各組分在原子或分子層次均勻混合，適合于極微量組分的添加，并能精確控制其最終組成；制備的納米粉體粒度分布范圍窄，一般在10500nm范圍；所得納米粉體的表面積和反應(yīng)活性都比一般過(guò)程高；操作簡(jiǎn)單，特別適合于高純陶瓷材料用納米粉體的制備。8、造成納米固體材料反常Hall-Petch關(guān)系的因素有哪些?（1）位錯(cuò)塞積理論不再適用（1分)；（2）三叉晶界的影響（1分)；（3）高界

14、面能的影響（1分)；（4）缺陷的存在對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響（1分)；（5）晶粒尺寸測(cè)量、評(píng)估的隨機(jī)性對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響（1分)；（6）試樣制備方法對(duì)燒結(jié)后塊體材料界面性能的影響（1分)。9、納米材料的研究包括哪些方面？對(duì)于納米材料的研究包括兩個(gè)方面：一是系統(tǒng)地研究納米材料的性能、微結(jié)構(gòu)和譜學(xué)特征（1分)，通過(guò)和常規(guī)材料對(duì)比，找出納米材料特殊的規(guī)律（1分)，建立描述和表征納米材料的新概念和新理論（1分)；二是發(fā)展新型納米材料（1分)，包括新型納米材料合成方法的探索和對(duì)常規(guī)材料的納米修飾與改性（2分)。10、納米微粒表面改性的方法有哪些？（1）表面包覆改性（0.5分）：(a) 表面活性劑法（1分）；(b)

15、 無(wú)機(jī)包覆改性（1分）；（2）表面化學(xué)改性（0.5分）：（a）偶聯(lián)劑改性（1分）；(b) 疏水化處理（粉體表面具有羥基）（1分）；(c) 聚合物表面接枝改性（1分）。11、沉淀法制備納米微粒有何缺點(diǎn)？沉淀物通常為膠狀物，水洗、過(guò)濾較困難（1.5分）；所制備的納米微粒易發(fā)生團(tuán)聚，難于制備粒徑很小的納米微粒（1.5分）；沉淀劑容易作為雜質(zhì)混入產(chǎn)物之中（1.5分）；由于大量金屬不容易發(fā)生沉淀反應(yīng)，該方法適用面較窄（1.5分）。12、造成納米固體材料反常Hall-Petch關(guān)系的因素有哪些?（1）位錯(cuò)塞積理論不再適用（1分）；（2）三叉晶界的影響（1分）；（3）高界面能的影響（1分）；（4）缺陷的存在

16、對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響（1分）；（5）晶粒尺寸測(cè)量、評(píng)估的隨機(jī)性對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響（1分）；（6）試樣制備方法對(duì)燒結(jié)后塊體材料界面性能的影響（1分）。選擇題1、采用了沉淀劑緩釋技術(shù)的是_。（1）共沉淀 (2) 均相沉淀 (3) 直接沉淀 (4) 凝膠網(wǎng)絡(luò)共沉淀2、下面_所測(cè)結(jié)果為晶粒的尺寸。（1）顯微鏡法 (2)激光粒度分析法 (3) BET法 (4) X射線(xiàn)衍射線(xiàn)線(xiàn)寬法3、表示碳納米管卷曲方向的矢量符號(hào)為_(kāi)。（1）C (2) T (3) P (4) q 4、納米帶屬于_納米材料。（1）零維 (2) 一維 (3) 二維 (4) 三維5、不屬于納米顆粒分散穩(wěn)定性評(píng)估辦法的是_。（1）沉降法 (2) 拉曼

17、散射法 (3) 透光率法 (4) Zeta電位法1、（2）；2、（4）；3、（1）；4、（3）；5、（2）。六、分析題1、研究發(fā)現(xiàn)，碳納米管生長(zhǎng)在具有氨基的官能團(tuán)表面，而不生長(zhǎng)在有甲基官能團(tuán)表面?；谶@種特性，請(qǐng)?jiān)囉靡环N方法使碳納米管定域生長(zhǎng)在某一特定的圖形上。第一步在SiO2襯底上淀積一層TMS(三甲基硅烷) (2分)；第二步將這層TMS光刻出一定圖形(2分)；第三步在光刻好的圖形內(nèi)淀積上含有氨基的物質(zhì)(2分)；第四步進(jìn)行碳納米管的生長(zhǎng)(2分)。實(shí)驗(yàn)完成之后碳納米管即定域生長(zhǎng)在淀積著含氨基物質(zhì)的圖形上。納米材料的四個(gè)基本效應(yīng) 納米材料由納米粒子組成，納米粒子一般是指尺寸在1100納米間的粒子

18、，是處在原子簇和宏觀物體交界的過(guò)渡區(qū)域，從通常的關(guān)于微觀和宏觀的觀點(diǎn)看，這樣的系統(tǒng)既非典型的微觀系統(tǒng)也非典型的宏觀系統(tǒng)。納米材料具有如下四方面效應(yīng)，并由此派生出傳統(tǒng)固體不具有的許多特殊性質(zhì)。1、表面效應(yīng) 粒子直徑減少到納米級(jí)，不僅引起表面原子數(shù)的迅速增加，而且納米粒子的表面積、表面能都會(huì)迅速增加。這主要是因?yàn)樘幱诒砻娴脑訑?shù)較多，表面原子的晶場(chǎng) 環(huán)境和結(jié)合能與內(nèi)部原子不同所引起的。表面原子周?chē)鄙傧噜彽脑?，有許多懸空鍵，具有不飽和性質(zhì)，易與其它原子相結(jié)合而穩(wěn)定下來(lái)，故具有很大的化學(xué)活 性，晶體微?；橛羞@種活性表面原子的增多，其表面能大大增加。2、量子尺寸效應(yīng) 指納米粒子尺寸下降到一定值時(shí)，

19、費(fèi)米能級(jí)附近的電子能級(jí)由連續(xù)能級(jí)變?yōu)榉至⒛芗?jí)的現(xiàn)象。這一效應(yīng)可使納米粒子具有高的光學(xué)非線(xiàn)性、特異催化性和光催化性質(zhì)等。3、體積效應(yīng)指納米粒子的尺寸與傳導(dǎo)電子的德布羅意波長(zhǎng)相當(dāng)或更小時(shí)，周期的邊界條件將被破壞，磁性、內(nèi)壓、光吸收、熱阻、化學(xué)活性、催化性及熔點(diǎn)等都較普通粒子發(fā)生了很大的變化。如光吸收顯著增加并產(chǎn)生吸收峰的等離子共振頻移，由磁有序態(tài)向磁無(wú)序態(tài)，超導(dǎo)相向正常相轉(zhuǎn)變等。4、宏觀量子隧道效應(yīng)微觀粒子具有貫穿勢(shì)壘的能力稱(chēng)為隧道效應(yīng)。近來(lái)年，人們發(fā)現(xiàn)一些宏觀量，例如微顆粒的磁化強(qiáng)度、量子相干器件中的磁通量以及電荷等亦具有隧道效應(yīng)，它們可以穿越宏觀系統(tǒng)的勢(shì)壘而產(chǎn)生變化，故稱(chēng)為宏觀的量子隧道效應(yīng)M

20、QT（Macroscopic Quantum Tunneling）。這一效應(yīng)與量子尺寸效應(yīng)一起，確定了微電子器件進(jìn)一步微型化的極限，也限定了采用磁帶磁盤(pán)進(jìn)行信息儲(chǔ)存的最短時(shí)間。以上四種效應(yīng)是納米粒子與納米固體的基本特性，它使納米粒子和固體呈現(xiàn)許多奇異的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)，出現(xiàn)一些反?，F(xiàn)象，如金屬為導(dǎo)體，但納米金屬微粒在低溫由于量子尺寸效應(yīng)會(huì)呈現(xiàn)電絕緣性；化學(xué)惰性的金屬鉑制成納米微粒（箔黑）后，卻成為活性極好的催化劑等。納米顆粒材料的制備 1.1 液相法 1.1.1 均相沉淀法 均相沉淀法是制備納米顆粒材料的經(jīng)典方法，其原理是在包含一種或多種金屬離子的可溶性鹽溶液中，加入沉淀劑（OH-、CO32

21、等）使其與金屬離子形成難溶物質(zhì)而析出，然后經(jīng)熱解或脫水得到納米顆粒材料。用此方法可向具有氧化性的可溶性金屬鹽溶液中加入還原劑使金屬離子還原為單質(zhì)而析出，用于制備金、銀、銅等活潑性較差的金屬單質(zhì)納米顆粒24。如果在金屬離子還原之前，在溶液中引入能夠選擇性吸附金屬離子的納米顆粒種子，然后再進(jìn)行還原，則可以制備具有核-殼(Core-shell)結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米材料。 利用均相沉淀還可以將納米顆粒材料沉積到固體材料表面，從而使固態(tài)材料獲得某種或某些特殊性能。例如將納米銀還原到了纖維材料表面可得到具有抗菌活性的功能纖維。用這種方法要得到單分散納米顆粒材料還需進(jìn)行大量摸索，有時(shí)侯還需要借助一些特殊裝置。 1

22、.1.2 溶膠-凝膠法 （Sol-Gel）這種方法是將金屬醇鹽或無(wú)機(jī)鹽經(jīng)水解或解凝形成溶膠，然后使溶質(zhì)聚合凝膠化，再將凝膠干燥、焙燒，得到無(wú)機(jī)納米材料。此過(guò)程可分為溶膠的制備、溶膠-凝膠的轉(zhuǎn)化及凝膠的干燥等三個(gè)階段。由此法所制得的膠體顆粒具有燒結(jié)溫度低、干燥時(shí)收縮性能好、化學(xué)均勻性好、純度高、顆粒小等特點(diǎn)，并且可容納不溶性或不沉淀組分。已為大多數(shù)科學(xué)工作者所熟悉，而且在工業(yè)上也獲得了比較廣泛的應(yīng)用。例如此法常常被用來(lái)制備鈦酸鋇、鈷藍(lán)、氧化鋅、碳酸鍶等電子材料、發(fā)光材料或陶瓷材料等。 1.1.3 超臨界流體法 超臨界抽提法和超臨界流體快速膨脹法是超臨界流體法制備納米材料的兩個(gè)主要途徑。由于在超臨

23、界狀態(tài)時(shí)不存在氣-液界面，在此狀態(tài)下除去溶劑的過(guò)程不需要考慮表面張力或毛細(xì)作用的影響， 因而很容易制得具有多孔結(jié)構(gòu)、高比表面的金屬氧化物或金屬氫氧化物納米顆粒。用此法制得的微球比表面積較高，是優(yōu)良的催化劑載體和吸附劑。超臨界流體快速膨脹法是利用超臨界狀態(tài)下流體良好的溶解性質(zhì)，讓其迅速膨脹而使得它的溶解能力降低，從而析出溶質(zhì)微粒的方法。在此過(guò)程中可通過(guò)控制溶質(zhì)濃度和操作溫度等因素來(lái)控制微粒的大小。 1.1.4 噴霧法 這是一種化學(xué)與物理原理相結(jié)合的方法。這種方法在操作上是利用各種物理手段將包含所要制備材料成分的溶液霧化，然后送入特定裝置中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)并獲得納米顆粒的方法。基本過(guò)程包括溶液的制備、

24、噴霧、干燥、收集和熱處理等其最大特點(diǎn)是產(chǎn)物顆粒大小均一。依據(jù)霧化過(guò)程的不同可分為噴霧干燥法、霧化水解法、霧化焙燒法及等離子體噴霧法等。噴霧干燥法是經(jīng)霧化、干燥、焙燒后得到納米粒子的過(guò)程。霧化水解法是先經(jīng)水解形成氫氧化物，然后再培燒得到氧化物納米顆粒的過(guò)程。這種方法所得微粒純度高，粒徑分布均勻，尺寸可控。霧化焙燒法是將金屬鹽由窄小的噴嘴噴出而霧化成小液滴，此液滴熱解為納米顆粒的方法。為了制得含雜質(zhì)少，純度高的納米顆粒，利用等離子體可產(chǎn)生高溫的特點(diǎn)將欲制備物質(zhì)的溶液由等離子體噴嘴噴出，然后驟冷而得到納米顆粒的方法被稱(chēng)之為等離子體法。 1.1.5 模板法 模板法是近年才發(fā)展起來(lái)的一類(lèi)納米材料的膠體化

25、學(xué)制備方法。可以用作模板的材料很多，例如表面活性劑在溶液中所形成的膠束、囊泡，微孔濾膜，多孔玻璃，甚至細(xì)菌等等都可能被用作模板。 最近， 我們實(shí)驗(yàn)室提出將微米尺度的高分子微凝膠作為模板制備結(jié)構(gòu)型微米級(jí)無(wú)機(jī)或無(wú)機(jī)/有機(jī)復(fù)合材料。將微凝膠法制備得到的微米材料經(jīng)過(guò)超聲處理可得到粒徑均一的納米材料。作為一種微納米材料制備的新方法，微凝膠法具有多種優(yōu)勢(shì)，例如可供選擇的微凝膠類(lèi)型很多，同種微凝膠因制備條件的不同可以具有不同的尺寸，通過(guò)乳液聚合或反相乳液聚合可以得到疏水或親水微凝膠，這些微凝膠作為模板可以制備疏水或親水微納米材料。而且通過(guò)控制沉積方法（內(nèi)源沉積或外源沉積）可以比較方便地制備具有核-殼結(jié)構(gòu)，空

26、心結(jié)構(gòu)，甚至更為復(fù)雜結(jié)構(gòu)的微納米材料。高分子微凝膠法得到的微納米材料往往具有比較好的單分散性，而且顆粒之間很少發(fā)生粘結(jié)。圖1和圖2分別給出以聚甲基丙烯酸微凝膠為模板制備得到的PbS有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化微米材料和單個(gè)雜化微球顯微結(jié)構(gòu)的電鏡照片， 很顯然用此種方法制備得到的顆粒材料具有近乎完美的球狀結(jié)構(gòu)，而且球內(nèi)有機(jī)成分與無(wú)機(jī)成分復(fù)合十分均勻。此外，實(shí)驗(yàn)所得微米有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合微球的單分散性很好。 1.2 氣相法 1.2.1 氣體冷凝法17 在超高真空室中使原物質(zhì)（如離子型化合物以及易升華的過(guò)渡金屬氧化物等）在純凈的惰性氣體中加熱蒸發(fā)為煙霧，原物質(zhì)煙霧與惰性氣體處于對(duì)流狀態(tài)而發(fā)生碰撞并迅速損失能量而冷卻，從而使得原物質(zhì)蒸汽局域過(guò)飽和而均勻成核，形成粒徑分布單一的納米顆粒材料。在整個(gè)制備過(guò)程中，惰性氣體的氣壓，蒸發(fā)速率等因素都是影響微粒大小的重要因素。 1.2.2 化學(xué)氣相沉積法（CVD） 將原物質(zhì)在特定溫度、壓力下蒸發(fā)到固體表面使其發(fā)生固體表面化學(xué)反應(yīng)，形成納米沉積物。這