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纳米新材料领域 制备方法分析
1061 人阅读发布时间：2018-10-16 18:04
纳米是一种度量单位，1nm为百万分之一毫米，即l毫微米，也就是十亿分之一米，一个原子约为0 1 nm。纳米材料是一种全新的超微固体材料，它是由纳米微粒构成，其中纳米颗粒的尺寸为l～100 nm。纳米技术就是在100nm以下的微小结构上对物质和材料进行研究处理，即用单个原子、分子制造物质的科学技。
纳米微粒是由数目较少的原子和分子组成的原子群或分子群，其占很大比例的表面原于是既无长程序又无短程序的非晶层：而在粒子内部，存在结晶完好的周期性排布的原子，不过其结构与晶体样品的完全长程序结构不同。正是纳米微粒的这种特殊结构，导致了纳米微粒奇异的表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应、量子隧道效应，并由此产生许多纳米材料与常规材料不同的物理、化学特性。
目前，纳米材料的制备方法主要有化学法和物理法这两大类。
纳米材料分散难点：
物理分散法：
化学分散：
高压均质法的优势：
利用高压流体在高速流动中产生的巨大剪切力和和流体碰撞产生的冲击压力快速剥离石墨，同时利用流体的高速流动，实现了石墨的逐层剥离，防止机械剪切力对石墨烯晶体结构的破坏，使制备的石墨烯晶格缺陷小、产品质量高，实现了高剪切机械条件下规模化生产高质量少层石墨烯。本发明方法制备的石墨烯产率高，层数在十层以内，结构缺陷小，分散性好，实现了快速、高效制备高质量石墨烯，大幅度降低了高质量石墨烯的生产成本，制备过程绿色环保，具有显著的市场价值。
纳米微粒是由数目较少的原子和分子组成的原子群或分子群，其占很大比例的表面原于是既无长程序又无短程序的非晶层：而在粒子内部，存在结晶完好的周期性排布的原子，不过其结构与晶体样品的完全长程序结构不同。正是纳米微粒的这种特殊结构，导致了纳米微粒奇异的表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应、量子隧道效应，并由此产生许多纳米材料与常规材料不同的物理、化学特性。
目前，纳米材料的制备方法主要有化学法和物理法这两大类。
纳米材料分散难点：
- 分散剂的选择
- 分散方法的选择
物理分散法：
- 机械搅拌分散
- 超声波分散
- 干燥分散
- 高压均质法
化学分散：
- 表面化学装饰
- 分散机分散
高压均质法的优势：
利用高压流体在高速流动中产生的巨大剪切力和和流体碰撞产生的冲击压力快速剥离石墨，同时利用流体的高速流动，实现了石墨的逐层剥离，防止机械剪切力对石墨烯晶体结构的破坏，使制备的石墨烯晶格缺陷小、产品质量高，实现了高剪切机械条件下规模化生产高质量少层石墨烯。本发明方法制备的石墨烯产率高，层数在十层以内，结构缺陷小，分散性好，实现了快速、高效制备高质量石墨烯，大幅度降低了高质量石墨烯的生产成本，制备过程绿色环保，具有显著的市场价值。