1、电化学方法在制备纳米材料中的应用安徽理工大学 应化08-3班 2008302090 金磊摘要：本文阐述了以电化学为主的纳米材料制备方法的理念，通过其他传统方法的对比，介绍了电化学制备纳米材料的优点及其其影响因素，并通过几个纳米材料电化学制备方法加以说明。关键词：电化学；纳米材料；制备1.前言纳米材料，一般是指具有纳米量级(1-100 nm)的晶态或非晶态超微粒构成的固体物质或由它们作为基本单位构成的材料。其广义是指在三维空间中的微观结构，至少有一维方向上处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料1。纳米材料的制备技术实 上 以制备技术， 的超 是一 们 的纳米材料。 用的 是 用化学 方法
2、制备的， 以说是 的 单实用的纳米制备方法。， 们 的明currency1“fi观fl 学 用 的 ，了 的纳米材料的制备方法。电化学制备纳米材料 是一 ”的制备纳米材料的方法，电化学方法是 用加电作用，在 的电化学 应，通过一的化学 应电化学过或物理过，制备纳米材料的前 体，在 度 晶的纳米材料。电化学方法 是电化学 法 因其 的 点 制电位或电 实 电位或电 加 微 ，为制备粒 的纳米微粒 了一 方 的实 方法。 纳米材料的制备纳米材料的制备理基 ， 单说 是 制粒 ， 其在 要的。 前 纳米粒 的制备方法大体 以为物理法化学法物理化学法3 2。1 物理方法有物理 法， 用介质 物料间相互
3、磨 冲击，并辅以助剂加以 达 微粒微 化；物理气相 法 PVD ，在惰 气体气体气化后再冷凝成纳米粒，此还有真空蒸法放电爆炸法真空溅射法 。2 化学方法包括气相 法 CVD ， 用加热热 将物质气化后，通过化学 应，成核 纳米粒 ；水热合成法，高 高压在溶液或气体 体中合成；化学淀法，将 淀剂加 金属盐溶液中， 淀后进 热处理 纳米材料。3 物理化学方法包括溶胶-溶胶法，将将金属有机醇盐或无机盐溶液经水解， 溶质聚合成溶胶再凝胶，在低 干燥， 后 结 纳米粒 ；微乳液 胶束法，微乳液 胶束是 用两 互相溶的容剂，通过添加剂 因素的 制 纳米粒 ；此还有超临 法电化学法高 保护法 物化学法 。3
4、.电化学方法用于纳米材料的制备3.1电化学方法制备纳米材料的优点与传统的化学方法相比，电化学方法制备纳米材料的优点是备 单操作方 易于制 应条件 产物污染少 ，是一 非常有前途的制备与组装纳米粒 的好方法。与传统的纳米晶体材料制备法相比，电化学法获的纳米晶体具有以一些优点。电合成在靠近电极的双电层上，而双电层的电强度高达10 cm，在这 情况，通常能合成一般方法无法合成的产物。产物以薄膜或涂层的式 在电极上， 层具有独 的高密度 低空隙率，结晶组织取决于电 参数，因此 的纳米晶体材料具有很高的密度 极少的空隙率1。电化学法制备纳米晶体材料受尺寸 的限制很少。电位 电 的 动力 以 确 制从 强
5、的氧化剂 强的还原剂， 以连续 氧化还原强度 应速度， 以 应路电化学法像溶胶一凝胶法需要繁杂的后续过， 以直接获大批量的纳米晶体材料。电化学方法获纳米晶体的投成本相对较低而产率又非常高。 电化学方法在技术上的 较 ，工 易于 制，很容易由实向工 。电化学有以上优点， 是 在需要 装 应 应影响因素 一些 点。3.2电化学制备纳米材料影响因素电化学制备纳米材料影响因素主要有电 密度的影响，电 制备纳米晶体中 主要的 制因素 是电 密度或 速度。通常电 微晶用直 电 大于用 通电 ， 电 密度大于5A/dm2 ， 速度与电 密度 直 关，获的是纳米晶体。一般为，在一范围， 加电 密度有 于纳米晶
6、的成。PH的影响，溶液的pH电 过而 化，因此 制pH是获纳米晶体的又一个要条件。添加剂的影响，添加剂 以 电极极化， 物晶粒 化， 添加剂对于电 晶粒尺寸的影响是很大的。4.电化学方法制备纳米材料的实currency14.1及其氧化物纳米材料的电化学制备其 要“是在常 ， 用极法，需要金属盐，加fi 保护剂，在fl 溶液中，将大的电极在强 条件直接成00 nm的纳米粒 ， 用 气动态 电 法，在 ”液中，速 电 制备三维微纳米级 薄膜用电 冲氧化还原法，在 介质中，直接在电极制备纳米 薄膜，用 对其 结构组成进 了， 这两 金属膜对- 基的电还原有较高的电化 4。实currency1用”的极
7、法，通过在 化学电极在 化学 将 成纳米粒 ，通过 方法 明 的纳米粒 具有纳米粒 本 还 具有原 的 。 纳米氧化 的电化学制备 本文以0 1m 的 水溶液为电解液，以 极 为 ， 用电化学的方法无需经过溶胶一凝胶过 成 制备粒 的纳米氧化 。并用 对 体的结构 进 了。结明，经 0 0 处理1 后 了 的- - 为纳米材料的 了 无 无，又操作 单的制备方法。实currency1以高 为 极，以 极为 制备纳米氧化 为 们 了一 ”的制备路，其 了传统方法“较 条件 操作繁琐 点，其电解产物只有 氧化气，易进 一“ 结处理。结近十几年 对电化学制备纳米晶体的， 电化学法制备纳米晶体具有其他 通晶体 具有的优异 能，currency1 物理强度 能电化学 能以及市操作 应用 。制备纳米材料通过优化制备“第一要义 是改善纳米粒 ”能，优化制备实 “ 解决后处理问题。而电化学制备纳米材料通过本 电电极以及电解液 殊制备条件正达 了其改善优化 制备的 的。参考文献：1 冠 氧化镍 四氧化三钴纳米材料的电化学制备及其 能 中山大学 00 6 10徐 财 纳米技导 高 教育版社 00 11 徐淑丽 杜祖亮 张治军 纳米氧化 的电化学制备 J 学技术与工 006 6:1 8-1 4陈欣 及其氧化物纳米材料的电化学制备 浙江师范大学 00 1
