纳米材料及纳米催化剂的制备
纳米技术是一门崭新的综合性科学技术当物质被“粉碎”到纳米级并制成纳米材料时不仅光、电、热、磁等性能发生变化而且具有辐射、吸收、催化、吸附等许多新特性可较大地改变目前的产业结构1纳米技术有着广阔的发展前景。
1纳米材料科学的基本原理200年来人们对宏观物体与微观基本粒子进行了深入的研究发现它们虽然化学组成相同但理化性质却相差很大因此想象处于宏观物质与微观粒子之间应该有一个过度状态物质处于这个颗粒尺寸为0～100ｎｍ的过度状态即为纳米微粒ＮａｎｏＰａｒｔｉｃｌｅｓ和纳米团族ＮａｎｏＣｌｕｓｔｅｒｓ。随着显微技术发展到扫描隧道显微镜ＳＴＭ和原子显微镜ＡＭＦ使观察、制备、表征纳米材料成为可能又由于处于纳米过度状态的物质与处于宏观状态的物质在电子性质、表面性质等方面异差非常大一门新的学科纳米科学技术随即问世。11纳米材料纳米材料包括纳米颗粒、纳米薄膜、纳米晶体、纳米非晶体、纳米纤维、纳米块体等。纳米颗粒尺寸大于原子族小于超细微粒在1至100ｎｍ之间。纳米颗粒沿一维方向的排布则形成纳米丝沿二维方向排布则形成纳米膜沿三维方向排布则形成纳米块体。由于纳米材料颗粒的大小可以人工控制又由于尺寸小比表面积大表面的键态和颗粒内部不同及表面原子配位不全等从而导致表面的活性部位增加。另外随着粒经的减小表面光滑程度较差形成了凹凸不平的原子台阶这样就增加了化学反应的接触面。这些性质恰恰满足了纳米催化材料和助剂材料所要求的其颗粒大小、表面积大小、电子性质、吸附性能和催化反应性能等。12纳米材料的制备方法121超声波震荡法制备纳米材料例如将材料Ａ和材料Ｂ一起加热至全部熔化保持熔融状态用超声波震荡粉碎直到材料Ａ的纳米液分散在材料Ｂ中然后固化成纳米固体颗粒和纳米复合材料这是一种易于人为控制、简便的制备纳米材料的方法。122固相化学反应制备纳米材料例如制备过渡金属超细微粒就是用这种方法。它是用固态的金属氯化物和固态的硼氢化钾钠一起研磨然后在氮气气氛下200～450℃下焙烧再经水洗得到非晶态的超细微粒。123熔胶凝胶法制备纳米级αＡＬ2Ｏ3颗粒此方法是采用一般铝盐为材料加入一定的添加剂形成溶胶在溶胶中加入高氯物单体、关联剂或引发剂在高温下经溶胶凝胶过程形成高聚凝胶再经1200℃热处理得到10～50ｎｍ尺寸的αＡＬ2Ｏ3颗粒。124沉淀法制备纳米结构的氧化物和氢氧化物6。r