1.2.2.1 水热/溶剂热法
水热法指以水为反应介质,在高压釜中高温(100-1000 ℃)、高压(10-100 Mpa)的反应环境下,使得通常难溶或不溶的物质溶解,控制合适的反应条件,使得溶于水的物质能够从液相中结晶出来。水热法具备两大特点,一是能实现在大大低于传统固相反应所需温度的情况下无机材料的合成;二是在封闭容器中进行,避免了组分挥发。通过调节实验条件可以控制纳米粒子的晶体结构、晶粒纯度与结晶形态。如果溶剂中含有液态有机物或完全以有机物作为溶剂,就叫作溶剂热法。以非水溶剂代替水,不但扩大了水热法的应用范围,而且能够实现一些常规条件下无法实现的反应,包括制备具有亚稳态结构的材料。
与一般湿化学法相比较,水热法可直接得到分散且结晶良好的粉体,不需作高温灼烧处理,避免了可能形成的粉体硬团聚[ ]。目前水热合成技术已经成为纳米材料制备中不可缺少的重要手段。刘美英等通过丙烯酰胺辅助溶剂热法调控出不同物相及形貌的硫化镍[ ]。Zhou Yu-Xue 等通过简单的溶剂热法合成出了由准六角形纳米片组装成的中空Co9S8纳米微球,并研究了其磁学、电化学、电催化性能[ ]。文献综述
1.2.2.2 热分解法
在高沸点溶剂中将作为前驱物的金属有机化合物加热至金属有机物分解从而制备金属或金属硫族化合物的方法称为热分解法。我们通常更希望制备单分散的纳米粒子,所以会在反应体系中加入一些如油酸,十六胺等的物质,来调节产物粒子的分布。因为合成的颗粒表面包覆了一层有机物,根据相似相溶原理,能在有机溶剂中较好的分散,一般用这种方法制备的产物颗粒也特别小,甚至具备其他方法不能获得的量子尺寸效应,因而该方法在制备零维和一维纳米材料的反应中有着十分重要的应用。热分解反应的优点是能得到尺寸均匀、颗粒分散性良好的纳米粒子,另外反应速度也快,但是它的应用因为大部分的金属有机物前驱物价格较贵、毒性较大、分解温度较高而被限制。Han Jen-La Plante 等通过简单的热解方法制备出了各种形貌极规则的Cu2S及PbS[ ]。
1.2.2.3 微乳液法
两种互不相溶的溶剂如油和水在表面活性剂的作用下形成热力学稳定的、各项同性、外观透明或半透明、粒径1-100 nm的分散体系称为微乳液,反应物在微泡中经成核、聚结、团聚、热处理后得纳米粒子。微乳液有两种基本类型,水包油型(O/W)和油包水型(W/O),前者是以油为分散相,水为分散介质,后者反之。油包水(W/O)微乳液中反相胶束中的“水池”(Water pool)或称为液滴(Droplet)为纳米空间,以此空间为反应场可以合成1-100 nm的纳米微粒,因此将其称为反相胶束微反应器(Reverse Micelle Microreactor)。微乳液法制备纳米粒子的特点是粒子表面包裹一层表面活性剂分子,使粒子间不易聚结;可选择不同的表面活性剂分子对粒子表面进行修饰,并控制微粒的大小和形状。反相胶束微乳液法的优点是:实验装置简单、能耗低、操作容易、粒径分布窄、与其他方法相比粒径易于控制。Jyoti Tolia 等采用微乳液法制备出了半导体纳米晶ZnS、PbS、CdS、CuS[ ]。