原创《混合碱法制备纳米粉体》：这是一篇与纳米粉论文范文相关的免费优秀学术论文范文资料,为你的论文写作提供参考。
摘 要：混合碱法制备微米甚至纳米结构的粉体具有成本低,温度低,粉体结构的生长可以得到有效的控制的优点,因此混合碱法是一种快速制备粉体的理想方法.
关键词：混合碱法;快速制备;粉体颗粒
1.混合碱法
混合碱法是以熔融的无水混合碱做为溶剂,以氧化物和金属无机盐作为反应物,在常压、200℃左右合成陶瓷粉体的方法.常用的混合碱是氢氧化钠NaOH和氢氧化钾KOH的混合体.
有资料显示,NaOH的熔点Tm等于323℃,KOH的熔点Tm等于360℃,而将NaOH和KOH按照混合一定比例（NaOH占到48.5%）混合时,将混合碱加热,得到一个低的共熔点Tm等于165℃.在这个合成工艺中,氢氧化物所起的作用不仅仅做为一种溶剂,而且还有一种能降低该反应反应温度的作用,节约了实验成本.
2.混合碱法制备粉体流程
2.1 反应流程
（1）将混合碱,所需的氧化物,可溶性盐按要求称量后放人反应釜;
（2）将反应釜放入高压釜;
（3）在恒温箱中加热,在经过一段时间的加热后,有新的物质生成;
（4）将高压釜取出凉致常温,清洗过滤,最后得到所需材料粉体.
2.2 颗粒生成机理
混合碱和氧化物混合加热,生成相应氧化物的钠盐和钾盐,在这个过程中发生离子交换,生成新的晶核,随着反应时间的增长,晶核不断地增多,晶核长大,聚集生成新的物相.
以钛酸钡制备为例说明反应过程,参和反应物为NaOH（或KOH）,氧化钛TiO2,氯化钡BaC12.
（1）NaOH（或KOH）和TiO2生成钛酸钠Na2TiO3（或钛酸钾K2TiO3）,同时NaOH（或KOH）和BaC12反应生成氢氧化钡Ba（OH）2;
（2）生成的Na2TiO3（或K2TiO3）和Ba（OH）2发生反应生成钛酸钡BaTiO3.NaOH（或KOH）参和的反应是一样的,为了简化反应,我们省掉KOH,反应方程如下：
2NaOH+TiO2等于Na2TiO3+H2O
2NaOH+BaC12等于Ba（OH）2+2NaC1
Na2TiO3+Ba（OH）2等于BaTiO3+2NaOH
总的反应式可以表示为：2NaOH+TiO2+BaC12等于BaTiO3+2NaCI+H2O
3.影响混合碱法的因素
3.1 温度
混合碱法的温度对合成产物结构具有一定的影响,受到加热后,参和反应的物质生成生成物母相晶相,形成稳定的晶核,母相中的质点按照晶体格子的构造不断的堆积到晶核上,晶体不断地长大.晶体的生长速率受温度和浓度等条件所控制.反应温度提高时,反应物生成速率在相对时间内加快,生成物浓度快速增大,晶核结晶速率也相应增大.所以适当的增加反应温度,会增加反应合成物的粒度尺寸.
3.2 时间
反应物受到加热,生成新物相晶核,新相质点不断堆积在晶核上面,晶体不断长大.随着时间的增长,生成物不断生成,生成物的浓度增大,单位时间内生成新相晶核的速率也不断增大,质点会聚集和附着在晶核上,晶粒得以长大.故适当延长加热时问,也会增加反应合成物的粒度尺寸.
3.3 掺加剂
掺加剂的影响主要通过两种途径影响颗粒尺寸大小,一种是通过催化反应速度影响颗粒大小;一种是通过生成新的物相来影响颗粒尺寸大小.
4.混合碱法的优点
4.1 工艺简单,合成温度低
两碱混合后加热可以形成一个低共融点,这样,在生产和实验中可以减少能源消耗,从而提高企业和公司的盈利水平.
4.2 混合碱的润滑剂作用
在反应过程中,混合碱受到加热,在低共融点处融化成液体,增大了参和反应的反应物的接触面积,从而加快反应速率,节省反应时间,起到了很好的润滑剂作用.
4.3 经济实惠
工艺所需要的原材料很便宜,整个合成过程成本效益较为可观,可供企业规模化批量生产.
4.4 满足多种应用和需要
采用混合碱法合成的纳米材料表面既没有化学试剂也没有无定型层,合成的纳米结构的材料粉体都是高质量的单一晶体,故可以满足很多应用和需要.
4.5 应用范围广
自从混合碱法被人们发现以后,它的应用范围越来越广,可以制备具有微米甚至纳米级结构的陶瓷粉体材料.
5.混合碱法应用实例
5.1 混合碱法制备钛酸钡BaTiO3
利用混合碱法制备BaTiO3,实验采用的混合碱NaOH和KOH按质量比例51.5：48.5共10g,TiO2和BaTiO3各0.5mmol,放入反应釜中,在恒温加热箱中加热至220℃反应72h.用混合碱法在反应温度220℃下反应72h合成制备的BaTiO3粒度是纳米级的.
5.2 混合碱法制备锰酸钡
实验中混合碱NaOH和KOH按质量比例（51.5：48.5）共10g,二氧化锰和氯化钡各0.5mmol,放入反应釜中,在恒温加热箱中加热至170℃反应72h.实验中,生长的锰酸钡为棒状,长度约为300nm
左右.
5.3 混合碱法制备单质
实验中7.8g氢氧化钠,10.2g氢氧化钾,0.117g氯化镍（NiCl2）,用混合碱法在190℃加热24h,制备出了单质镍.
通过试验,我们可以得到混合碱法制备得到的单质镍颗粒基本上都是小立方体,颗粒平均尺寸在120nm左右.
6.结语
混合碱法制备纳米结构材料,被广泛应用于实验室制备合成钛酸系,锰酸系、掺杂锰酸系、锡酸系、铌酸系等复杂的盐类粉末,也用于快速制备单质.随着实验的不断深入,相信这种方法会越来越多的被借鉴并应用到合成其它的材料中去.
纳米粉论文参考资料：
结论：混合碱法制备纳米粉体为关于对不知道怎么写纳米粉论文范文课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文纳米粉补漏论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料下载。
