納米材料制備技術總結姓名：學號:一、 學習目的這個學期我們接觸了這門新課程，通過一個學期的時間，我們對這門課程有了一定的了解和掌握。同時在這門課的課堂上，我們也學到了很多課本上學不到的知識。下面就說說通過上這門課學到的東西。首先，要闡述一下學習這門課程的目的。納米科學技術的出現標志著人類能夠能動地改造自然的能力已近延伸到原子、分子水平，標志著科學技術水平已進入一個新時代一一納米科學技術時代，也標志著人類文明從“毫米文明”、“微米文明”邁向了“納米文明”時代。納米科學技術的發展將有力的推動信息、材料、能源、生命、環境、農業、國防等領域的技術創新，將導致21世紀的一次新的技術革命。作為新時代已經將來的主力軍，我們要學習好納米技術的重要性不言而喻。在這個科技發達，競爭異常激烈的社會上要有一席之地，我們就必須要掌握與時代同步的新型技術，從而能夠更好的生存以及給這個社會帶來一些貢獻。二、 學習內容通過對這門課程的學習之后，我們知道了納米材料的制備技術是指讓材料的單位體積達到納米的尺寸，并具有納米效應和特性所使用的方法。人們可以通過制備納米材料達到控制和發覺材料的各種基本性質，如熔點、硬度、磁性、光學特性、導電和節電特性等。人們可以按照自己的意愿，對納米材料進行設計，合成具有特殊性能的新材料，如把優良的導體銅制作成“納米銅”，使之成為絕緣體；把半導體硅制成“納米硅”使之成為良導體；把易碎的陶瓷制作成為“納米陶瓷”。使之可以在室溫下任意彎曲等。因此可以通過納米材料的紙杯使之具備其他一般材料所沒有的優越性能，可以廣泛的應用于電子、醫藥、化工、軍事、航空航天等眾多領域。下面就說一下本學期學到的一些納米材料的合成與制備方法物理制備方法機械法機械法有機械球磨法、機械粉碎法以及超重力技術。機械球磨法無需從外部供給熱能，通過球磨讓物質使材料之間發生界面反應,使大品粒變為小品粒,得到納米材料。范景蓮等采用球磨法制備了鎢基合金的納米粉末。xiao等利用金屬羰基粉高能球磨法獲得納米級的Fe-18Cr-9W合金粉末。機械粉碎法是利用各種超微粉機械粉碎和電火花爆炸等方法將原料直接粉碎成超微粉，尤其適用于制備脆性材料的超微粉。超重力技術利用超重力旋轉床高速旋轉產生的相當于重力加速度上百倍的離心加速度，使相間傳質和微觀混合得到極大的加強，從而制備納米材料。劉建偉等以氨氣和硝酸鋅為原料，應用超重力技術制備粒徑20nm—80nm、粒度分布均勻的ZnO納米顆粒。氣相法氣相法包括蒸發冷凝法、溶液蒸發法、深度塑性變形法等。蒸發冷凝法是在真空或惰性氣體中通過電阻加熱、高頻感應、等離子體、激光、電子束、電弧感應等方法使原料氣化或形成等離子體并使其達到過飽和狀態，然后在氣體介質中冷凝形成高純度的納米材料。Takaki等在惰性氣體保護下，利用氣相冷凝法制備了懸浮的納米銀粉。杜芳林等制備出了銅、銘、錳、鐵、竦等納米粉體，粒徑在30nm-50nm范圍內可控。魏勝用蒸發冷凝法制備了納米鋁粉。溶液蒸發法是將溶劑制成小滴后進行快速蒸發，使組分偏析最小，一般可通過噴霧干燥法、噴霧熱分解法或冷凍干燥法加以處理。深度塑性變形法是在準靜態壓力的作用下，材料極大程度地發生塑性變形，而使尺寸細化到納米量級。有文獻報道,682mm的Ge在6GPa準靜壓力作用后，再經850°C熱處理，納米結構開始形成，材料由粒徑100nm的等軸品組成,而溫度升至900C時，品粒尺寸迅速增大至400nm。磁控濺射法與等離子體法濺射技術是采用高能粒子撞擊靶材料表面的原子或分子，交換能量或動量，使得靶材料表面的原子或分子從靶材料表面飛出后沉積到基片上形成納米材料。在該法中靶材料無相變，化合物的成分不易發生變化。目前，濺射技術已經得到了較大的發展，常用的有陰極濺射、直流磁控濺射、射頻磁控濺射、離子束濺射以及電子回旋共振輔助反應磁控濺射等技術。等離子體法是利用在惰性氣氛或反應性氣氛中通過直流放電使氣體電離產生高溫等離子體，從而使原料溶液化合蒸發,蒸汽達到周圍冷卻形成超微粒。等離子體溫度高，能制備難熔的金屬或化合物，產物純度高,在惰性氣氛中，等離子法幾乎可制備所有的金屬納米材料。以上介紹了幾種常用的納米材料物理制備方法，這些制備方法基本不涉及復雜的化學反應，因此，在控制合成不同形貌結構的納米材料時具有一定的局限性。化學制備方法溶膠一凝膠法溶膠一凝膠法的化學過程首先是將原料分散在溶劑中，然后經過水解反應生成活性單體，活性單體進行聚合，開始成為溶膠，進而生成具有一定空間結構的凝膠°Stephen等利用高分子加成物(由烷基金屬和含N聚合物組成)在溶液中與H2S反應,生成的ZnS顆粒粒度分布窄，且被均勻包覆于聚合物基體中，粒徑范圍可控制在2nm-5nm之間。MarcusJones等以CdO為原料，通過加入Zn(CH3) 2和S[Si(CH3)3] 2制得了ZnS包裹的CdSe量子點，顆粒平均粒徑為3.3nm,量子產率(quantumyield,QY)為13.8%。離子液法離子液作為一種特殊的有機溶劑，具有獨特的物理化學性質，如粘度較大、離子傳導性較高、熱穩定性高、低毒、流動性好以及具有較寬的液態溫度范圍等。即使在較高的溫度下，離子液仍具有低揮發性,不易造成環境污染，是一類綠色溶劑。因此，離子液是合成不同形貌納米結構的一種良好介質。Jiang等以BiCl3和硫代乙酰胺為原料，在室溫下于離子液介質中合成出了大小均勻的、尺寸為3pm—5pm的Bi2S3納米花。他們認為溶液的pH值、反應溫度、反應時間等條件對納米花的形貌和晶相結構有很重要的影響。他們證實，這些納米花由直徑60nm—80nm的納米線構成，隨老化時間的增加，這些納米線會從母花上坍塌，最終形成單根的納米線。趙榮祥等采用硝酸鉍和硫脲為先驅原料，以離子液為反應介質，合成了單晶Bi2S3納米棒。溶劑熱法溶劑熱法是指在密閉反應器(如高壓釜)中，通過對各種溶劑組成相應的反應體系加熱，使反應體系形成一個高溫高壓的環境，從而進行實現納米材料的可控合成與制備的一種有效方法。Lou等采用單源前驅體Bi[S2P(OC8H17)2]3作反應物，用溶劑熱法制得了高度均勻的正交晶系Bi 2S 3納米棒，且該方法適于大規模生產。Liu等用Bi(NO3)3?5H2O、NaOH及硫的化合物為原料，甘油和水為溶劑，采用溶劑熱法在高壓釜中160°C反應24-72h制得了長達數毫米的Bi2S3納米帶。微乳法微乳液制備納米粒子是近年發展起來的新興的研究領域，具有制得的粒子粒徑小、粒徑接近于單分散體系等優點。1943年Hoar等人首次報道了將水、油、表面活性劑、助表面活性劑混合，可自發地形成一種熱力學穩定體系，體系中的分散相由80nm-800nm的球形或圓柱形顆粒組成，并將這種體系定名微乳液。自那以后，微乳理論的應用研究得到了迅速發展。1982年,Boutonnet等人應用微乳法,制備出Pt、Pd等金屬納米粒子。微乳法制備納米材料，由于它獨特的工藝性能和較為簡單的實驗裝置，在實際應用中受到了國內外研究者的廣泛關注。三、學習心得這個學期在這門課程上學到的具體的知識點這里就不過多敘述了，而接下來敘述的是學習這門課程的方式和方法(或者說老師的授課方式和方法)以及從這門課程上延伸出來的以后學習和做人的方法。在這里首先要慶幸一下是老師您為我們講授這門課程，老師的授課方式和其他老師有很大的不同，不是一味的講授書本知識，而是間歇式的為我們闡述一些小故事，讓我們從這些小故事上得到啟發。而這或許比單純的給我們講授書本知識要來的重要得多，就好比授人魚不如授人漁，因為書本上的知識哪個老師都可以教，而一個好的思維方式和做人的道理是很難從書上學到的。這也讓我們對這門課程產生了濃厚的興趣，這也是學習一門課程或者說學習一門知識所必需的。因為我們一個學期所能學到的課本上的知識是很有限的，也是很表面不夠深入的，但是只要學會了學習這門課程的方法，那么以后有的是時間學習納米材料技術。還記得老師給我們講述的一個故事，那就是孔子和他的幾個弟子的故事。故事大致講的是孔子的一個弟子甲為人很正直，贏得了很多人包括孔子的賞識，但同時也遭到了另外一弟子乙的妒忌。一天弟子乙看到了弟子甲在廚房煮粥的時候偷喝粥，于是將這個事情告訴了孔子。而孔子并沒有直接去問弟子甲是否有這件事情，而是側面的和弟子甲交談，然后慢慢引出了弟子甲說出了這件事，事情的真相是弟子甲煮粥時不小心掉了一些鍋灰到粥里，然后弟子甲迅速將那一些粥舀起來準備倒掉，到又覺得可惜，然后就把那個有鍋灰的粥喝了。這個故事給了我們很多啟發，其中之一就是不要輕易相信別人說的話，即使有時候自己眼睛看到的也可能只是看到了表面現象，而沒有看到這個事物的緣起。另外一個啟發就是如何正確的交流而不至于傷害到另外一方。這也就是說話的藝術。這個故事也告訴了我們要真正的去明白一個事情，不能光光依靠自己看到的表象，更不能道聽途說。就好比學習這門課程，不能只是學習這上面的知識，因為從書本上學到的都是一些表層的東西，要想真正的去掌握這些知識還得自己花時間去做研究，而做研究要有一個很好的學習方法才行，這也就是上這門課程的作用了，因為在這門課學到的更重要的就是如何學習這門學科。老師的這種教學方式讓我們感受到了這門課程與其他課程的不同，這里還是要鼓勵一下老師課間為我們放音樂，這個會讓我們感覺很放松，也會拉近我們之間的距離，因為一首歌曲大家都會唱，這讓我們感覺很親切。也讓我們打起了精神。還有一個老師的點到方式我覺得也值得提倡，那就是按照座位的前后順序來打A、B、C等級，從而作