納米材料制備方法的研究現狀及其發展趨勢

【摘要】納米材料的應用為我國現代社會的發展創造了極大的經濟價值，為了更好地滿足我國社會發展的需求，針對納米材料，就必須重視納米材料制備方法，對納米制備方法不斷加以改進和創新。本文就納米材料制備方法的研究現狀及其發展趨勢進行了相關的研究。

【關鍵詞】納米材料；制備方法；發展趨勢

0.引言

在當前社會發展形勢下，我國經濟在取得快速發展的同時，對能源的消耗也在不斷加劇，信息、環境、能源、生物技術等方面的發展必然對材料的性能要求也越來越高，然而傳統的一些材料已經很難滿足我國現代社會快速發展的需求。為了更好的滿足社會發展的需要，發展性能好、科技含量高的新型材料有著重要的作用和意義。納米材料作為新材料的創新以及科技創新的成果，隨著納米材料的應用，其在我國當前社會各領域中的作用越來越突出，人們對納米材料的研究也越來越深入。在這個科技、經濟不斷發展的時代，納米材料逐漸成為我國社會發展、經濟振興、國力增強的關鍵材料之一。

1.納米材料的概述

談到納米材料，就必須得對納米技術進行相關的了解。納米技術作為現代科技發展的重要成果，它是利用單個原子、分子制造物質的科學技術，是研究尺寸在0.1到100納米范圍內材料的性質和應用，而納米屬于物理度量單位，1納米等于1m的十億分之一。隨著納米技術的不斷成熟，其應用范圍也越來越廣，在我國現代社會發展過程中有著舉足輕重的作用。而納米材料作為一種新型的材料，是在三維空間內以納米技術為基礎而構成的材料，換句話說就是用化學、物理、生物等方法把普通物質變成納米級的微細顆粒后形成的材料。雖然納米材料極其微小，在我們當前日常生活中難以看見，但是它確實存在，并被廣泛地應用于我國當前社會發展的各個領域，例如，納米材料可以提高和改進交通工具的性能指標。納米陶瓷有望成為汽車、輪船、飛機等發動機部件的理想材料，能大大提高發動機效率、工作壽命和可靠性。納米衛星可以隨時向駕駛人員提供交通信息，幫助其安全駕駛。

2.納米材料制備方法的研究現狀

隨著社會的發展，納米材料的應用也越來越廣泛，不僅常見于人們日常生活中，更被應用于我國航天、航空事業當中，為我國綜合國力的提高提供了保障。然而我國經濟、科技水平與西方發達國家相比還存在一定的差距，對納米材料、納米技術的研究遠遠落后于他們。近年來，納米材料的優勢逐漸顯露出來，為了更進一步滿足我國當代社會發展的需求，研究者對納米材料的研究不斷深入，對納米材料的制備方法已經取得了突破性的進展。

2.1蒸發凝聚法

蒸發凝聚法就是將納米粒子的原料通過加熱、蒸發，通過高溫將納米粒子分解成分子或者原子結構，再利用納米技術對分解后的分子、原子進行序列，使原子或分子按照一定的順序凝聚，生成更小的納米粒子[1]。在蒸發凝聚法中，利用高純惰性氣體作為載氣，攜帶金屬有機前體，進入爐溫為1100～1400℃鉬絲爐，保持100～1000Pa 的低壓狀態，在此環境下，原料熱解形成團簇，進而凝聚成納米粒子，一般制得顆粒的粒徑為10nm左右。

2.2沉淀法

沉淀法屬于一種化學制備方法，沉淀法通常是在溶液狀態下將不同化學成分的物質混合，在混合液中加人適當的沉淀劑，經過化學反應后，再將沉淀物進行干燥或鍛燒，從而制得相應的粉體顆粒[2]。在沉淀法中，當加入沉淀劑，如OH，在一定溫度下，可以使溶液發生水解，形成不溶性的氫氧化物、水氧化物，進而對生成的氫氧化物、水氧化物中的原有陽離子進行祛除，得到所需要的氧化物粉料，沉淀法具有制作純度高、性能好等特點[3]。

2.3噴霧法

噴霧法作為一種物理制備方法，就是利用各種物理手段將溶液進行霧化，進而獲得超微粒子。首先，霧是以極其細小的液體分散懸浮在空氣中，通過溶液的制備、噴霧、干燥、收集及熱處理，可以得到分布均勻、顆粒大小為亞微米到10μm的顆粒。

2.4水熱法

水熱法就是在高溫、高壓的情況下，對納米粒子進行水解反應，通過水熱條件來加速離子反應，如mM+nH2O→MmOn+H2。在水熱條件下，水熱法能迅速改變反應物的反應性能，提高反應活性，同時由利于生長具有均衡缺陷濃度低的晶體材料，如Y3Fe5O12、AlPO4等。

2.5氣相反應法

氣相反應法是指在金屬化合物蒸發中，通過化學反應來合成超微粒子。該方法包括化學火焰法、等離子體法和激光法，采用的原料通常是容易制備、蒸氣壓高、反應性較好的金屬氯化物、氧氯化物、金屬醇鹽、烴化物和羰基化合物等。該法的優點是設備簡單，容易控制，顆粒純度高，粒徑分布窄，能連續穩定生產，而且能量消耗少[4]。

3.納米材料制備方法的發展趨勢

隨著人們對納米材料的研究不斷加深，各種納米材料已經在當前社會發展過程中得到了廣泛的應用，如納米陶瓷、納米纖維、納米管等。這些納米材料的制成代表著納米制備方法的成熟與發展。在這個科技不斷發展的時代，社會發展對納米材料的需求不斷增加，為了更好地滿足社會發展的需求，加大納米材料制備的研究將成為我國現代社會及未來發展的重要內容。當代社會已經發展成為科技之間的較量，納米材料作為我國現代社會發展一種重要的材料，納米材料的應用有效地推動了我國社會的進步與發展，提高了我國綜合國力[5]。就當前納米制備過程中來看，雖然取得了較為令人滿意的成果，但是其在控制方面還存在一定的缺陷，如控制方面、科技含量方面等。時代在發展，科技在創新，納米材料已成為我國現代社會發展的關鍵材料之一，為了更好地滿足我國社會發展的需求，促進我國經濟的發展，在未來的納米材料制備方法中應加大科技含量，不斷創新，提高納米材料制備的控制，進而制備出性能更好的納米材料[6]。

4.結語

在當前社會發展形勢下，納米材料的應用越來越廣泛，為了更好地滿足我國社會發展對納米材料的需求，加大納米材料制備方法的研究有著重要的作用和意義。隨著納米材料制備方法研究的深入，我國納米材料制備方法已經取得了較為顯著的成效，且成功制備出了許多納米材料。為了更進一步提高納米材料制備的效率，在納米材料制備中提高制備的控制將成為納米材料制備方法發展的主要趨勢。

【參考文獻】

[1]唐一科，許靜，韋立凡. 納米材料制備方法的研究現狀與發展趨勢[J]. 重慶大學學報（自然科學版），2005，01：5-10.

[2]解挺，焦明華，俞建衛，吳玉程，張立德. 準一維納米材料制備方法的研究現狀和發展趨勢[J]. 材料科學與工程學報，2006，02：311-315.

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