范本改良多元醇法制備畢業(yè)論文

1、<p>　　分類號 密級</p><p>　　中 國 XX 大 學(xué)</p><p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ）</p><p>　　中國XX大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書</p><p>　　教研室主任簽名

2、 教研室章</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘要…………………………………………………………………………1</p><p>　　前言……………………………………………………………………………3</p><p>　　第一章 綜述 …………………………………………………………

3、……………1</p><p>　　1、1粉末的結(jié)構(gòu)形貌控制的意義……………………………………………………1</p><p>　　1、2粉末制備方法……………………………………………………………………1</p><p>　　1、3濕法中的團(tuán)聚問題………………………………………………………………5</p><p>　　1、4主要形貌特征控制………

4、………………………………………………………6</p><p>　　1、5粉末結(jié)構(gòu)形貌控制存在的問題…………………………………………………8</p><p>　　第二章實驗部分………………………………………………………………9</p><p>　　2、1實驗原理 ………………………………………………………………………10</p><p>　　2

5、、2實驗簡介與內(nèi)容 ………………………………………………………………10</p><p>　　2、3實驗流程圖和步驟 ……………………………………………………………10</p><p>　　2．4粉末的表征 ……………………………………………………………………12</p><p>　　2、5研究方法與技術(shù)路線 …………………………………………………………12<

6、/p><p>　　2、6儀器 ……………………………………………………………………………12</p><p>　　2、7藥品 ……………………………………………………………………………12</p><p>　　第三章結(jié)果與討論 ………………………………………………13</p><p>　　1陰離子對鈷粉形貌的影響 ……………………………………

7、……………13</p><p>　　3．2溶劑對鈷粉形貌的影響 ………………………………………………………14</p><p>　　第四章 結(jié)論 ………………………………………………………………………17</p><p>　　結(jié)語與展望 …………………………………………………………………………17</p><p>　　參考文獻(xiàn) ………………

8、……………………………………………………………18</p><p>　　致謝 …………………………………………………………………………………19</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對粉體材料提出了越來越高的要求。盡管目前納米微粒已成為材料科學(xué)研究的熱點之一，但從應(yīng)用的角度來說，人們最為關(guān)心的仍是微米

9、和亞微米級的粒子。這是因為他們在陶瓷、顏料、電子、醫(yī)藥、催化劑、記錄材料以及粉末冶金等方面有著廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　鈷粉是硬質(zhì)合金的主要原料之一,目前在國內(nèi)的用量約為750噸左右。隨著超細(xì)硬質(zhì)合金工業(yè)的發(fā)展，硬質(zhì)合金中鈷粉有三種發(fā)展趨勢：超細(xì)鈷粉，納米WC-Co粉末，鈷與其它粉末的合金，這對原料鈷粉的質(zhì)量要求越來越嚴(yán)格，不僅對鈷粉的化學(xué)成分提出了更高要求，而且對鈷粉的物理性能如粒度·粒度分布

10、，晶體形貌等也提出了要求［5］。</p><p>　　眾所周知，F(xiàn)e2O3和AL2O3粉末都具有多種形貌，其中僅針形和紡錘形r-Fe2O3可用來制備高檔磁帶和磁盤；僅球形a-AL2O3具有良好的流延性能，適合制備薄膜混合電路基片的要求［4］。因此，在粉末制備過程中，根據(jù)其應(yīng)用需要進(jìn)行粉末的結(jié)構(gòu)形貌控制具有十分重要的意義。也就是說制備出不同形貌的鈷粉來滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要。</p><p>　

11、　濕化學(xué)法制備粉體的顆粒形貌與體系的組分和操作條件有著密切的關(guān)系。溶液的濃度、陰離子的種類、反應(yīng)的溫度、PH值、添加劑、溶劑的種類與數(shù)量等的改變都可能使獲得的粉體顆粒形貌不同［2］。</p><p>　　多元醇法制備超細(xì)粉體是由Figlarz等人在1985年發(fā)明的。該法可以制備出形貌均一，分散良好的鎳、鈷等金屬粉末，其特點是多元醇既是溶劑又是還原劑，反應(yīng)可在常壓下進(jìn)行，但反應(yīng)速度較慢，還原溫度較高，一般須在多元醇

12、的沸點（乙二醇是197℃，其它多元醇更高）回流幾個小時甚至幾天［11］；用氫氣或水合聯(lián)氨等還原劑從金屬鹽的水溶液中沉積金屬的方法已有近百年的歷史，有的已實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。其特點是反應(yīng)速度較快，一般不超過2小時；但有時團(tuán)聚比較嚴(yán)重。</p><p>　　本方法將多元醇法與水溶液化學(xué)還原法結(jié)合起來，在較低溫度下和較短時間內(nèi)制備出形貌均一，分散良好的鈷粉。且就陰離子，溶劑的改變對鈷粉的形貌的影響進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，對其形

13、貌變化的規(guī)律進(jìn)行了認(rèn)真的探討。</p><p><b>　　第一章 綜述</b></p><p>　　1、1粉末的結(jié)構(gòu)形貌控制的意義</p><p>　　粉末的性能主要取決于粉末結(jié)構(gòu)形貌特征，粉末的粒度極其分布是最基本的形態(tài)特征，他基本上決定了粉末的整體和表面特征。此外，粉末結(jié)構(gòu)形貌特征還包括粉末的形狀，化學(xué)組成、物理組成、內(nèi)外表面積、體積和

14、表面缺陷等，他們一起決定粉末的綜合性能［1］。眾所周知，F(xiàn)e2O3和AL2O3粉末都具有多種形貌，其中僅針形和紡錘形r-Fe2O3可用來制備高檔磁帶和磁盤；僅球形a-AL2O3具有良好的流延性能，適合制備薄膜混合電路基片的要求［4］。因此，在粉末制備過程中，根據(jù)其應(yīng)用需要進(jìn)行粉末的結(jié)構(gòu)形貌控制具有十分重要的意義。</p><p><b>　　1、2粉末制備方法</b></p>

15、<p>　　目前 ，粉末制備方法歸結(jié)起來可分為兩大類：物理方法和化學(xué)方法。常用物理方法有粉碎法 、氣體蒸發(fā)法 、測射法等；化學(xué)方法主要有沉淀法、相轉(zhuǎn)變法和氣溶膠反應(yīng)法等。其中化學(xué)沉淀法因簡單可行，生產(chǎn)規(guī)模大，在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。許多研究者通過控制是法制分鐘的影響因素（如濃度、PH值、溫度、添加劑等），提出了許多粉末結(jié)構(gòu)形貌控制方法，并用于生產(chǎn)，獲得顯著經(jīng)濟(jì)效益［1］。</p><p>　　濕化學(xué)法制備

16、粉體，溶液的物理化學(xué)條件對粉末結(jié)構(gòu)形貌的影響主要受合成體系中晶核形成與生長機(jī)制以及粉體顆粒間作用力所控制，濕化學(xué)法制備粉體的顆粒形貌與體系的組分和操作條件有著密切的關(guān)系。溶液的濃度、陰離子的種類、反應(yīng)的溫度、PH值、添加劑溶劑的種類與數(shù)量等的改變都可能使獲得的粉體顆粒形貌不同［2］。各種工藝條件都是通過影響晶核的形成與生長、以及粉體顆粒的相互作用來影響晶核的形成與生長、以及粉體顆粒的相互作用來影響粉末顆粒大小、形貌和分散性。欲獲得單分散

17、均勻的細(xì)顆粒，必須將成核和生長兩個過程分開，以便使已形成的晶核能同步地長大，避免成核與生長同時進(jìn)行，致使先成核者先長大，造成顆粒大小不均，顆粒的分布很寬，形貌也就無法得到控制。因此，粉末結(jié)構(gòu)形貌控制的研究既要注意晶體本身結(jié)晶的習(xí)性，又要考慮與晶體生長相關(guān)的溶液物理化學(xué)條件。</p><p>　　1、2、1溶劑蒸發(fā)法 </p><p>　　溶劑蒸發(fā)法包括噴霧干燥、冷凍干燥和噴霧熱分解等幾種方

18、法。噴霧熱分解法是用噴霧干燥器將溶液或懸浮液分散成小液滴，并迅速噴入高溫區(qū)使溶液蒸發(fā)，以減少成分分解和偏析，同時在瞬間完成前驅(qū)體的煅燒過程，得到均勻分散的氧化無粉末。它的最大優(yōu)點是制粉周期短，使用性強(qiáng)，近年來已有應(yīng)用。另外應(yīng)該介紹的是冷凍干燥法。這種方法是將共沉淀膠體霧化噴入到液氮中快速冷卻，然后在真空中使水分子從故態(tài)冰中以升華方式被脫除。該方法的優(yōu)點是可較好地消除干燥過程中的團(tuán)聚現(xiàn)象，因為含水的物料在結(jié)冰時，可以使固相顆粒保持在水中時

19、的均勻狀態(tài)。冰升華時，由于沒有水的表面能力作用,顆粒之間不會過分靠近，從而避免了團(tuán)聚的產(chǎn)生［7］。 </p><p>　　1、2、1水熱法 </p><p>　　水熱法是在密閉容器(高壓釜)中，用水溶液作為反映介質(zhì)，通過對反映容器加熱，形成一個高溫高壓反應(yīng)環(huán)境，使得通常難溶或不溶的物質(zhì)溶解并且重結(jié)晶，生成氧化物晶態(tài)粉末。根據(jù)使用設(shè)備的差異，又可分為普通水熱法和特殊水熱法。所謂特殊水熱

20、法是指在水熱條件反應(yīng)體系中，再添加其他的力場，如直流電場、磁場、微波場等。水熱法也是當(dāng)前制備超細(xì)粉末的一種重要方法，不但在實驗室有大量研究和應(yīng)用，而且已實現(xiàn)了工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)。 從水熱物理化學(xué)看，在這種方法中除發(fā)生化學(xué)反應(yīng)外，還涉及到了相平衡、溶解度與溫度、加熱反應(yīng)熱力學(xué)等問題。在一般情況下，化合物在水中的溶解度都很小，所以，常在體系中加入低熔點的鹽或酸、堿等添加劑。由于水溶液在水熱條件下的粘度較常溫常壓下低2個數(shù)量級，所以這種體系有利

21、于擴(kuò)散，故而反應(yīng)速度教快。 </p><p>　　水熱法制備超細(xì)或納米級粉末需經(jīng)歷以下步驟:（1）在水熱介質(zhì)中溶解，即以離子、分子或離子團(tuán)的形式進(jìn)入溶液;（2）體系中存在的十分有效的熱對流，以及溶解區(qū)和生長區(qū)之間的濃度差，使溶解的離子分子或離子團(tuán)被輸送到生長區(qū)；（3）離子、分子或離子團(tuán)在生長界面上的吸附、分解與脫附；（4）吸附物質(zhì)在界面上運(yùn)動，直到晶體粉末生成。得到的晶體形貌與生長條件是密切相關(guān)的，通常的規(guī)律是

22、反應(yīng)溫度和壓力越高，晶體生成速度越大。在現(xiàn)今研究中提出的負(fù)離子配位體生長基元模型合理地解釋了實際情況。該模型認(rèn)為：溶解到溶液中的離子、分子或離子團(tuán)之間發(fā)生反應(yīng)，形成具有幾何構(gòu)型的聚合體，即生長基元。生長基元的大小和結(jié)構(gòu)與水熱反應(yīng)條件有關(guān)。在一個水熱反應(yīng)體系里，同時存在多種形式的生長基元，他們之間存在著動態(tài)平衡。哪一種生長基元越穩(wěn)定,它在體系中出現(xiàn)的幾率也就越大。從結(jié)晶學(xué)的觀點看，生長基元的正離子是與滿足一定配位數(shù)的負(fù)離子相結(jié)合的，故又稱

23、為負(fù)離子配位生長基元模型。這是目前將晶體的形貌、結(jié)構(gòu)和生長條件統(tǒng)一 起來，并被公認(rèn)為合理的一個模型。 </p><p>　　近年來水熱法制備納米級粉體的技術(shù)已相當(dāng)成熟，水熱法的設(shè)備也有了很大的改進(jìn)與發(fā)展。可以預(yù)見，這一方法的研究與應(yīng)用將會得到更廣泛的發(fā)展［7］。</p><p>　　1、2、3化學(xué)沉淀法 </p><p>　　化學(xué)沉淀法屬濕法重最廣泛使用的一種

24、方法。該法是在含有多種可溶性陽離子的鹽溶液中，加入沉淀劑(OH-、CO32-、C2O42-、SO42-等)，使形成不溶性化合物沉淀(如氫氧化物，碳酸鹽，草酸鹽，硫酸鹽等)，然后在對沉淀物進(jìn)行固液分離、洗滌干燥以及加熱分解等后處理從制得粉末產(chǎn)品，它包括共沉淀法、水解法、均勻沉淀法、氧化水解法以及還原法。</p><p>　　化學(xué)沉淀法中，從化學(xué)沉淀反映、晶粒生長到凝膠體的漂洗、分散、干燥、煅燒的每一個階段都對顆粒生

25、長有影響。從沉淀機(jī)理分析，為了從溶液中析出大小均勻的固體顆粒，必須使成核和生長這兩個過程分開，以便使已形成的每個晶核同步長大，并在生長過程中，不再有新核形成</p><p>　　化學(xué)沉淀過程中，粉末顆粒的生成經(jīng)歷了成核、生長、聚結(jié)與團(tuán)聚等過程。按照成核生長理論，成核速率為</p><p>　　J=Aexp[16πσ3M2／3R3T3ρ3(㏑s)2]</p><p>

26、　　式中 J -成核速率，數(shù)目/（m3.s）;</p><p>　　頻率因子，數(shù)目（m3.s）</p><p>　　σ-液固界面張力，erg/ m3;</p><p><b>　　M-溶質(zhì)分子質(zhì)量；</b></p><p><b>　　ρ-顆粒密度；</b></p><p&g

27、t;　　s-溶液的過飽和度；</p><p><b>　　T-溫度，K</b></p><p>　　另外，晶粒長大速率可用下式表示［5］：</p><p>　　G = KgA⊿Cj</p><p>　　式中：G -- 結(jié)晶長大速率；</p><p>　　Kg-- 總傳質(zhì)系數(shù)；</p>

28、<p>　　A -- 晶體的表面積；</p><p>　　J -- 晶體長大動力學(xué)反應(yīng)級數(shù)；</p><p>　　⊿C-- 過飽和度。</p><p>　　從上式可以看出過飽和度越大，界面張力σ愈小，生成晶核速度愈快。一般說來，若晶核的長大的速率較快而晶核的形成速率較慢，則得到粗粒結(jié)晶；若晶核的長大速率較慢而晶核的形成速度較快，則得到細(xì)粒結(jié)晶。</

29、p><p>　　晶核形成以后，溶質(zhì)在晶核上不斷沉積，晶粒不斷長大。實際上，在沉淀反應(yīng)中，晶核形成是在極高過飽和度下完成的，瞬間大量成核迅速降低了溶液中的過飽和度，從而抑制了二次成核及晶核生長，因而晶核生長的主要方式為碰撞聚結(jié)，即晶核之間、晶核與微粒之間或微粒之間相互合并形成較大的粒子。</p><p>　　根據(jù)DLVO理論，顆粒之間位能等于與離子之間距離成函數(shù)關(guān)系的范德華吸引力位能和靜電斥力位

30、能之和（如圖1），若體系中粒子布朗運(yùn)動平均動能大于兩個顆粒之間最大位能，顆粒之間發(fā)生碰撞聚結(jié)。小顆粒聚結(jié)到大顆粒上之后可能進(jìn)一步通過表面反應(yīng)、擴(kuò)散形成一個更大微粒，也可能只在粒子相互接觸局部溶合，形成一個大的多孔粒子聚合體，即發(fā)生團(tuán)聚。團(tuán)聚現(xiàn)象不僅發(fā)生在淀過程中，而且發(fā)生在其后的過濾、干燥以及煅燒過程中，這些過程中發(fā)生團(tuán)聚的主要根據(jù)是沉淀粒子表面存在非架橋羥基，其次是沉淀粒子在脫水過程中毛細(xì)管收縮作用。</p><p

31、>　　由上述分析可見，在化學(xué)沉淀制粉中，粉末結(jié)構(gòu)形貌主要受沉淀制備體系中晶核形成與生長機(jī)制以及粉末顆粒之間作用力所控制，各種工藝條件都是通過影響晶核的形成與生長以及顆粒之間相互作用而影響粉末結(jié)構(gòu)形貌，這就是實施粉末結(jié)構(gòu)形貌控制的理論依據(jù)［1］。</p><p>　　1、3濕法中的團(tuán)聚問題</p><p>　　濕法中幾種方法的比較與團(tuán)聚問題沉淀法與水熱法有較高的性能、價格比，應(yīng)認(rèn)為具有

32、先進(jìn)性,而且效益好。在濕法中存在的最大問題是顆粒的團(tuán)聚。這一問題一直困擾著濕法的應(yīng)用與發(fā)展。圍繞著團(tuán)聚機(jī)理以及解決團(tuán)聚問題已進(jìn)行了許多研究工作。</p><p>　　從溶液中生成固體微粒后,由于布朗運(yùn)動的驅(qū)使,微粒之間互相接近。若微粒沒有足夠的動能克服阻礙，微粒將發(fā)生碰撞形成團(tuán)聚體的勢疊，則兩個微粒將聚在一起成為團(tuán)聚體。阻礙二個微粒相互碰撞形成團(tuán)聚體的勢疊(Vb)可表示如下：Vb=Va+Ve+Vc </p&

33、gt;<p>　　式中Va--起源于Vanderwdt引力,為負(fù)值;</p><p>　　Vc--起源于靜電排斥力,為正直;</p><p>　　Ve-起源于微粒表吸附有機(jī)大分子的形位貢獻(xiàn),其值可正可負(fù)。</p><p>　　從上式可知,為使Vb變大，應(yīng)使Va變小，Ve變大， Vc應(yīng)是大的正直。Va同微粒的種類、大小和介電性能有關(guān)。Ve的大小可通過調(diào)節(jié)

34、溶液的PH值、反離子濃度、溫度等參數(shù)來實現(xiàn)。Vc的大小取決于微粒表面的有機(jī)大分子特性(如連長、親水、親油基團(tuán)特性等)和有機(jī)大分子溶液中的濃度，只有酸度適當(dāng)才能使Vc為正直。團(tuán)聚和離散兩個過程處在動態(tài)平衡狀態(tài)，改變式中的參數(shù)，可以使團(tuán)聚與離散平衡，并從一個平衡狀態(tài)達(dá)到另一個平衡狀態(tài)。 </p><p>　　形成團(tuán)聚結(jié)構(gòu)的第二個過程是在固-液分離過程中發(fā)生。從溶液中生長出固相顆粒后，需要把溶液從微粒粉料中排除掉。隨

35、著最后一部分溶液的排除，在表面張力作用下，固相顆粒之間不斷靠近，并作后團(tuán)聚在一起。如果溶液是水，最終殘留在顆粒間的微量水，通過氫鍵會將顆粒與顆粒粘在一起。如果是鹽類溶液，其中含有的微量鹽類雜質(zhì)(氯化鈉\氫氧化物等)則會形成"鹽橋"，更會把顆粒相互粘連牢固。這種團(tuán)聚過程是不可逆的，團(tuán)聚體一旦生成就很難徹底分離開。 </p><p>　　產(chǎn)生團(tuán)聚的第三個過程是在煅燒過程中形成團(tuán)聚體。這是由于已形

36、成的團(tuán)聚體因局部燒結(jié)而結(jié)合牢固.顆粒間的這種局部燒結(jié)造成的團(tuán)聚，會大大地惡化粉料的成型和煅燒性能。這是在制備納米級固體粉末時要盡量避免的。 </p><p>　　解決團(tuán)聚問題的研究較多。JonesNorman首次報道了用有機(jī)醇洗滌Zr(OH)4膠體可減少團(tuán)聚;1990年,Kalisgewski等詳細(xì)研究了用醇洗滌膠體對團(tuán)聚強(qiáng)度的影響機(jī)理，并指出，由于膠粒表面羥基(-OH)被乙氧基團(tuán)(-OC2H5)取代而形成氫鍵

37、，且乙醇分子阻礙膠粒之間靠近，因此在干燥和煅燒過程中不會形成Zr-O-Zr化學(xué)鍵，解釋了乙醇洗滌法可減少團(tuán)聚的主要原因。應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是，以濕法制備納米級固體粉末材料，至關(guān)重要的是解決團(tuán)聚問題，至今還不能說有徹底解決這一問題的好方法。對團(tuán)聚產(chǎn)生的原因以及為避免團(tuán)聚產(chǎn)生而采取的措施，即團(tuán)聚產(chǎn)生的機(jī)理和解決團(tuán)聚的方法，仍需做進(jìn)一不的研究［7］。</p><p>　　1、4主要形貌特征控制</p><p&

38、gt;　　1、4、1粉末粒度控制</p><p>　　制備粒度均一分散的超細(xì)粉是形貌控制的主要目標(biāo)之一。在化學(xué)沉淀制粉過程中，微觀均勻混合是體系粒度控制的最主要內(nèi)容，各個微小區(qū)域內(nèi)過飽和度微小變化將導(dǎo)致晶核數(shù)目大量變化，從而使晶核大小不一，強(qiáng)制混合是保證微觀狀態(tài)一致、制取粒度均一的超細(xì)粉末的有效措施。</p><p>　　另一方面，防止經(jīng)理之間團(tuán)聚是粒度控制的又一重要內(nèi)容。在沉淀之前或沉淀

39、進(jìn)行過程中，添加有機(jī)高分子表面活性劑，讓他們吸附在粒子表面使粒子之間勢壘急劇增大（如圖2），就能比較理想地達(dá)到防止顆粒之間發(fā)生聚結(jié)團(tuán)聚的目的。實際上低分子有機(jī)表面活性劑例如乳酸、酒石酸在TiSO4水解制備偏鈦酸粒子時有類似作用效果。最近，張宗濤等人進(jìn)一步研究證明了高分子有機(jī)表面活性劑與金屬離子之間通過配位成鍵產(chǎn)生化學(xué)吸附，從而有利于成核和防止粉末團(tuán)聚。而用有機(jī)官能團(tuán)取代顆粒表面的所有非架橋羥基是防止粉末在過濾、干燥過程中發(fā)生團(tuán)聚的有效措

40、施［1］。</p><p>　　1、4、2粉末形狀控制</p><p>　　化學(xué)沉淀法制粉工藝中，一般通過調(diào)節(jié)溶液濃度、PH值來控制粉末的形狀。最近添加劑改變粉體形狀的研究倍受人們關(guān)注。在超細(xì)分體a-Fe2O3合成中，研究者發(fā)現(xiàn)陳化時添加檸檬酸、酒石酸，a -Fe2O3粉末成短柱狀、片狀或?qū)訝睿?添加有機(jī)磷酸可以得到軸比很大的適宜作磁記錄介質(zhì)的針狀粉末。通過添加檸檬酸還制備得阻燃材料用等

41、軸細(xì)棱形片鋁鈉時和細(xì)小片狀Mg(OH)2。在尿素高溫分解-均勻沉淀法制取粉體體一系列研究中，人們發(fā)現(xiàn)粉末形狀不僅與添加劑環(huán)已烷四胺、乙醇胺及其濃度有關(guān)，而且與體系中陰離子種類有關(guān)，當(dāng)體系中有SO42-存在時，主要呈六角棱柱形.，體系中陰離子為CL-,NO3-,CH3COO-時，ZnO粉末則為針狀。</p><p>　　對于添加劑對粉末形狀影響與控制，可以用晶體生長周期鏈理論來解釋。根據(jù)該理論，晶體生長速度依晶體取

42、向不同而異，晶體沿強(qiáng)鍵方向生長較慢，其晶面被隱沒，沿弱鍵方向生長較慢，晶面顯露，晶體生長形狀決定于其中最弱鍵鏈。異種物質(zhì)選擇地吸附于某一特定晶面上，抑制該晶面方向上晶體生長，從而改變晶體形狀。添加異種物質(zhì)進(jìn)行粉末形狀控制應(yīng)考慮下幾點：（1）母晶的晶格結(jié)構(gòu)；（2）剩余的原子價；（3）異種物質(zhì)分子的機(jī)性基、大小、形狀以及配位。在該理論指導(dǎo)下，A.M.Cody等在石膏晶體生長研究中，通過添加一系列有機(jī)分子進(jìn)行外延生長的立體結(jié)構(gòu)選擇控制，得到了

43、各種特殊形狀的石膏晶體。</p><p><b>　　粉末的晶形構(gòu)造控制</b></p><p>　　工業(yè)生產(chǎn)中粉末晶形構(gòu)造控制的成功范例是水解-煅燒制金紅石型二氧化鈦（鈦白粉）。在偏鈦酸鹽水解體系中，陰離子對偏鈦酸粒子結(jié)構(gòu)以及隨后的煅燒結(jié)構(gòu)變化影響很大，硫酸氧鈦（TiO SO42-）溶液水解制得的偏鈦酸呈銳鈦礦形構(gòu)造，在煅燒過程中首先轉(zhuǎn)化為銳鈦礦型TiO2,再在高溫

44、下轉(zhuǎn)化為金紅石型TiO2。而氯化氧鈦溶液（TiOCl2）水解的偏鈦酸粒子則呈金紅石型構(gòu)造，在煅燒過程中直接轉(zhuǎn)化為金紅石型TiO2。因此，人們在硫酸氧鈦水解時采用TiOCl2水解得到的金紅石型偏鈦酸作晶種，從而可以低溫煅燒直接轉(zhuǎn)化制取超細(xì)金紅石型鈦白粉。另外Fujio Izumi和陳代榮等在水熱合成TiO2研究中都發(fā)現(xiàn)PO43-,SO42-,Cl-有利于銳鈦礦型TiO2生成并明顯促進(jìn)TiO2顆粒生長。</p><p&g

45、t;　　關(guān)于陰離子SO42-,Cl-等對偏鈦酸粒子結(jié)構(gòu)影響機(jī)理，Egon認(rèn)為在水解過程中，SO42-與Ti4+形成Ti4+- SO42-絡(luò)合物中間過渡產(chǎn)物，然后再進(jìn)一步水解形成TiO(OH)2(偏鈦酸)，Cl-和NO3-與Ti4+而結(jié)合能力較弱，不參與水解過程，偏鈦酸中不含SO42-，NO3-，Cl-離子，而李風(fēng)翔等的研究則表明偏鈦酸中夾雜有與SO42-，Cl-粒子，據(jù)此他們認(rèn)為陰離子參與了化學(xué)成鍵，從而使偏鈦酸呈不同結(jié)構(gòu)。</p

46、><p>　　研究者常將ZrO2,BaTiO3在室溫時亞穩(wěn)相結(jié)構(gòu)的存在與粒度聯(lián)系在一起，即所謂的“尺寸效應(yīng)”：晶粒結(jié)晶學(xué)構(gòu)造與其粒度之間存在聯(lián)系，一般情況下低粒度下為亞穩(wěn)相?；诖?，有人在分析水熱法合成BaTiO3中Cl-、NO3-對BaTiO3相結(jié)構(gòu)的作用時認(rèn)為，Cl-、NO3-參與了BaTiO3晶體成核和生長，促進(jìn)顆粒生長使其達(dá)到BaTiO3尺寸效應(yīng)的四方相（室溫穩(wěn)定相）尺寸范圍。不過一系列研究還表明，除粒度外，

47、缺陷也是亞穩(wěn)相存在的重要原因，而且前驅(qū)物種（即陰離子）對尺寸效應(yīng)的臨界粒度影響也是明顯的。至于陰離子物種與缺陷之間是否存在聯(lián)系還未見報道。</p><p>　　盡管以上關(guān)于陰離子對粉末相結(jié)構(gòu)影響機(jī)理研究結(jié)論各異，但陰離子參與了成核和生長過程確是一致的看法，不過具體作用過程機(jī)理仍然不明確。</p><p>　　另一方面，利用非晶質(zhì)物料在不同條件下結(jié)晶制備不同形貌的粉末材料是實施粉末結(jié)構(gòu)形貌控

48、制十分有效的手段，安江任等在首先制取粒徑0、05-0、2微米非晶質(zhì)CaCO3Ca3(PO4)2·nH2O基礎(chǔ)上，通過調(diào)節(jié)晶化條件制取了了各種結(jié)構(gòu)形貌的粉末材料［1］。</p><p>　　1、5粉末結(jié)構(gòu)形貌控制存在的問題</p><p>　　雖然有關(guān)濕法化學(xué)制粉中粉末結(jié)構(gòu)形貌控制研究已有不少報道，但總體來看，這項工作還處于研究起步階段，有許多技術(shù)和理論問題有待于進(jìn)一步探討。主要表

49、現(xiàn)在：</p><p>　　(1)液相制粉體系中陰離子作用機(jī)理。盡管研究者對陰離子參與了成核和生長過程取得一致看法，但是對陰離子對粉末相結(jié)構(gòu)影響機(jī)理研究結(jié)論個異，也就是說，陰離子具體作用機(jī)理不明，從而難以對粉末結(jié)構(gòu)形貌進(jìn)行準(zhǔn)確有效的控制；</p><p>　　(2)現(xiàn)代化分析檢測技術(shù)。由于沉淀反應(yīng)速度快，難以跟蹤晶體生長過程，而往往只能通過粉末特征對其生長過程進(jìn)行推測，因此對分析測試技術(shù)提

50、出更高要求。</p><p>　?。?）晶體特征生長模型及其計算機(jī)模擬。傳統(tǒng)的晶體生長模型是建立在二維或三維概念上的，而與之相應(yīng)的計算機(jī)模擬難以得到準(zhǔn)確預(yù)測結(jié)果，事實上，晶體由于其表面的粗糙性及其生長過程中德子相似性，因而具有分形性質(zhì)，引入“分形”概念可能會更真實的建立晶體等生長模型；</p><p>　?。?）粉體的團(tuán)聚與分級。即使粉末結(jié)構(gòu)形貌在反應(yīng)過程中得到有效控制，但是顆粒（尤其是超

51、細(xì)粉）的團(tuán)聚和分級仍是一個技術(shù)難題；</p><p>　　（5）工業(yè)化制備技術(shù)。目前粉末結(jié)構(gòu)形貌控制研究大部分還是處于試驗室階段，用于工業(yè)生產(chǎn)尚有很大困難［1］。</p><p><b>　　第二章 實驗部分</b></p><p><b>　　2、1實驗原理</b></p><p>　　以多元醇

52、為溶劑，氫氧化鈉為沉淀劑，水合聯(lián)氨為還原劑，將溶液中的鈷離子直接還原制得鈷粉。過程可以看成是與兩個步驟完成的：（1）鈷離子被還原 ，形成鈷晶核；（2）鈷離子被鈷晶核表面吸附 ，進(jìn)一步被還原，使鈷晶核長大。</p><p>　　沉淀反應(yīng)方程式： Co2+ + OH- → Co(OH)2↓</p><p>　　2、2實驗簡介與內(nèi)容</p><p>&l

53、t;b>　　2、2、1實驗簡介</b></p><p>　　本方法將多元醇法與水溶液化學(xué)還原法結(jié)和起來，在較低溫度下和較短時間內(nèi)制備出形貌均一，分散良好的鈷粉。中國科學(xué)院過程工程研究所的喻克寧等人已成功的制備出了形貌均一、分散良好的鎳粉。</p><p>　　以多元醇為溶劑，氫氧化鈉為沉淀劑，經(jīng)水合聯(lián)氨還原鈷離子制得鈷粉，通過改變陰離子，溶劑的種類來獲得不同形貌的鈷粉，從

54、而滿足不同的應(yīng)用需要。</p><p>　　因此，本方法包括兩個步驟：一是用堿沉淀鈷鹽的多元醇溶液得到氫氧化鈷沉淀。而用作為沉淀劑的堿可選擇氫氧化鈉或氫氧化鉀。堿與金屬的摩爾比為1、5，沉淀反應(yīng)可在室溫或加熱下進(jìn)行。</p><p>　　二是采用適當(dāng)還原劑將多元醇中的氫氧化鈷還原為金屬鈷粉。當(dāng)以聯(lián)氨為還原劑時，聯(lián)氨與金屬的摩爾比為0、5-10，反應(yīng)可在燒杯等玻璃容器中進(jìn)行，采用電熱板和磁轉(zhuǎn)

55、子控制反應(yīng)溫度及保持氫氧化鈷沉淀在多元醇中的均勻分散，反應(yīng)溫度一般為80℃左右，反應(yīng)時間為1-2小時，可根據(jù)產(chǎn)品要求及使用的溫度和反應(yīng)物濃度進(jìn)行變更。 </p><p>　　在經(jīng)典的多元醇方法中，由于多元醇本身是還原劑，在反應(yīng)中被氧化為其它有機(jī)物，因而一般不能再次使用。而在本方法中，多元醇僅作為沉淀鈷鹽和進(jìn)行還原反應(yīng)的介質(zhì)，自始至終并未發(fā)生質(zhì)的變化，因此可以多次使用。由于在反應(yīng)過程

56、中生成鈉鹽和水，混雜在反應(yīng)后的多元醇中，因此再次使用前最好通過蒸餾除去其中的水分，通過結(jié)晶除去其中的鈉鹽。</p><p><b>　　2、2、2實驗內(nèi)容</b></p><p>　　本實驗研究內(nèi)容是擬定溶液的濃度，反應(yīng)的溫度不變，只改變?nèi)軇┖完庪x子的種類，溶劑有乙二醇、丙三醇、乙醇。陰離子有SO42-、 CL- 、NO3- 、C 2O 42-。通過改變?nèi)軇庪x子的

57、種類來獲得不同形貌的鈷粉，從而總結(jié)出溶劑，陰離子的改變對鈷粉形貌所產(chǎn)生的影響，這對制備出所需形貌的鈷粉有重要意義。</p><p>　　2、3實驗流程圖和步驟</p><p>　　下面就是本實驗的流程圖:</p><p><b>　　實驗步驟：</b></p><p>　?。?） 經(jīng)計算，稱取一定量的鈷鹽和氫氧化鈉。

58、</p><p>　?。?） 分別量取40ml多元醇倒入兩個燒杯中。</p><p>　?。?） 將稱好的鈷鹽和氫氧化鈉分別放入燒杯中，同時加熱攪拌。</p><p>　　（4） 待鈷鹽和氫氧化鈉都充分溶解后，將兩種溶液混合。</p><p>　　（5） 將混合后的溶液溫度控制在80℃左右，在此溫度下加入適量的水合聯(lián)氨，繼續(xù)攪

59、拌使其充分的反應(yīng)，反應(yīng)時間為1—4小時，其中以陰離子為硝酸根離子，溶劑為丙三醇反應(yīng)時間最長。</p><p>　　反應(yīng)結(jié)束后，將所得溶液經(jīng)固液分離、乙醇洗，丙酮洗后自然風(fēng)干，從而獲得鈷粉。 </p><p>　　將得到的鈷粉經(jīng)電子探針拍片后，觀察其形貌，總結(jié)出陰離子，溶劑對鈷粉形貌的影響。</p><p>　　在整個升溫及恒溫階段，均維持電磁攪拌。采用X射線粉末衍

60、射法對粒子進(jìn)行物相分析，采用電子探針對粒子進(jìn)行了形貌觀察。</p><p><b>　　2．4粉末的表征</b></p><p>　　粉末的表征是超細(xì)粉制備的一個非常重要的方面、本文采用的表征方法及所用儀器的型號如下：</p><p>　　日本島津電子產(chǎn)EPMA1660</p><p>　　日本理學(xué)制造D/MaX-RC&

61、lt;/p><p>　　2、5研究方法與技術(shù)路線</p><p>　　反應(yīng)可在燒杯等玻璃容器中進(jìn)行，采用電熱板和磁轉(zhuǎn)子控制反應(yīng)溫度及保持氫氧化鈷沉淀在多元醇中的均勻分散，反應(yīng)溫度控制在80℃左右，溫度太高則N2H4·H2O易分解，太低反應(yīng)不發(fā)生不不充分。反應(yīng)時間1小時左右。</p><p>　　先以乙二醇為溶劑，陰離子為SO42-、CL-、NO3-、C2O42

62、-得到四種樣品，經(jīng)掃描電鏡拍片后，挑出一形貌較好的。然后對應(yīng)的陰離子不變，改變?nèi)軇^續(xù)實驗。</p><p>　　將得到的鈷粉經(jīng)固液分離、水洗、乙醇洗和丙酮洗滌后，自然風(fēng)干，從而制得鈷粉。</p><p>　　將所得干燥后的鈷粉經(jīng)電子探針觀察其形貌，從而得出陰離子和溶劑的改變對鈷粉形貌有什么影響。再用粉晶衍射儀分析其產(chǎn)物成分。</p><p><b>　

63、　2、6儀器：</b></p><p>　　燒杯、量筒、溫度計、玻璃棒、移液管、漏斗、天平、濾紙、磁力加熱攪拌器、電子探針。</p><p><b>　　2、7藥品：</b></p><p>　　乙二醇、丙三醇、氫氧化鈉、七水硫酸鈷、六水氯化鈷、六水硝酸鈷、二水草酸鈷、水合聯(lián)氨。</p><p>　　第三章

64、 結(jié)果與討論</p><p>　　3．1 陰離子對鈷粉形貌的影響：</p><p>　　如下表所示，陰離子改變時，晶體的形貌則有很大不同，有的晶粒很大（如圖4）；有的晶核還未長成（如圖5）；有的粉末顆粒大小均一，分散良好（圖3、圖6）但還是有一部分粉末聚集在一起，這是由于粉末的比表面積大，因此，具有較大的表面能，他們傾向于聚集在一起以降低表面能，使［6］體系更加穩(wěn)定。</p>

65、<p>　　總之，隨著陰離子的改變，粉末的形貌，大小和分散程度都發(fā)生了變化，也就是陰離子的改變對粉末的形貌產(chǎn)生了很大的影響 。</p><p>　　表1、陰離子對鈷粉形貌的影響：</p><p>　　圖3 陰離子為NO3-的鈷粉電子探針照片</p><p>　　圖4陰離子為C2O42-的鈷粉電子探針照片</p><p>　　圖5

66、 陰離子為SO42-的鈷粉電子探針照片</p><p>　　圖6 陰離子為CL-的鈷粉電子探針照片</p><p>　　3．2溶劑對鈷粉形貌的影響</p><p>　　當(dāng)溶劑改變時，陰離子不變時（為NO3-），粉末顆粒形貌變化不明顯（如表2）當(dāng)溶劑為丙三醇時，鈷粉團(tuán)聚的很嚴(yán)重（如圖6），這是由于粉末太細(xì)，易團(tuán)聚，且丙三醇十分粘稠，不易被乙醇洗掉的緣故，故粉末顆粒團(tuán)聚

67、在一起。反應(yīng)時間比較長（大約5小時），也是由于丙三醇十分粘稠，陰離子在溶液中不易進(jìn)行反應(yīng)。相比之下，溶劑為乙醇時（如圖7），鈷粉團(tuán)聚就不嚴(yán)重，分散良好。這是由于粉末不太細(xì)，且乙醇也不粘稠的原因。溶劑為乙二醇時，鈷粉形貌與以上兩種無太大區(qū)別，大小與乙醇相似，只是團(tuán)聚的不嚴(yán)重（如圖3）。</p><p>　　表2 溶劑的改變對鈷粉形貌的影響</p><p>　　圖7 溶劑為丙三醇的鈷粉電子探針

68、照片 圖8 溶劑為乙醇的鈷粉電子探針照片</p><p>　　經(jīng)X射線粉晶衍射分析可知，反應(yīng)的產(chǎn)物峰值對應(yīng)，含有鈷粉。樣品1為丙三醇溶劑、NO3-的鈷粉照片，可見，樣品含有有機(jī)物質(zhì)，峰值低，這是由于粉末太細(xì)，晶形不明顯，且丙三醇太粘稠，不易洗掉的緣故。樣品1則峰值很高，這是因為粉末不如樣品1細(xì)，晶形明顯，且乙醇不粘稠的原因。</p><p><b>　　第四章 結(jié)論

69、</b></p><p>　　陰離子的改變會對粉體的形貌，大小和分散程度都產(chǎn)生了很大的影響，而溶劑的改變粉末的形貌，大小影響不大，但是，對粉末的分散程度影響很大。</p><p><b>　　結(jié)語與展望</b></p><p>　　濕法化學(xué)制粉往往是在高溫、強(qiáng)攪拌等苛刻條件下進(jìn)行，相應(yīng)的粉末結(jié)構(gòu)形貌控制方法都是建立在相互獨(dú)立的無機(jī)化

70、學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)以及結(jié)晶化學(xué)等理論基礎(chǔ)之上。這限制了新材料的合成開發(fā)朝著復(fù)合化、精密化、功能化及到智能化方向發(fā)展。由于本實驗時間較短，條件沒有充分的優(yōu)化。因此，接下來的工作主要是通過調(diào)節(jié)實驗的條件，如，溫度、濃度、反應(yīng)時間等來制備出均一，分散良好的鈷粉。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　李啟厚、肖松文、劉志宏。濕法化學(xué)制粉中的

71、粉末結(jié)構(gòu)形貌控制研究進(jìn)展。中國粉體技術(shù)，1999，5（2）：21-23</p><p>　　梁煥珍、Kim Dong-Jin、Chung Hun S.、喻克寧、黎少華、李銳星、張潔。乙二醇中化學(xué)還原合成片狀銀粉。物理化學(xué)學(xué)報，2003，19（2）：150-153</p><p>　　喻克寧、梁煥珍、毛銘華、胡嗣強(qiáng)。水熱法制備不同形貌的α—Fe2O3細(xì)粉?；ひ苯?，1995，16（3）：34

72、9-353</p><p>　　袁平。草酸鈷沉淀工藝對鈷粉粒度影響的研究。硬質(zhì)合金，2001，18（1）：12-15</p><p>　　張楠、翟秀靜、翟玉春。超細(xì)鎳粉的溶液還原法制備研究。功能材料，1999，30（3）：263-264</p><p>　　馬容駿，邱電云。濕法制備納米級固體粉末材料的進(jìn)展。濕法冶金，2001，20（1）：1-8</p>

73、<p>　　Yugang Sun and Younan Xia.Shape-Controlled Synthesis of Gold and Silver Nanoparticles.SCIENCE,2002,298 :2176-2178</p><p>　　8、F. Fievet, J. P. Lagier , and M. Figlarz. Preparing Monodisperse Metal

74、 Powders in Micrometer and Submicrometer Sizes by the Polyol Process. MRS BULLETIN,1989,DECEMBER:29</p><p>　　9、Figlarz; Michel; Fievet; Fernand; Lagier; Jean-Pierre. Process for the reduction of metallic con

75、pounds by polyols, and metallic powders obtained by this process.United States Patent:4,539,041, 1985 September :3</p><p><b>　　文獻(xiàn)摘要</b></p><p>　　李啟厚、肖松文、劉志宏。濕法化學(xué)制粉中的粉末結(jié)構(gòu)形貌控制研究進(jìn)展。中國粉體

76、技術(shù)，1999，5（2）：21-23</p><p>　　闡述了化學(xué)沉淀法制粉的化學(xué)原理，介紹了粉末粒度、形狀及晶型構(gòu)造最新控制方法，展望了粉末結(jié)構(gòu)形貌控制研究的應(yīng)用前景。</p><p>　　梁煥珍、Kim Dong-Jin、Chung Hun S.、喻克寧、黎少華、李銳星、張潔。乙二醇中化學(xué)還原合成片狀銀粉。物理化學(xué)學(xué)報，2003，19（2）：150-153</p>&l

77、t;p>　　濕化學(xué)法制備粉體的顆粒形貌與體系的組分和操作條件有著密切的關(guān)系。溶液的濃度、陰離子的種類、反應(yīng)的溫度、PH值、添加劑、溶劑的種類與數(shù)量等的改變都可能使獲得的粉體顆粒形貌不同［2］。</p><p>　　濕化學(xué)法制備粉體，溶液的物理化學(xué)條件對粉末結(jié)構(gòu)形貌的影響主要受合成體系中晶核形成與生長機(jī)制以及粉體顆粒間作用力所控制，各種工藝條件都是通過影響晶核的形成與生長、以及粉體顆粒的相互作用來影響晶核的形

78、成與生長、以及粉體顆粒的相互作用來影響粉末顆粒大小、形貌和分散性。欲獲得單分散均勻的細(xì)顆粒，必須將成核和生長兩個過程分開，以便使已形成的晶核能同步地長大，避免成核與生長同時進(jìn)行，致使先成核者先長大，造成顆粒大小不均，顆粒的分布很寬，形貌也就無法得到控制。因此，粉末結(jié)構(gòu)形貌控制的研究既要注意晶體本身結(jié)晶的習(xí)性，又要考慮與晶體生長相關(guān)的溶液物理化學(xué)條件。</p><p>　　喻克寧、梁煥珍、毛銘華、胡嗣強(qiáng)。水熱法制備

79、不同形貌的α—Fe2O3細(xì)粉?；ひ苯?，1995，16（3）：349-353</p><p>　　眾所周知，F(xiàn)e2O3和AL2O3粉末都具有多種形貌，其中僅針形和紡錘形r-Fe2O3可用來制備高檔磁帶和磁盤；僅球形a-AL2O3具有良好的流延性能，適合制備薄膜混合電路基片的要求。</p><p>　　袁平。草酸鈷沉淀工藝對鈷粉粒度影響的研究。硬質(zhì)合金，2001，18（1）：12-15<

80、;/p><p>　　鈷粉是硬質(zhì)合金的主要原料之一,目前在國內(nèi)的用量約為750噸左右。隨著超細(xì)硬質(zhì)合金工業(yè)的發(fā)展，硬質(zhì)合金中鈷粉有三種發(fā)展趨勢：超細(xì)鈷粉，納米WC-Co粉末，鈷與其它粉末的合金，這對原料鈷粉的質(zhì)量要求越來越嚴(yán)格，不僅對鈷粉的化學(xué)成分提出了更高要求，而且對鈷粉的物理性能如粒度·粒度分布，晶體形貌等也提出了要求</p><p>　　馬容駿，邱電云。濕法制備納米級固體粉末材料

81、的進(jìn)展。濕法冶金，2001，20（1）：1-8</p><p><b>　　溶劑蒸發(fā)法 </b></p><p>　　溶劑蒸發(fā)法包括噴霧干燥、冷凍干燥和噴霧熱分解等幾種方法。噴霧熱分解法是用噴霧干燥器將溶液或懸浮液分散成小液滴，并迅速噴入高溫區(qū)使溶液蒸發(fā)，以減少成分分解和偏析，同時在瞬間完成前驅(qū)體的煅燒過程，得到均勻分散的氧化無粉末。它的最大優(yōu)點是制粉周期短，使用性強(qiáng)

82、，近年來已有應(yīng)用。另外應(yīng)該介紹的是冷凍干燥法。這種方法是將共沉淀膠體霧化噴入到液氮中快速冷卻，然后在真空中使水分子從故態(tài)冰中以升華方式被脫除。該方法的優(yōu)點是可較好地消除干燥過程中的團(tuán)聚現(xiàn)象，因為含水的物料在結(jié)冰時，可以使固相顆粒保持在水中時的均勻狀態(tài)。冰升華時，由于沒有水的表面能力作用,顆粒之間不會過分靠近，從而避免了團(tuán)聚的產(chǎn)生。 </p><p><b>　　水熱法 </b><

83、/p><p>　　水熱法是在密閉容器(高壓釜)中，用水溶液作為反映介質(zhì)，通過對反映容器加熱，形成一個高溫高壓反應(yīng)環(huán)境，使得通常難溶或不溶的物質(zhì)溶解并且重結(jié)晶，生成氧化物晶態(tài)粉末。根據(jù)使用設(shè)備的差異，又可分為普通水熱法和特殊水熱法。所謂特殊水熱法是指在水熱條件反應(yīng)體系中，再添加其他的力場，如直流電場、磁場、微波場等。水熱法也是當(dāng)前制備超細(xì)粉末的一種重要方法，不但在實驗室有大量研究和應(yīng)用，而且已實現(xiàn)了工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)。

84、從水熱物理化學(xué)看，在這種方法中除發(fā)生化學(xué)反應(yīng)外，還涉及到了相平衡、溶解度與溫度、加熱反應(yīng)熱力學(xué)等問題。在一般情況下，化合物在水中的溶解度都很小，所以，常在體系中加入低熔點的鹽或酸、堿等添加劑。由于水溶液在水熱條件下的粘度較常溫常壓下低2個數(shù)量級，所以這種體系有利于擴(kuò)散，故而反應(yīng)速度教快。 </p><p>　　水熱法制備超細(xì)或納米級粉末需經(jīng)歷以下步驟:（1）在水熱介質(zhì)中溶解，即以離子、分子或離子團(tuán)的形式進(jìn)入溶液

85、;（2）體系中存在的十分有效的熱對流，以及溶解區(qū)和生長區(qū)之間的濃度差，使溶解的離子分子或離子團(tuán)被輸送到生長區(qū)；（3）離子、分子或離子團(tuán)在生長界面上的吸附、分解與脫附；（4）吸附物質(zhì)在界面上運(yùn)動，直到晶體粉末生成。得到的晶體形貌與生長條件是密切相關(guān)的，通常的規(guī)律是反應(yīng)溫度和壓力越高，晶體生成速度越大。在現(xiàn)今研究中提出的負(fù)離子配位體生長基元模型合理地解釋了實際情況。該模型認(rèn)為：溶解到溶液中的離子、分子或離子團(tuán)之間發(fā)生反應(yīng)，形成具有幾何構(gòu)型的

86、聚合體，即生長基元。生長基元的大小和結(jié)構(gòu)與水熱反應(yīng)條件有關(guān)。在一個水熱反應(yīng)體系里，同時存在多種形式的生長基元，他們之間存在著動態(tài)平衡。哪一種生長基元越穩(wěn)定,它在體系中出現(xiàn)的幾率也就越大。從結(jié)晶學(xué)的觀點看，生長基元的正離子是與滿足一定配位數(shù)的負(fù)離子相結(jié)合的，故又稱為負(fù)離子配位生長基元模型。這是目前將晶體的形貌、結(jié)構(gòu)和生長條件統(tǒng)一 起來，并被公認(rèn)為合理的一個模型。 </p><p>　　近年來水熱法制備納米級粉體的

87、技術(shù)已相當(dāng)成熟，水熱法的設(shè)備也有了很大的改進(jìn)與發(fā)展?？梢灶A(yù)見，這一方法的研究與應(yīng)用將會得到更廣泛的發(fā)展。</p><p>　　6、Figlarz; Michel; Fievet; Fernand; Lagier; Jean-Pierre. Process for the reduction of metallic conpounds by polyols, and metallic powders obtaine

88、d by this process.United States Patent:4,539,041, 1985 September :3</p><p>　　多元醇法制備超細(xì)粉體是由Figlarz等人在1985年發(fā)明的。該法可以制備出形貌均一，分散良好的鎳、鈷等金屬粉末，其特點是多元醇既是溶劑又是還原劑，反應(yīng)可在常壓下進(jìn)行，但反應(yīng)速度較慢，還原溫度較高，一般須在多元醇的沸點（乙二醇是197℃，其它多元醇更高）回流幾

89、個小時甚至幾天</p><p>　　7、張楠、翟秀靜、翟玉春。超細(xì)鎳粉的溶液還原法制備研究。功能材料，1999，30（3）：263-264</p><p>　　但還是有一部分粉末聚集在一起，這是由于粉末的比表面積大，因此，具有較大的表面能，他們傾向于聚集在一起以降低表面能，使體系更加穩(wěn)定。</p><p><b>　　ABSTRACT</b>&

90、lt;/p><p>　　A new general process for the preparation of narrow size distribution cobalt powders of uniform shape in micrometer and submicrometer size is described .In this process , an inorganic precursor is d

91、ispersed and heated and reduced in a liquid polyol under controlled conditions. </p><p>　　In what is known as the polyol process,liquid polyols such as ethylene glycol or diethylene glycol are used both as s

92、olvent and as reducing agent for the chemical preparation of metallic powders from various inorganic precursors. We have used successfully the polyol process for the synthesis of fine,highly pure,monodisperse,non-agglome

93、rated particles of cobalt,nickel and silver .The reaction scheme for the synthesis of these metal powders by the polyol process involves the dissolution of the sol</p><p>　　In this process , the reducing age

94、nt is hydasine ;the solvent is polyol;the precipitant is NaOH .the concentration of reactants and reaction temperture is unchanged,only vary the anion and solvent .</p><p>　　The influence of the process on c

95、obalt powders morphology is analyzed and dicussed .Regularity of cobalt powders morphology change is also discussed .</p><p>　　KEY WORDS cobalt polyol morphology anion solvent</p><p>

96、<b>　　致謝</b></p><p>　　本人是在中國科學(xué)院過程工程所做的論文，在做實驗和寫論文期間，所里的喻克寧老師為我提供了實驗室和實驗所需的相關(guān)資料、藥品，并多次不厭其煩地指導(dǎo)我做實驗，使我很快地了解并掌握了實驗的原理和操作，本人才能順利的完成實驗和論文。在此對喻老師表示衷心的感謝。另外，XX老師一直都對我們很關(guān)心，尤其在寫論文期間，XX老師認(rèn)真指導(dǎo)，并提出了許多寶貴的意見。在實驗