《納米功能材料 期末總結(jié) 主要部分 蘇州大學(xué) 公式見另一份》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《納米功能材料 期末總結(jié) 主要部分 蘇州大學(xué) 公式見另一份（3頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、什么是納米功能材料？納米功能材料的種類和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)答指在納米尺度上材料的性能既不同于原來組成的原子分子，也不同于宏觀材料，具有特殊功能的材料。納米功能材料的基本單元按維數(shù)可以分為：零維 在空間三維尺度均在納米尺度，如納米尺度顆粒、原子團(tuán)簇等；一維 在空間有兩維處于納米尺度，如納米絲、納米棒、納米管等；二維 在三維空間中有一維在納米尺度，超薄膜、多層膜、超晶格等。納米材料具有如下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、原子疇（晶?；蛳啵┏叽缧∮?00nm；很大比例的原子處于晶界環(huán)境；各疇之間存在相互作用。定義團(tuán)簇：（原子分子團(tuán)簇）是由幾個(gè)乃至上千個(gè)原子、分子或離子通過物理和化學(xué)結(jié)合力組成相對(duì)穩(wěn)定的聚集體，其物理和化學(xué)性質(zhì)隨著所

2、含的原子數(shù)目不同而變化幻數(shù)：在團(tuán)簇質(zhì)譜分析中，含有某些特殊原子數(shù)的團(tuán)簇的強(qiáng)度呈現(xiàn)峰值，表明這些團(tuán)簇特別穩(wěn)定，所含的原子數(shù)稱為“幻數(shù)”、重構(gòu)：當(dāng)團(tuán)簇尺寸很小時(shí)，每增加一個(gè)原子，團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)都會(huì)發(fā)生變化，這種變化被稱為重構(gòu)。什么是小尺寸效應(yīng)？納米顆粒的哪些現(xiàn)象和小尺寸有關(guān)？當(dāng)納米顆粒的尺寸，如晶粒的尺寸、第二相粒子的尺寸與光波波長(zhǎng)、德布羅意波長(zhǎng)（λ=h\p）以及超導(dǎo)態(tài)的相干長(zhǎng)度或投射深度等物理特征尺寸相當(dāng)或更小時(shí)，它的周期性邊界被破壞，引起宏觀物理性質(zhì)性對(duì)于塊材顯著變化。這種現(xiàn)象稱為小尺寸效應(yīng)。光吸收明顯增加\磁有序向無序轉(zhuǎn)變，超導(dǎo)相向正常相轉(zhuǎn)變\矯頑力增加\聲子譜發(fā)生改變\納米顆粒的熔點(diǎn)遠(yuǎn)低于塊狀

3、納米顆粒有哪些基本的效應(yīng)？試舉例說明\量子尺寸效應(yīng)（金屬良導(dǎo)體變?yōu)榻^緣體，半導(dǎo)體的能隙變寬、吸收光譜闕值向短波移動(dòng)）\小尺寸效應(yīng)（力、聲、光、磁）\表面效應(yīng)（高活性的表面 容易導(dǎo)致顆粒間出現(xiàn)團(tuán)聚、吸附現(xiàn)象）\庫倫堵塞效應(yīng)（電容極小，充放電量子化）\量子隧穿效應(yīng)\介電限域效應(yīng)納米材料的晶界有哪些不同于粗晶界的特點(diǎn)？對(duì)其納米材料的性能有什么影響？晶界具有大量未被原子占據(jù)的位置或空間\低的配位數(shù)和密度\大的原子均方間距\存在三叉晶界納米材料有那些缺陷？總的納米材料中位錯(cuò)的特點(diǎn)納米材料的缺陷包括：在晶界處存在的空位團(tuán)、微孔等缺陷旋錯(cuò)、晶粒內(nèi)的位錯(cuò)、孿晶、層錯(cuò)等刃位錯(cuò)若一個(gè)晶面在晶體內(nèi)部突然中止于某一條

4、線處，則稱這種不規(guī)則排列為一個(gè)刃位錯(cuò)。刃位錯(cuò)附近的原子面會(huì)發(fā)生朝錯(cuò)線方向的扭曲螺位錯(cuò)將規(guī)則排列的晶面想象成一疊間距固定的紙面，若將這疊紙片剪開（但不完全剪斷），然后將剪開的部分其中一側(cè)上移半層，形成一個(gè)類似于樓梯拐角處的排列結(jié)構(gòu)，則此時(shí)在“剪開線”終結(jié)處（這里已形成一條垂直紙面的位錯(cuò)線）附近的原子面將發(fā)生畸變，這種原子不規(guī)則的排列結(jié)構(gòu)成為一個(gè)螺位錯(cuò)?；旌衔诲e(cuò)刃位錯(cuò)的伯氏矢量垂直于位錯(cuò)線方向，螺位錯(cuò)的伯氏矢量平行于其位錯(cuò)線方向。但實(shí)際材料中位錯(cuò)的伯氏矢量往往既非平行又非垂直于位錯(cuò)線方向，這些位錯(cuò)兼具了刃位錯(cuò)和螺位錯(cuò)的特征，稱為混合位錯(cuò)納米晶粒的長(zhǎng)大有什么特點(diǎn)？采用哪些方法可以防止納米晶粒的長(zhǎng)大特

5、點(diǎn)：隨著晶粒尺寸的減小，熱力學(xué)的不穩(wěn)定性增加，晶粒容易長(zhǎng)大；在一種極端的情況下，當(dāng)晶粒小于某一臨界尺寸時(shí)，自由能大于相應(yīng)的非晶態(tài)的自由能，由晶態(tài)轉(zhuǎn)化為非晶態(tài)；晶粒長(zhǎng)大的驅(qū)動(dòng)力來源于晶界和晶粒內(nèi)部的內(nèi)能；服從關(guān)系式 方法：降低晶粒長(zhǎng)大的驅(qū)動(dòng)力，即降低晶界的自由能或降低晶界的遷移速率；獲得真正亞穩(wěn)態(tài)的組織。怎樣使納米材料具有可調(diào)節(jié)的電子結(jié)構(gòu)？什么是Schotty 勢(shì)壘？討論納米材料的電子結(jié)構(gòu)對(duì)其性能的影響。外加電壓可改變納米材料的電子結(jié)構(gòu)：組成鏈狀物的納米顆粒的直徑小于空間電荷區(qū)的厚度；在鏈狀體與絕緣層的表面區(qū)域之間外加壓將形成空間電荷區(qū)；整個(gè)納米顆粒體系內(nèi)的平均電荷密度在外加電壓的作用下發(fā)生變化

6、。Schotty勢(shì)壘：由金屬和半導(dǎo)體粒子復(fù)合而成的復(fù)合材料，由于金屬的功函數(shù)通常高于半導(dǎo)體的，半導(dǎo)體相帶正電荷而金屬相帶在相界形成負(fù)的空間電荷區(qū)。半導(dǎo)體的空間電荷層內(nèi)失去電子形成耗盡層，能帶向上彎曲形成能壘。由于晶界空間電荷區(qū)局部偏離電中性，當(dāng)晶界占據(jù)相當(dāng)大的體積分?jǐn)?shù)時(shí)（特別是當(dāng)晶粒尺寸在幾個(gè)nm時(shí)），將導(dǎo)致局部物理性能發(fā)生變化，從而影響材料的整體性能。為什么納米顆粒具有很高的活性？如何利用？表面原子數(shù)和總原子數(shù)之比隨顆粒減小而大幅增加。表面原子具有許多的懸掛鍵，有不飽和性，易與其他原子結(jié)合穩(wěn)定下來。/表面吸附儲(chǔ)氧、制備高效催化劑、實(shí)現(xiàn)低熔點(diǎn)材料如何理解和區(qū)分量子尺寸效應(yīng)與小尺寸效應(yīng)。理解：材

7、料的大多數(shù)物理性質(zhì)都與費(fèi)米面附近的電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，費(fèi)米波長(zhǎng)隨電子濃度的增加而降低，可以設(shè)想費(fèi)米波長(zhǎng)相當(dāng)于使納米顆粒產(chǎn)生量子尺寸效應(yīng)的臨界尺寸。參加小尺寸定義區(qū)分：量子尺寸效應(yīng)：在低溫的條件下明顯，性能的變化在某一溫度下有突變小尺寸效應(yīng)：不要求低溫，性能雖溫度沒有變化是舉例說明納米材料的量子尺寸效應(yīng)。答：當(dāng)粒子尺寸下降到某一值時(shí)，金屬費(fèi)米能級(jí)附近的電子能級(jí)由準(zhǔn)連續(xù)變?yōu)殡x散能級(jí)的現(xiàn)象；納米半導(dǎo)體微粒存在不連續(xù)的最高未被占據(jù)分子軌道和最低未被占據(jù)的分子軌道能級(jí)，并存在能隙變寬現(xiàn)象均稱為量子尺寸效應(yīng)。為什么考慮納米顆粒的界面效應(yīng)？納米粒子具有大的比表面積，晶界上的原子占有相當(dāng)高的比例，導(dǎo)致晶粒的大

8、量原子和局部的原子結(jié)構(gòu)不同于大塊晶體材料；鍵態(tài)嚴(yán)重失配出現(xiàn)許多活性中心；表面臺(tái)階和粗糙型增加，出現(xiàn)非化學(xué)平衡、非整數(shù)配位的化學(xué)鍵，從而導(dǎo)致納米體系的化學(xué)性質(zhì)與化學(xué)平衡的體系有很大差異。如何解釋介電限域效應(yīng)對(duì)半導(dǎo)體納米材料光學(xué)性質(zhì)的影響介電限域是納米微粒分散在異質(zhì)介質(zhì)中由于界面引起的體系介電增強(qiáng)的現(xiàn)象。主要來源于微粒表面和內(nèi)部局域場(chǎng)的增強(qiáng)。當(dāng)介質(zhì)的折射率比微粒的折射率相差很大時(shí)，產(chǎn)生了折射率邊界，這就導(dǎo)致微粒表面和內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)比入射場(chǎng)明顯增強(qiáng)。對(duì)光吸收帶邊移動(dòng)（紅移、藍(lán)移）的影響。為什么晶界是納米材料的一個(gè)組成部分，哪些因素對(duì)晶界有影響？納米材料中晶界的體積分?jǐn)?shù)φ可用下式來估計(jì)：φ=3Δ/(d+Δ

9、)式中，是晶界的厚度，通常包括2-3個(gè)原子間距，d為晶粒的直徑。晶界在常規(guī)粗晶中僅僅是一種面缺陷，但在納米材料中還是構(gòu)成納米材料的一個(gè)組元，即界面組元。因素：與晶粒的直徑和界面的厚度有關(guān)\與晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)\與制備方法和工藝有關(guān)異質(zhì)原子在晶界處偏析的原因和對(duì)晶界遷移的影響。熱力學(xué)原因：異質(zhì)原子在晶界的偏析引起晶界混合熵和結(jié)構(gòu)熵的增加，從而降低晶界的自由能。在較低的溫度下，晶界混合熵（-TS）的作用對(duì)作用的貢獻(xiàn)很小，不足以影響晶界的自由能。當(dāng)溶質(zhì)原子與基體原子的半徑相差很大時(shí)（如大于12%），有原子的錯(cuò)配所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)熵是不可忽略的，結(jié)構(gòu)熵的增加可使晶界的自由能接近于晶粒的自由能。動(dòng)力學(xué)原因：擴(kuò)散系數(shù)

10、低的原子能穩(wěn)定晶界，同時(shí)異質(zhì)原子的晶界形成的原子團(tuán)、沉淀粒子對(duì)晶界運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生釘扎、拖曳等作用，從而穩(wěn)定晶界。Zener給出了一個(gè)穩(wěn)定的晶粒半徑R：R/r=3/4。上式表明，在晶界形成很小、分散的原子團(tuán)或粒子（半徑為r）能穩(wěn)定納米組織，體積分?jǐn)?shù)越大，納米晶的尺寸越不易長(zhǎng)大。影響：當(dāng)晶界遷移較慢時(shí)，將拖著雜質(zhì)原子一起遷移，降低了晶界運(yùn)動(dòng)速率和晶粒長(zhǎng)大速率；當(dāng)晶界遷移很快時(shí)，將擺脫雜質(zhì)原子的作用而自由運(yùn)動(dòng)；當(dāng)晶界遷移速率適中時(shí)，部分晶界將擺脫雜質(zhì)原子的作用而突出出來形成雜質(zhì)原子的部分晶界。然而，界面面積的增加又使無雜質(zhì)原子的凸出界面運(yùn)動(dòng)速率降低，并重新形成溶質(zhì)原子團(tuán)。因此，晶界的這種遷移是不平穩(wěn)的。給

11、出下列概念的定義：三叉晶界、刃錯(cuò)晶界、孿晶界、層錯(cuò)。三叉晶界：也成旋錯(cuò)，是三個(gè)或四個(gè)以上相鄰的晶粒之間形成的交叉線；刃錯(cuò)晶界：若一個(gè)晶面在晶體內(nèi)部突然中止于某一條線處，則稱這種不規(guī)則排列為一個(gè)刃位錯(cuò) ；孿晶界：相鄰兩晶粒或晶粒內(nèi)部相鄰部分沿同一個(gè)公共晶面（孿晶界）；層錯(cuò)：如果晶體中有某一個(gè)原子面的堆疊次序發(fā)生了錯(cuò)亂，則在該晶面處即出現(xiàn)了原子排列混亂，這就是堆垛層錯(cuò)（層錯(cuò)）；為什么半導(dǎo)體材料表面修飾有明顯的介電限域效應(yīng)？答：當(dāng)在半導(dǎo)體納米材料表面修飾一層某種介電常數(shù)較小的介質(zhì)時(shí)，相對(duì)裸露于半導(dǎo)體納米材料周圍其他介質(zhì)而言，被包覆的納米材料中電荷載體的電力線更容易穿過這層包覆膜，從而導(dǎo)致它比裸露納米

12、材料的光學(xué)性質(zhì)發(fā)生較大的變化，變產(chǎn)生明顯的介電限域效應(yīng)。納米材料中位錯(cuò)與晶粒大小之間的關(guān)系是什么？1）當(dāng)晶粒尺寸在50~100nm之間，溫度<0.5Tm時(shí)，位錯(cuò)的行為決定了材料的力學(xué)性能，隨著晶粒尺寸的減小，位錯(cuò)的作用開始減小2）當(dāng)晶粒尺寸在30~50nm時(shí)可認(rèn)為基本上沒有位錯(cuò)行為3）當(dāng)晶粒尺寸小于10nm時(shí)產(chǎn)生新的位錯(cuò)很困難4)當(dāng)晶粒小于約2nm時(shí)，開動(dòng)位錯(cuò)源的應(yīng)力達(dá)到無位錯(cuò)晶粒的理論切應(yīng)力。用氣相合成法來合成與制備納米材料有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？物理氣相沉積主要包括蒸發(fā)和濺射。優(yōu)點(diǎn)：不需要坩堝；蒸發(fā)材料（靶）可隨意放置；高熔點(diǎn)金屬盒陶瓷材料也可制成納米微粒；可具有很大蒸發(fā)面；使用反應(yīng)性氣體，可制

13、備化合物納米微粒；直接由納米顆粒形成薄膜?；瘜W(xué)氣相沉積包括大范圍絕緣材料、大多數(shù)金屬和金屬合金材料。主要有化學(xué)氣相反應(yīng)和化學(xué)氣相凝聚。優(yōu)點(diǎn)：顆粒均勻、純度高、粒度小、分散性好、化學(xué)反應(yīng)活性高、工藝可控、過程連續(xù)。用液相法來合成和制備納米材料有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？?jī)?yōu)點(diǎn)：納米粉純度高，均勻性好，設(shè)備簡(jiǎn)單，原材料容易找到，化學(xué)組成容易控制。缺點(diǎn)：控制范圍窄，主要用于氧化物納米材料的制備。簡(jiǎn)述活性氫-熔融金屬反應(yīng)法，這種方法具有什么優(yōu)點(diǎn)?日本金屬材料研究所在電弧加熱法的基礎(chǔ)上，采用等離子使金屬熔化，過飽和氫氣是熔體霧化，汽化的的一種制備方法。優(yōu)點(diǎn)：①超微粒的生成量隨等離子體中氣體中氫氣的濃度增加而上升。②

14、各種金屬超微粒子均可采用此方法制取，純度高，產(chǎn)量大。濺射法制備納米微粒的原理和優(yōu)點(diǎn)原理：兩塊金屬板分別作為陽極和陰極，陰極為蒸發(fā)用的材料，在兩電極間充入Ar氣，施加0.3~1.5kv的電壓。兩電極之間的輝光放電生成Ar離子，在電場(chǎng)的作用下Ar離子沖擊陰極靶材表面使靶材原子從其表面蒸發(fā)出來形成超微粒子，并在附著面上沉積下來。優(yōu)點(diǎn)：⑴可制備多種納米金屬，包括高熔點(diǎn)和低熔點(diǎn)金屬。常規(guī)熱蒸發(fā)法只能適用于低熔點(diǎn)金屬。⑵能制備多組員的化合物納米顆粒。⑶通過加大被濺射的陰極表面可提高納米顆粒的獲得量。用機(jī)械合金法制備韌性/韌性系統(tǒng)的材料的機(jī)理。球磨韌性組員時(shí)，冷焊與破碎之間存在競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制。最初的微鍛造使粉粒變

15、成板狀和碎片狀，較脆的組員變成細(xì)微粒；進(jìn)一步冷焊形成韌性組元的復(fù)合板狀結(jié)構(gòu)；較長(zhǎng)時(shí)間球磨，復(fù)合粉末微粒進(jìn)一步細(xì)化，層間距減小，層變得纏繞不清，在這個(gè)階段，合金化開始了，借助球磨產(chǎn)生的熱量增加，產(chǎn)生了增加擴(kuò)散途徑的點(diǎn)陣缺陷和隨著層變薄以至于用晶相顯微鏡不能分辨，達(dá)到原子層次的互混合，如Cu-Ni系。詳細(xì)說明球磨過程分為哪幾個(gè)階段？（1）在含有高密度位錯(cuò)，寬大約0.5-1um的剪切帶內(nèi)部發(fā)生局部形變/（2）通過湮滅，在結(jié)合和重排，，形成小角度晶界分割的納米尺度上的晶胞或亞晶粒結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步研磨漫延至整個(gè)顆粒/（3）晶粒的取向變成隨機(jī)的或任意的，即通過晶界的滑移或旋轉(zhuǎn)使低角度晶界轉(zhuǎn)變成高角度晶界，最終

16、形成無位錯(cuò)的納米晶什么是激光蒸發(fā)和激光熱解法？畫出原理圖，說明產(chǎn)生團(tuán)簇的特點(diǎn)。利用反應(yīng)氣體分子對(duì)特定波長(zhǎng)激光束的吸收，引起反氣體分子激光光解，激光熱解，激光光敏化和激光誘導(dǎo)化學(xué)合成，在一定工藝條件下（激光功率密度、反應(yīng)池壓力、反應(yīng)氣體配比和流速、反應(yīng)溫度）獲得超細(xì)粒子空間成核和生長(zhǎng).LICVD具有表面清潔，粒子的大小可精確控制，無粘結(jié)，粒度分布均勻等特點(diǎn)，并容易制出幾納米至幾十納米的非晶態(tài)或晶態(tài)納米微粒。混合等離子體法的基本原理和特點(diǎn)此制備方法是采用RF等離子體與DC等離子組合的混合方式來獲得超細(xì)粒子。由石英管外的感應(yīng)線圈產(chǎn)生高頻磁場(chǎng)將氣體電離產(chǎn)生RF等離子體，由載氣攜帶的原料經(jīng)等離子體加熱、

17、反應(yīng)生成超微粒子并附著在冷卻壁上。由于氣體或原料進(jìn)入RF等離子體的空間會(huì)使RF等離子體弧焰被攪亂，導(dǎo)致超微粒子生成困難。采用沿等離室軸向同時(shí)噴出DC（直流）等離子電弧束來防止RF等離子電弧受干擾。特點(diǎn)：⑴產(chǎn)生RF等離子體是沒有采用電極，故不產(chǎn)生雜質(zhì)，超微細(xì)的純度較高；⑵氣體流速比DC等離子慢，物質(zhì)可以充分加熱和反應(yīng)；⑶可使用非惰性氣體，既能制備金屬超微粒；也能制備化合物超微粒。溶膠-凝膠的基本原理是什么？?jī)?yōu)缺點(diǎn)。⑴溶膠的制備：?jiǎn)误w經(jīng)水解縮合而沉淀，控制沉淀或加解凝過程，制得溶膠。⑵溶膠-凝膠轉(zhuǎn)化：溶膠粒子的聚集生長(zhǎng)，相互連接成鏈，形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)制得凝膠。⑶凝膠陳化、干燥：是溶劑蒸發(fā)，得固相的

18、超微粉料。優(yōu)點(diǎn)：較高純度、化學(xué)均勻性、顆粒細(xì)較低的反應(yīng)合成溫度、可控材料的超微結(jié)構(gòu)、條件設(shè)備和投資的經(jīng)濟(jì)性。缺點(diǎn)：干燥時(shí)收縮大，微粒表面不清潔、撒、燒結(jié)性較差、難以得到致密的塊體樣品。簡(jiǎn)述低壓氣體中蒸發(fā)法（氣體冷凝法）制備納米材料的原理和過程，如何控制納米材料的尺寸？將物質(zhì)放在低壓的惰性氣體腔室的蒸發(fā)皿中，高溫加熱至汽化/蒸發(fā)出的原子或分子與惰性氣體原子或分子碰撞，迅速損失能量而冷卻下來，在蒸發(fā)源附近形成的過飽和區(qū)中成核并長(zhǎng)成原子團(tuán)簇/團(tuán)簇形成后，通過對(duì)流作用迅速離開過飽和區(qū)，避免團(tuán)簇進(jìn)一步聚集而長(zhǎng)大，將高溫的蒸氣在冷阱中冷凝或在襯底上沉積和長(zhǎng)出低維材料。用氣體冷凝法通過調(diào)節(jié)惰性氣體的壓力，蒸

19、發(fā)物質(zhì)的分壓或惰性氣體的溫度，來控制納米微粒粒徑的大小，隨惰性氣體壓力的增大，離子近似的成比例增大。13、畫出流動(dòng)液面上真空蒸鍍法的裝置圖，說明該方法的基本原理和優(yōu)點(diǎn)是什么。在高真空條件下將原料放在水冷銅坩堝中，采用電子束加熱蒸發(fā)/打開快門，使蒸發(fā)物質(zhì)在旋轉(zhuǎn)的圓盤的下表面上，從圓盤中心流出的油通過圓盤旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力在下表面上形成流動(dòng)的油膜，蒸發(fā)的原子在油膜中形成超微粒子/含有超微粒子的油被甩進(jìn)了真空室沿壁的容器中，然后將這種超微粒子含量很低的油在真空下進(jìn)行蒸餾，使它成為濃縮的含有超微粒子的糊狀物。優(yōu)點(diǎn)：①可制備Ag，Pd，Cu，F(xiàn)e，Ni，Co，Al，In等超微粒，平均粒徑約3nm②粒徑均勻，

20、分布窄③超微粒分散的分布在油中④粒徑尺寸可控，即通過改變蒸發(fā)條件來控制粒徑的大小，圓盤轉(zhuǎn)速高，蒸發(fā)速度快，油的粘度高均使粒子的粒徑增大。為什么要對(duì)納米微粒的表面進(jìn)行修飾？⑴改善或改變納米粒子的分散性⑵提高微粒表面活性⑶使微粒表面產(chǎn)生新的物理、化學(xué)、機(jī)械性能和新的功能⑷改善納米粒子與其他物質(zhì)間的相容性什么是噴霧法？根據(jù)霧化和凝聚過程的不同分為幾種方法？他們的特點(diǎn)是什么？將溶液通過各種物理手段進(jìn)行霧化獲得超微粒子的一種化學(xué)與物理相結(jié)合的方法?；具^程是溶液的制備、噴霧、干燥、收集、熱處理。特點(diǎn)；顆粒分布比較均勻，電腦顆粒尺寸為亞微米到10微米。噴霧干燥法、霧化水解法、物化焙燒法。金屬醇鹽水解法及其

21、特點(diǎn)利用一些金屬有機(jī)醇鹽能溶于有機(jī)溶劑并可能發(fā)生水解，生成氫氧化物或氧化物沉淀的特性，制備細(xì)粉料的一種方法。特點(diǎn)⑴采用有機(jī)試劑金屬醇鹽的溶劑，由于有機(jī)試劑純度高，因此氧化物粉體純度高。⑵可制備化學(xué)計(jì)量的復(fù)合金屬氧化物粉末。解釋下列名詞：共沉淀法、均相沉淀法、水熱法、溶脹膠束、臨界膠束濃度、反膠束共沉淀法：含有多種陽離子的溶液中加入沉淀劑后，沉淀物為單一化合物或單相固溶體時(shí)。均相沉淀法：一般沉淀過程是不平衡的，但如果控制溶液中沉淀劑的濃度，使之緩慢的增加，則使溶液中沉淀出于平衡狀態(tài)，且沉淀在整個(gè)溶液中均勻的出現(xiàn)。水熱法：指在高壓反應(yīng)釜內(nèi)，以水溶液為反應(yīng)介質(zhì)，通過對(duì)反應(yīng)體系加熱而產(chǎn)生高壓，從而進(jìn)行

22、無機(jī)材料的制備。溶脹膠束：在表面活性劑的作用下，若用兩種或兩種以上互不相容液體經(jīng)混合乳化后，分散液滴的直徑在5nm~100nm之間。臨界膠束濃度：在表面活性劑增加到一定值時(shí)，表面活性劑離子或分子不但在表面聚集而形成單分子層，而且在溶液本體內(nèi)部也三三兩兩的以憎水基相互靠攏，聚在一起形成膠束。形成膠束的最低濃度。反膠束：油滴在水中（O/W）（反膠束）形成的兩種熱力學(xué)穩(wěn)定的、透明的單分散體系。什么是納米材料的表面化學(xué)修飾？大致可分為幾種?通過納米微粒表面與處理劑之間進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，改變納米微粒表面結(jié)構(gòu)和狀態(tài)，達(dá)到表面改性的目的稱為納米微粒表面化學(xué)修飾。⑴偶聯(lián)劑法；⑵酯化反應(yīng)法；⑶表面接枝改性法絕熱膨脹

23、法和優(yōu)點(diǎn)使處在高壓下的純凈氣體經(jīng)過一個(gè)小孔向真空室膨脹。這種絕熱膨脹過程把氣體內(nèi)能轉(zhuǎn)換成橫向能量，從而冷卻下來凝聚成團(tuán)簇。特點(diǎn)：可以得到相當(dāng)冷團(tuán)簇的連續(xù)束流，廣泛的應(yīng)用于團(tuán)簇研究之中。在水中（O/W）中微乳液的形成機(jī)理。一般認(rèn)為微乳液的形成是瞬時(shí)負(fù)界面張力機(jī)理。油/水界面的張力在表面活性劑作用下降，形成乳狀液，加入輔助劑后，界面張力迅速繼續(xù)下降，甚至產(chǎn)生瞬時(shí)負(fù)界面張力。所以體系將自發(fā)擴(kuò)張界面，直至界面張力恢復(fù)為0或微小的正值而形成微乳液。微乳液法制備納米顆粒的原理和特點(diǎn)。原理：兩種互不相同的溶劑在表面活性劑的作用下形成乳液，在微泡中經(jīng)成核聚結(jié)、團(tuán)聚、熱處理后的納米粒子\特點(diǎn)：粒子的單分散性和界

24、面性好。凍結(jié)干燥法制備納米材料的原理和優(yōu)點(diǎn)原理：將金屬鹽的溶液霧化成微小液滴，并快速凍結(jié)成固體，然后加熱使這種凍結(jié)的液滴中的水升華氣化，從而形成了溶質(zhì)的無水鹽，經(jīng)焙燒合成了超微粒粉體。優(yōu)點(diǎn)：①生產(chǎn)批量大、適用于大型工廠制造超微粒子②設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低③粒子成分均勻試解釋水熱制備BiFeO3微晶的工藝中的實(shí)驗(yàn)條件對(duì)產(chǎn)物的影響。BFO晶粒的尺寸隨反應(yīng)溫度的升高而增加；由于水熱反應(yīng)在非受限制的均勻體系中進(jìn)行，合成的BFO具有立方形狀的尺寸；BFO的尺寸隨前驅(qū)體的濃度增加而減小。如何控制納米顆粒的形成和生長(zhǎng)值很大時(shí)，形成的晶核很多，晶核的生長(zhǎng)速率減小，有利于膠體的形成；值較小時(shí)，形成的晶核較少，相對(duì)晶核的生成加快，有利于大晶粒的生成；值極小時(shí)，晶核形成的數(shù)目雖然很少，但晶生長(zhǎng)速率也非常慢，有利于納米顆粒的形成。以ZnSO4和硫代乙酰胺制備ZnS粒子的生長(zhǎng)模型解釋均勻沉淀的4個(gè)階段。一旦達(dá)到過飽和度，帶正電荷的ZnS粒子在整個(gè)溶液中均勻成核，并通過擴(kuò)散長(zhǎng)大，最大粒子在20-80nm左右/20個(gè)左右臨界大小的粒子聚集形成比球形能量更低的粒子串/這些粒子串不穩(wěn)定，最后聚成粒度1到5的小球/球形小粒子進(jìn)一步聚成長(zhǎng)大為100的粒子團(tuán)。