1、預(yù)定課程安排,零維納米材料的制備,化學(xué)液相法,納 米 粒 子 制 備 方 法,氣相法,液相法,沉淀法 水熱法 溶膠凝膠法 冷凍干燥法 噴霧法,氣體冷凝法 氫電弧等離子體法 濺射法 真空沉積法 加熱蒸發(fā)法 混合等離子體法,共沉淀法 化合物沉淀法 水解沉淀法,納 米 粒子 合 成 方法分類,固相法,粉碎法,干式粉碎 濕式粉碎,化學(xué)氣相反應(yīng)法,氣相分解法 氣相合成法 氣固反應(yīng)法,物理氣相法,熱分解法,其它方法,固相反應(yīng)法,納米顆粒合成與生產(chǎn)的技術(shù)要求,純度與表面潔凈度 （純度高，表面潔凈） 平均粒徑與粒徑分布 （粒徑均勻，粒度可控） 外部形貌與內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定度（形貌結(jié)構(gòu)穩(wěn)定） 團(tuán)聚性能（不易團(tuán)聚）

2、產(chǎn)率與成本（原材料成本和能耗低） 對(duì)環(huán)境無(wú)污染、綠色低碳（對(duì)環(huán)境污染小，碳排放低）,化學(xué)法主要是“自下而上”的方法，即是通過(guò)適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)反應(yīng)（化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)之間的原子必然進(jìn)行組排，這種過(guò)程決定物質(zhì)的存在狀態(tài)），包括液相、氣相和固相反應(yīng)，從分子、原子出發(fā)制備納米顆粒物質(zhì)。化學(xué)法包括氣相反應(yīng)法和液相反應(yīng)法。,化學(xué)合成方法,納米顆粒的制備：物理法 VS. 化學(xué)法,物理法（熱蒸發(fā) 等離子體 激光）： 潔凈 高品質(zhì) 無(wú)團(tuán)聚 高能耗 選擇蒸發(fā) 污染 化學(xué)法（沉淀 溶膠-凝膠 水熱 微乳）： 均勻性高 靈活多樣 低能耗 低成本 高產(chǎn)率 硬團(tuán)聚 污染,化學(xué)液相法制備納米顆粒,沉淀法 水熱合成法 噴霧法 溶膠凝膠

3、法 微乳液法,定義：將均相溶液通過(guò)各種途徑使溶質(zhì)和溶劑分離，溶質(zhì)形成一定形狀和大小的顆粒（所需粉末的前驅(qū)體），熱解后得到納米微粒 特點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單、原料容易獲得、純度高、均勻性好、化學(xué)組成控制準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，主要用于氧化物系超微粉的制備,沉淀法,反應(yīng)體系為一種或多種陽(yáng)離子的可溶性鹽溶液； 通過(guò)沉淀反應(yīng)形成不溶性的前驅(qū)體沉淀物（氫氧化物、氧化物或無(wú)機(jī)鹽類）； 沉淀物經(jīng)過(guò)洗滌、干燥或煅燒，直接或經(jīng)熱分解得到所需的納米微粒。,直接加入沉淀劑（如OH-、CO32-等）； 自發(fā)生成沉淀劑； 發(fā)生水解反應(yīng)生成沉淀物,溶液體系中沉淀反應(yīng)的引發(fā)機(jī)制：,直接沉淀法； 共沉淀法； 均勻沉淀法； 水解沉淀法。,直接沉淀或

4、共沉淀的工藝流程：,簡(jiǎn)單易行，但純度低，顆粒半徑大。適合制備氧化物。,沉淀物的溶解度，沉淀物的溶解度越小，相應(yīng)粒子徑也越小。 形核與核長(zhǎng)大的相對(duì)速度。即核形成速度低于核成長(zhǎng)，那么生成的顆粒數(shù)就少，單個(gè)顆粒的粒徑就變大。,沉淀物的粒徑的影響因素：,沉淀法的特點(diǎn)：,沉淀法,存在于溶液中的離子A和B結(jié)合，形成晶核，由晶核生長(zhǎng)和在重力的作用下發(fā)生沉降，形成沉淀物。一般而言，當(dāng)顆粒粒徑成為1微米以上時(shí)就形成沉淀。,沉淀發(fā)生的物理過(guò)程：,納米顆粒沉淀的物理過(guò)程 過(guò)飽和 (supersaturation) 形核 (nucleation) 長(zhǎng)大 (growth) 粗化與團(tuán)聚（Ostwald ripening

5、and aggregation） 沉淀 (precipitation）,溶度積常數(shù) (constant of solubility product)： 飽和溶液中粒子濃度的乘積,離子化合物AB在水溶液中達(dá)到溶解-沉淀平衡,At the saturation point, ions are reforming the solid at the same rate that the solid is forming ions,沉淀形核的熱力學(xué)基礎(chǔ),反應(yīng)商數(shù),過(guò)飽和: S1,形核的熱力學(xué)驅(qū)動(dòng)力：,（原子體積）,納米粒子從過(guò)飽和溶液中沉淀析出,自發(fā)均勻形核,單位體積自由能的變化,S 1, Gv 0,

6、形核驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生 S越大， Gv 絕對(duì)值越大，臨界形核半徑與形核能壘均越小,形核重要參數(shù),臨界形核半徑,形核激活能,形核率,所有常數(shù)均受溶液過(guò)飽和度的影響 S越大，形核率越高,直接沉淀法：在含有一種陽(yáng)離子金屬鹽溶液中加入沉淀劑，在一定條件下生成沉淀析出。 共沉淀法：在含有多種陽(yáng)離子的鹽溶液中加入沉淀劑后，所有離子完全沉淀。,共沉淀的關(guān)鍵問(wèn)題：如何使組成材料的多種離子同時(shí)沉淀？, 高速攪拌 過(guò)量沉淀劑 調(diào)節(jié)pH值 （影響離子沉淀的先后順序）,直接沉淀法與共沉淀法,沉淀法,根據(jù)沉淀的類型，共沉淀法可分為： 單相共沉淀：沉淀產(chǎn)物為單一化合物或單相固溶體； 混合共沉淀：沉淀產(chǎn)物為混合物。,反滴法：將鹽的

7、混合溶液滴入大量的草酸溶液中，保證過(guò)量的沉淀劑，以提高沉淀的均勻性,高速攪拌,在BaCl2+TiCl4 （或二者的硝酸鹽溶液）中加入草酸沉淀劑后，形成了單相化合物BaTiO(C2H4)2.4H2O沉淀。經(jīng)高溫（450-750C）分解，可制得BaTiO3的納米粒子。,單相共沉淀法,通過(guò)草酸沉淀劑制備BaTiO3 納米粒子：,Y2O3 + 6HCl = 2YCl3 + 3H2O,混合物共沉淀,通過(guò)氨水沉淀劑制備ZrO2-Y2O3納米粒子：,將Y2O3用鹽酸溶解得到Y(jié)Cl3：,將ZrOCl2.8H2O和YCl3配成一定濃度的混合溶液；,在混合溶液中加入NH4OH沉淀劑后便有Zr(OH)4和Y(OH)

8、3的沉淀形成：,經(jīng)洗滌、脫水、防團(tuán)聚處理，得到煅燒反應(yīng)的前驅(qū)體 煅燒得到ZrO2-Y2O3的納米粒子。,ZrOCl2 + 2NH4OH + H2O = Zr(OH)4 + 2NH4Cl YCl3 + 3NH4OH = Y(OH)3 + 3NH4Cl,原料的制備與混合,沉淀反應(yīng),Zr(OH)4 + Y(OH)3,沉淀后處理,納米粉體樣品的TEM照片,透明Y2O3陶瓷在很寬的光譜范圍內(nèi)都光學(xué)透明，在紅外和遠(yuǎn)紅外具有較高的線透過(guò)率，作為激光增益介質(zhì)。 采用一般的Y2O3微粉很難制備出透明陶瓷，而且燒結(jié)溫度大于2000；,納米微粉大大降低了透明陶瓷的燒結(jié)溫度； La2O3 起到穩(wěn)定陶瓷結(jié)構(gòu)與組成的作用

9、。,混合物共沉淀過(guò)程是非常復(fù)雜的溶液中不同種類的陽(yáng)離子不能同時(shí)沉淀各種離子沉淀的先后與溶液的pH值密切相關(guān),pH值對(duì)金屬離子沉淀的影響,Zr、Y、Mg、Ca的鹽溶液， 在不同濃度下，各種金屬離子發(fā)生沉淀所對(duì)應(yīng)的pH值范圍,對(duì)于同一種離子，離子濃度越高，發(fā)生沉淀的pH值越低； 對(duì)于不同離子，相同的濃度條件下所對(duì)應(yīng)的沉淀pH值各有不同,為了獲得沉淀的均勻性，通常是將含多種陽(yáng)離子的鹽溶液慢慢加到過(guò)量的沉淀劑中并進(jìn)行攪拌，使所有沉淀離子的濃度大大超過(guò)沉淀的平衡濃度，盡量使各組份按比例同時(shí)沉淀出來(lái)，從而得到較均勻的沉淀物。,沉淀劑和攪拌的影響,均勻沉淀法,將尿素水溶液加熱到70oC左右，就會(huì)發(fā)生如下水解

10、反應(yīng)： (NH2)2CO + 3H2O 2NH4OH + CO2,一般沉淀過(guò)程的特點(diǎn)： 不平衡、不均勻。外加沉淀劑，導(dǎo)致沉淀劑濃度在局部溶液中也會(huì)變得很高（即使沉淀劑的含量很低，不斷攪拌），從而導(dǎo)致沉淀不能均勻析出。,沉淀法,該反應(yīng)在內(nèi)部生成了沉淀劑NH4OH； 沉淀劑的生成速率（尿素的分解速率）受加熱溫度和尿素濃度的控制； 通過(guò)控制沉淀劑的生成速率和濃度，使得沉淀劑分布均勻、濃度低，沉淀的發(fā)生處于平衡狀態(tài) 能控制沉淀速率，使沉淀物均勻地生成。,均勻沉淀：不外加沉淀劑，而是控制沉淀劑在溶液內(nèi)部緩慢地生成。消除了沉淀劑的局部不均勻性，使得溶液中的沉淀處于平衡狀態(tài)且沉淀能在整個(gè)溶液中均勻地出現(xiàn)。,

11、氨水沉淀劑能在金屬鹽溶液中均勻分布，濃度低，使得沉淀物均勻生成。,均勻沉淀法制備金屬氧化物納米粒子,2CO(NH2) 2 + Ce (NO3) 6 2 - + 4H2O = CeO2 + 2CO2 + 4NH4+ + 6NO3-,Tsai 以 (NH4) 2Ce (NO3) 6 和尿素為原料, 直接制備了平均粒徑為8 nm 的具立方晶型的CeO2 粒子:,氧化銪粒子,氧化鈰粒子,定義：利用金屬鹽和水發(fā)生反應(yīng)（水解反應(yīng)）生成氫氧化物或水合物沉淀，從而制備納米粉料的方法。,常用的金屬鹽原料有：無(wú)機(jī)鹽（氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽、氨鹽）與金屬醇鹽。 如果能高度精制金屬鹽，就很容易得到高純度的納米粒子。,

12、通過(guò)水解鈦鹽溶液，可以沉淀生成合成球狀的單分散形態(tài)的二氧化鈦納米粒子。 通過(guò)水解三價(jià)鐵鹽溶液，可以沉淀生成Fe2O3納米粒子。,無(wú)機(jī)鹽水解法：,水解沉淀法,沉淀法,通過(guò)控制無(wú)機(jī)鹽的水解條件，可以合成單分散性的球、立方體等形狀的納米粒子。,金屬有機(jī)醇鹽能溶于有機(jī)溶劑，并能發(fā)生水解反應(yīng)，生成氫氧化物、氧化物、水合氧化物的沉淀（沉淀的類型取決于水解條件 ）氫氧化物、水合物灼燒后變?yōu)檠趸?金屬醇鹽水解沉淀法,應(yīng)用范圍廣：除硅和磷的醇鹽外，幾乎所有的金屬醇鹽與水反應(yīng)都很快。迄今為止，己制備了100多種金屬氧化物或復(fù)合金屬氧化物粉末 產(chǎn)物純度高，組成均一，粒度細(xì)而分布范圍窄；采用有機(jī)試劑作金屬醇鹽的溶劑

13、，由于有機(jī)試劑純度高因此氧化物粉體純度高 最主要的優(yōu)勢(shì)之一：可制備滿足化學(xué)計(jì)量組成的復(fù)合金屬氧化物粉末（如SrTiO3)復(fù)合金屬氧化物粉末最重要的指標(biāo)之一是氧化物粉末顆粒之間組成的均一性用醇鹽水解法就能獲得具有同一組成的微粒。,優(yōu)點(diǎn)：,單金屬醇鹽水解 復(fù)合醇鹽水解 （兩種以上的醇鹽發(fā)生復(fù)合水解反應(yīng)）,原料費(fèi)用高； 實(shí)驗(yàn)條件的要求：制備醇鹽需保證在無(wú)水氣氛下反應(yīng).,缺點(diǎn)：,分類：,【如 Nd(OC2H5)3】,【如 醇鋇+醇鈦】,堿金屬、堿土金屬、鑭系等元素可以與醇直接反應(yīng)生成金屬醇鹽和氫。 M + nROH M(OR)n + n/2 H2,金屬醇鹽的合成,1）金屬與醇反應(yīng),R為有機(jī)基團(tuán)，如烷基

14、, -C3H7，-C4H9等； M為金屬Li，Na，K，Ca，Sr，Ba等強(qiáng)正電性元素在惰性氣氛下直接溶于醇而制得醇化物但是Be，Mg，Al，Ti，Sc，Y等弱正電性元素必須在催化劑(I2，HgCl2，HgI2)存在下進(jìn)行反應(yīng),(a) 鹵化物直接反應(yīng) (B，Si，P)：氯離子與烴氧基(RO)完全置換生成醇化物 MCl3+3C2H5OHM(OC2H5)3+3HCl (b) 堿性基加入，促進(jìn)置換反應(yīng)的進(jìn)行 對(duì)于多數(shù)金屬氯化物與醇的反應(yīng)，僅部分氯離子與烴氧基(RO)發(fā)生置換則必須加入NH3、吡啶、三烷基胺、醇鈉等堿性基，使反應(yīng)進(jìn)行到底。,2）金屬鹵化物與醇反應(yīng),金屬醇鹽的合成,如果金屬不能與醇直接反

15、應(yīng)，可以用鹵化物代替金屬與醇反應(yīng),水解產(chǎn)物,單金屬醇鹽水解沉淀法,單金屬醇鹽水解法制備稀土氧化物納米粉末,Nd2O3 (粗) + HCl NdCl3 (無(wú)水) NdCl3 + NaOC2H5 Nd(OC2H5)3 + NaCl Nd(OC2H5)3 + H2O Nd(OH)3 + C2H5OH Nd(OH)3 Nd2O3 + H2O,以制備 Nd2O3（氧化釹）為例:,所制得的稀土氧化物粒徑為1050 nm.,制備金屬鹵化物,金屬醇鹽水解生成氫氧化物沉淀,制備金屬醇鹽,氫氧化物煅燒得到氧化物粉末,金屬酵鹽法的優(yōu)勢(shì)在于制備各種復(fù)合金屬氧化物粉末,復(fù)合金屬醇鹽水解沉淀法,水解產(chǎn)物 按復(fù)合氧化物 粉

16、末的沉淀狀態(tài)分類,由Ba與醇直接反應(yīng)得到Ba的醇鹽，并放出氫氣； 醇與加有氨的四氯化鈦反應(yīng)得到Ti的醇鹽，然后濾掉氯化銨； 將上述獲得的兩種醇鹽混合溶入苯中，使Ba：Ti之比為1：1，再回流約2h； 在此溶液中慢慢加入少量蒸餾水并進(jìn)行攪拌，由于加水分解結(jié)果白色的超微粒子沉淀出來(lái)(晶態(tài)BaTiO3),復(fù)合醇鹽水解法制備復(fù)合金屬氧化物納米粉末,粒徑為1015nm的BaTiO3納米微粒,不同濃度醇鹽合成的SrTiO3粒子的Sr/Ti之比都非常接近； 合成的粒子，以粒子為單位都具有優(yōu)良的組成均一性，符合化學(xué)計(jì)量組成,復(fù)合醇鹽水解法制備復(fù)合金屬氧化物納米粉末,醇鹽濃度對(duì)STO納米粒子化學(xué)計(jì)量的影響,醇的

17、種類對(duì)粉末顆粒的粒徑與粒形沒有本質(zhì)影響，都能得到單相的鈦酸鋇晶體； 醇的沸點(diǎn)越高，粉末結(jié)晶性越好。,醇的種類對(duì)STO 晶粒度和粒徑的影響,復(fù)合醇鹽水解法制備復(fù)合金屬氧化物納米粉末,醇鹽濃度對(duì)STO納米粒子粒徑的影響,復(fù)合醇鹽水解法制備復(fù)合金屬氧化物納米粉末,沉淀法總結(jié),(1)共沉淀法,(i)單相共沉淀,()混合物共沉淀,(2) 均相沉淀法,(3) 水解沉淀法,金屬醇鹽水解法,(a)復(fù)合醇鹽法,(b)金屬醇鹽混合溶液,BaCl2+TiCl4（加草酸）形成了單相化合物BaTiO(C2O4)24H2O，經(jīng)（450-7500C）分解得到BaTiO3的納米粒子,ZrOCl28H2O和YCl3混合液中加N

18、H4ON，分別生成Zr(OH)4和Y(OH)3 沉淀，經(jīng)洗滌、脫水、煅燒得ZrO2（Y2O3）微粒,沉淀劑可控、緩慢、均勻地生成,水熱法（含溶劑熱法）,水熱氧化： mM + nH2O MmOn + H2 水熱還原： MexOy + yH2 xMe + yH2O 水熱合成： FeTiO3 + KOH K2O.nTiO2 水熱分解： ZrSiO4 + NaOH ZrO2 + Na2SiO3 水熱沉淀： KF + MnCl2 KMnF2 水熱結(jié)晶： Al(OH)3 Al2O3.H2O,水熱法,水熱法是在高壓釜里的高溫、高壓反應(yīng)環(huán)境中，采用水作為反應(yīng)介質(zhì)，使得通常難溶或不溶的物質(zhì)溶解并發(fā)生反應(yīng)來(lái)制備納

19、米粉末。,1982年開始用水熱反應(yīng)制備超細(xì)粉末。粉末最小粒徑已經(jīng)達(dá)到數(shù)納米的水平。,水熱條件下粉體的制備反應(yīng)有：,近年來(lái)還發(fā)展出： 電化學(xué)熱法（將水熱法與電場(chǎng)相結(jié)合）； 微波水熱合成法（用微波加熱水熱反應(yīng)體系）。,合成納米顆粒的優(yōu)點(diǎn)： 水熱條件能加速離子反應(yīng)和促進(jìn)水解反應(yīng)，常常能夠?qū)崿F(xiàn)一些在常溫常壓條件下無(wú)法實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)。 與共沉淀法相比，可直接得到分散且結(jié)晶良好的粉體，不需作高溫灼燒處理，避免了可能形成的粉體硬團(tuán)聚，省去了研磨及由此帶來(lái)的雜質(zhì)。,主要技術(shù)特點(diǎn)： 與溶膠凝膠法、共沉淀法等其它濕化學(xué)方法的主要區(qū)別在于溫度和壓力。水熱法研究的溫度范圍通常使用的是130250之間，相應(yīng)的水蒸汽壓是0.

20、3一 4MPa。 水作為壓力的傳媒劑和化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)，能完全(或部分)溶解絕大多數(shù)反應(yīng)物，可使反應(yīng)在接近均相中進(jìn)行，從而加快反應(yīng)的進(jìn)行。,水熱法,水熱反應(yīng)是高溫高壓下在水(水溶液)或水蒸氣等流體中進(jìn)行有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的總稱,水熱法,水熱法是在特制的密閉反應(yīng)容器里，采用水溶液作為反應(yīng)介質(zhì)，對(duì)反應(yīng)容器加熱，創(chuàng)造一個(gè)高溫（ 1001000）、高壓（ 1100 MPa ）的反應(yīng)環(huán)境，使通常難溶或不溶的物質(zhì)溶解并重結(jié)晶。,水熱反應(yīng)的設(shè)備,Parr Instrument,TiO2,CeO2,將一定比例的0.25mol SnCl4溶液和濃硝酸溶液混合，置于襯有聚四氟乙烯的高壓容器內(nèi)； 于150加熱12h； 待冷

21、卻至室溫后取出，得白色超細(xì)粉； 水洗后置于保干器內(nèi)抽干而獲得5nm的四方SnO2的納米粉的干粉體 。,用水熱法制備納米SnO2,水熱合成納米粒子舉例,ZnS納米晶的制備,將0.01mol鋅粉與稍過(guò)量的Na2S加入 100mL高壓釜的聚四氟乙烯內(nèi)襯里,加入約70mL的高純水，攪拌均勻，通N2氣驅(qū)除溶液中的溶解氧氣。將高壓釜密封,置入烘箱內(nèi)在180下進(jìn)行水熱反應(yīng)，加熱6小時(shí)后關(guān)閉烘箱,產(chǎn)物用去離子水和無(wú)水乙醇清洗，分別洗滌三次,產(chǎn)物在60下真空干燥,產(chǎn)物自然冷卻到室溫。將反應(yīng)產(chǎn)物離心分離，得到白色沉淀,水熱合成納米粒子舉例,多元金屬硫化物納米晶的制備,產(chǎn)物為貓眼石型顆粒，顆粒直徑約為100nm。衍

22、射花樣為點(diǎn)狀陣列，可以看出產(chǎn)物為單晶，且結(jié)晶度很好，衍射斑點(diǎn)為正六邊形，說(shuō)明晶體結(jié)構(gòu)應(yīng)該屬于立方晶系。,在常溫時(shí)，反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行;當(dāng)溫度高于溶劑的沸點(diǎn)時(shí)產(chǎn)物多為非晶，且有機(jī)溶劑被炭化。,反應(yīng)條件的影響,此反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，體系pH值越小，對(duì)反應(yīng)向正向進(jìn)行更加有利。但是，由于本實(shí)驗(yàn)中用Na2S提供硫源，其在酸度較強(qiáng)時(shí)會(huì)分解放出H2S氣體，不僅污染環(huán)境，而且使反無(wú)法得到目標(biāo)產(chǎn)物。另外，若酸性太強(qiáng)，則反應(yīng)在常溫常壓下就可以進(jìn)行，沉淀速率過(guò)快，從而得到尺寸很大的沉淀顆粒，不能產(chǎn)生納米級(jí)的產(chǎn)物。,酸度的影響,溫度的影響,時(shí)間的影響,產(chǎn)物的尺寸會(huì)隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)而增大，但是產(chǎn)物的結(jié)晶度會(huì)提高。而反應(yīng)時(shí)間

23、過(guò)短時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行不夠充分，產(chǎn)物不純。該反應(yīng)時(shí)間控制在6一12小時(shí)最為適宜。,球磨水熱處理,球磨有助于減輕粉體的團(tuán)聚,水熱法嚴(yán)重的局限性,反應(yīng)產(chǎn)物必須對(duì)水不敏感； 往往只適用于制備氧化物或少數(shù)對(duì)水不敏感的硫化物； 不適用于制備其他一些對(duì)水敏感的化合物(如IIIV族半導(dǎo)體，新型磷或砷酸鹽分子篩骨架結(jié)構(gòu)材料) 。,在這種背景下，人們又發(fā)展出了溶劑熱技術(shù)。,溶劑熱合成法,用有機(jī)溶劑（如：苯、醚）代替水作介質(zhì)，采用類似水熱合成的原理制備納米微粉。,溶劑熱反應(yīng)中常用的溶劑有:乙二胺、甲醇、乙醇、二乙胺、三乙胺、吡啶、苯、甲苯、二甲苯、1. 2 - 二甲氧基乙烷、苯酚、氨水、四氯化碳、甲酸等. 在溶劑熱反應(yīng)

24、過(guò)程中，有機(jī)溶劑還是壓力的傳遞媒介，還能作為一種化學(xué)組分參與反應(yīng), 比如在乙二胺體系中,乙二胺除了作溶劑外,還可作為配位劑或螯合劑.,有機(jī)溶劑：,溶劑熱法,用有機(jī)溶劑代替水，擴(kuò)大了水熱技術(shù)的應(yīng)用范圍； 過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單而且易于控制，； 物相的形成、粒徑的大小、形態(tài)也能夠控制； 產(chǎn)物的分散性較好； 反應(yīng)條件非常溫和，可以制備新物質(zhì)、或發(fā)展新的制備路線； 在密閉體系中可以有效的防止有毒有機(jī)物質(zhì)的揮發(fā)。,中國(guó)科技大學(xué)的錢逸泰等發(fā)明了苯熱法代替水熱法 能夠?qū)崿F(xiàn)通常條件下無(wú)法實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)，包括制備具有亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)的材料。苯由于其穩(wěn)定的共軛結(jié)構(gòu)，苯熱合成技術(shù)可以在相對(duì)低的溫度和壓力下制備出通常在極端條件下才能制得

25、的、在超高壓下才能存在的亞穩(wěn)相。,苯熱法：,主要特點(diǎn)：,GaN粒子的苯熱法合成,在真空中Li3N和GaCl3在苯溶劑中進(jìn)行熱反應(yīng)，于280oC制備出30納米的GaN粒子，這個(gè)溫度比傳統(tǒng)方法的溫度低得多，GaN的產(chǎn)率達(dá)到80。,GaN的TEM和XRD圖,溶劑熱法分類,(1) 溶劑熱結(jié)晶 這是一種以氫氧化物為前驅(qū)體的常規(guī)脫水過(guò)程,首先反應(yīng)物固體溶解于溶劑中, 然后生成物再?gòu)娜軇┲薪Y(jié)晶出來(lái). 這種方法可以制備很多單一的或復(fù)合氧化物. ( 2) 溶劑熱還原 反應(yīng)體系中發(fā)生氧化還原反應(yīng),比如納米晶InAs 的制備,以二甲苯為溶劑,150 ,48h , InCl3和AsCl3 被Zn 同時(shí)還原,生成InAs . 其它- 族半導(dǎo)體也可通過(guò)該方法而得到. (3) 溶劑熱液- 固反應(yīng) 典型的例子是苯體