通过控制高压釜内溶液的温差使产生对流以形成过饱和状态而析出生长晶体的方法。水热法制备材料的特点是粒子纯度高、分散性好、晶形好且可控制生产成本低。用水热法制备的粉体一般无需烧结和球磨这就可以避免在烧结过程中晶粒会长大而且杂质容易混入等缺点;近年来水热法的一个创新是将微波引入反应体系中以更快地制备陶瓷材料。这提供了传统反应釜加热所不具有的优点包括快速加热至晶化温度均匀成核以及通过氢氧化物沉淀的快速溶解达到快速过度饱和从而导致较低的晶化温度和较短的晶化时间。233溶胶凝胶法
Solgel法的原理主要是原材料的水解、缩聚反应,常用的原料一般为金属醇盐和无机化合物。作为湿化学反应方法之一,不论所用的起始原料(称为前躯物)为无机盐或金属醇盐,其主要反应步骤是前驱物溶于溶剂(水或有机溶剂)中形成均匀的溶液,溶质与溶剂产生水解或醇解反应生成物聚集成1
m左右的粒子并组成溶胶,经蒸发干燥转变为凝胶,基本反应原理如下:
(1)溶剂化:能电力的前驱物金属盐的金属阳离子MZ将吸收水分子形成溶剂单元
M
H2O
Z
(
Z
为M
离子的价数),为保持它的配位数而有强烈地释放H
的趋势:
M
H2O
Z
M
H2O
1
OH
Z1
H,这时如有其它离子进入就可能产生聚合反
应,但反应式极为复杂;
(2)水解反应:非电离式分子前驱物,如金属醇盐MOR
(
为金属M的原子价)与
水反应:MOR
xH2OMOHxOR
xxROH;
反应可延续进行,直至生成MOH
(3)缩聚反应:缩聚反应可分为失水缩聚:
MOHHOMMOMH2O和失醇缩聚:
fMORHOMMOMROH
反应生成物是各种尺寸和结构的荣胶体粒子。234反相微乳液法
微乳体系中包含单分散的水或油的液滴,这些液滴在连续相中不断扩散并互相碰撞,微乳液的这种动力学结构使其成为良好的纳米反应器。因为这些小液滴的碰撞是非弹性碰撞或“粘性碰撞”,这有可能使得液滴间互相合并在一起形成一些较大液滴。但由于表面活性剂的存在,液滴间的这种结合是不稳定的,所形成的较大液滴又会相互分离,重新变成小的液滴。微乳液的这种性质致使体系中液滴的平均直径和数目不随时间的改变而改变,故而,微乳体系可用于纳米粒子的合成。如果以油包水型微乳体系作为纳米反应器,由于反应物被完全限定于水滴内部,因此要使反应物相互作用,其首要步骤是水滴的合并,实现液滴内反应物之间的物质交换。当混合水相中分别溶解有反应物A和B的两种相同的微乳体系时,由于水滴的相互碰r