- 上一篇：脉冲激光沉积法MoO3薄膜的制备及结构研究
- 下一篇：水热合成高性能锂离子电池LiNi0.5Mn0.5O2正极材料及性能研究
常见的纳米微粒粒径为1-100nm，纳米微粒的大小与胶体微粒大小处于同一数量级，因此胶体中的胶粒为纳米微粒，纳米微粒的分散体系属于胶体范畴。根据胶体的分类，纳米胶体一般属于溶胶、悬浮体一类。
1.2 纳米胶体的制备技术
溶胶的制备方法有分散法和凝聚法。
1.2.1 分散法
分散法，将大块物体分裂成小颗粒，分散在液体介质内。
使用研磨法，最细仅磨到1μm左右，实验室内常用超声波法来获得溶胶，它是通过高频高压交流电对石英片产生106Hz左右同频机械振荡，当此高频机械波传入容器以后，即产生相同频率的疏密交替波，对被分散物质产生很大的撕碎力，从而使分散相均匀分散。另一种分散方法是溶胶法，将生成沉淀，加一些胶溶剂，使沉淀又转化为溶胶。
1.2.2 凝聚法
凝聚法，由小的分子或离子凝聚而成分散相。凝聚法可以获得高分散性的溶胶，其原则是将真溶液以适当方法沉淀下来，这些方法，可以用改换溶剂法、冷却法以及化学反应等来制取溶胶。从化学反应所得到的溶胶都带有电解质，需要进行透析，去除电解质，使溶胶稳定。
1.2.3 常用的纳米胶体制备方法
1.2.3.1 水热法
水热法又称热液法，属液相化学法的范畴，是在特制的密闭反应容器(高压釜)里，采用水溶液作为反应介质，通过对反应容器加热，创造一个高温、高压的反应环境，使得通常难溶或不溶的物质溶解并且重结晶，在高压环境下制备纳驱物在反应系统中得到充分的溶解→形成原子或分子生长基元→成核结晶。
优点：①水热晶体生长环境热应力较低②水热晶体生长温度较低③水热法晶体生长是在一密闭系统里进行的，可以控制反应气氛而形成氧化或还原反应条件，实现其他方法难以获得的物质的某些物相生成。④生长速率快。
但并非所有晶体都适合在水热环境里生长。
1.2.3.2 溶胶—凝胶法
化学过程为：将易于水解的金属化合物(无机盐或醇盐)在某种溶剂中与水发生反应，经过水解反应生成活性单体，活性单体进行聚合，升始成为溶胶，进而生成具有一定空间结构的凝胶，再经过于燥、烧结处理，得到所需的各种纳米材料。即反应有两步：第一步，水解反应生成溶胶；第二步，聚合生成凝胶。
优点：①化学均匀性好：由于溶胶—凝胶法中所用的原料首先被分散到溶剂中而形成低强度的溶液，因此，就可以在很短的时间内获得分子水平的均勾性，在形成凝胶时，反应物之间很可能是在分子水平上被均匀地混合。②高纯度：粉料(特别是多组分粉料)制备过程中无须机械混合。③颗粒细：胶粒尺寸小于0.1μm。④该法可容纳不溶性组分或不沉淀组分：不溶性颗粒均匀地分散在含不产生沉淀组分的溶液中，经胶凝化，不溶性组分可自然地固定在凝胶体系中。不溶性组分颗粒越细，体系化学均匀性越好。⑤与固相反应相比，化学反应将容易进行，而且仅需要较低的合成温度。一般认为，溶胶—援胶体系中组分的扩散在纳米范围内，而固相反应时组分扩散是在微米范围内，因此反应容易进行，温度较低。⑥选择合适的条件可以制备各种新型材料。
溶胶凝胶法的缺点：①原料价格比较昂贵，有些原料对健康有害。②通常整个过程所需时间较长。③凝胶中存在大量微孔，干燥过程中会产生收缩。
溶胶一凝胶法是制备超细粉末的重要技术之一，作为一种湿化学合成方法，具有设备简单，工艺易于控制，粉末纯度和均匀度高，成本低等优点，在制备涂层以及涂层复杂形状零件方面有很大的优越性。已有的研究表明，用溶胶一凝胶法制备的氧化硅涂层可以用来提高金属材料的耐腐蚀、耐磨损、耐热性能等。