第七章模板合成法（仿生合成）课件

*,1,1,第七章 模板合成法,（仿生合成）,1,11第七章 模板合成法（仿生合成）1,2,2,2,引言,模板合成法：利用基质材料结构中的,空隙或外表面,作为模板进行合成。,仿生合成：模仿,生物矿化,过程中无机物在有机物调,制下形成过程的无机材料合成方法。,“纳米笼”效应,222引言“纳米笼”效应,3,本章内容：,表面活性剂基本概念,胶束理论,软模板法合成原理与应用,硬模板法合成原理与应用,3本章内容：,第一节 表面活性剂基本概念,4,一、溶液的表面张力（,）,引起液体表面收缩的单位长度上的力,1.1,产生原因,：,液体表面层分子与内部分子的受力不一样,液体,蒸气,f,0,f,=0,第一节 表面活性剂基本概念4一、溶液的表面张力（ ）液,5,纯物质分子间的相互作用力越强，,越大,对于气液界面有：,(,金属键,),(,离子键,),(,极性键,),（,非极性键,),（,Fe , s , 1673K,）,= 1.80 N m,-1,（金属键）,（,NaCl , s , 298K,）,= 0.227 N m,-1,（离子键）,（,H,2,O , l , 293K,）,= 0.07275 N m,-1,（极性分子）,(C,6,H,14, l , 293K,）,= 0.0284 N m,-1,（非极性分子,),1.2,在恒温恒压下，纯液体表面张力是一恒定值,5纯物质分子间的相互作用力越强， 越大 对于气液界面有,6,6,7,1.3,对于溶液，溶质的加入将改变溶液的表面张力,c,71.3 对于溶液，溶质的加入将改变溶液的表面张力c,二、溶液表面张力的类型,2.1,第,类曲线,特点：,随浓度,c,增加而增加,溶质：无机盐、不挥发性的酸、,碱、含多,OH,的有机物,8,c,二、溶液表面张力的类型2.1 第类曲线8c,2.2,第,类曲线,特点：,随浓度,c,增加而,下降，开始下降快一些，,逐渐减慢。,溶质：非离子型极性有机物，,醇、酸、醛、酮、醚、酯类等。,9,c,2.2 第类曲线9c,2.3,第,类曲线,特点：初始低浓度时，,随浓度增加急剧下降，但,到一定浓度后几乎不再变化。,溶质：表面活性剂,有,8,个以上碳的有机酸盐、,有机胺盐、磺酸盐、苯磺,酸盐等。,10,c,2.3 第类曲线10c,11,3.2,溶液表面吸附：,溶液表面层的组成与本体溶液组成不同的现象,3.1,表面吸附,一种物质自动浓集到另一种物质表面上的过程。,有吸附能力的物质称为,吸附剂,被吸附的物质称为,吸附质,三、溶液的表面吸附,113.2 溶液表面吸附：3.1 表面吸附三、溶液的表面吸附,3.3,负吸附：,溶质在表面层的浓度小于溶液本体浓度,溶质的加入引起溶剂的表面张力升高,12,Surface inactive substance,C,C,B,负吸附,溶质,溶剂,C,：,表面相浓度,C,B,：本体相浓度,表面层中溶质分子比溶剂分子所受到的指向溶液内,部的引力要大,3.3 负吸附：溶质在表面层的浓度小于溶液本体浓度12Sur,3.4,正吸附：,溶质在表面层的浓度大于溶液本体浓度,溶质的加入引起溶剂的表面张力降低,13,Surface active substance,C,C,B,正吸附,溶质,溶剂,C,：,表面相浓度,C,B,：本体相浓度,表面层中溶剂分子比溶质分子所受到的指向溶液内,部的引力要大,3.4 正吸附：溶质在表面层的浓度大于溶液本体浓度13Sur,14,c,1.,负吸附表面张力增大,2.,正吸附表面张力减小,，,如矿泉水，井水，无机盐溶液等,溶质为可溶性有机化合物：醇、醛、酸、酯,溶质为表面活性剂,14c1. 负吸附表面张力增大如矿泉水，井,15,表面活性物质：能使溶剂（主要指水）的表面张力降低,的物质,表面活性剂：在低浓度下就能显著降低水的表面,张力的物质,表面非活性物质：使水的表面张力增加的物质,表面活性：表面活性物质有使溶剂表面张力降低的能,力，这种性质称为表面活性,四、,表面活性剂,4.1,基本概念,15表面活性物质：能使溶剂（主要指水）的表面张力降低表面活性,16,亲水基团：,-OH,、,-COOH,、,-COO,-,、,-SO,3,-,憎水基团：烷基、苯基。,亲水部分,亲油部分,4.2,表面活性剂结构上的双亲性特点,16亲水基团：-OH、-COOH、-COO-、-SO3-憎,17,五、表面活性剂种类,离子型,非离子型,阳离子型,阴离子型,两性型,按亲水基分类,溶于水后亲水基是否解离,解离成何种离子来分类,17五、表面活性剂种类离子型非离子型阳离子型阴离子型两性型按,18,RCOO,Na,+,羧酸盐,R-OSO,3,Na,+,硫酸酯盐,R-SO,3,Na,+,磺酸盐,R-OPO,3,Na,2,+,磷酸酯盐,盐类型,酯,盐类型,1,、阴离子表面活性剂,在水中解离后，起活性作用的是阴离子基团,（一） 离子型,18RCOONa+羧酸盐R-OSO3Na+硫酸酯盐R,19,R-NH,2,HCl,伯胺盐,型,CH,3,|,R-N,+,-CH,3,Cl,-,季胺盐,型,|,CH,3,R-(NC,5,H,5,),+,Cl,吡啶盐,型,2,、阳离子表面活性剂,在水中解离后，起活性作用的是阳离子基团,CH,3,|,C,16,H,33,-N,+,-CH,3,Br,|,CH,3,十六烷基溴化铵,19R-NH2HCl伯胺盐型 CH3R-(NC5H,20,R-NHCH,2,-CH,2,COO,+,氨基酸型,分子结构上同时具有带正负电荷的亲水基团，,随介质的,pH,可成阳或阴离子型。,3,、两性表面活性剂,20R-NHCH2-CH2COO+氨基酸型分子结构上同时具,21,在水溶液中不解离，不带电。,结构组成：,亲水基团,(,甘油、聚乙二醇、山梨醇,),；,亲油基团,(,长链脂肪酸、长链脂肪醇、烷基或芳基,),；,（二）非离子表面活性剂,21在水溶液中不解离，不带电。 （二）非离子表面活性剂,22,22,22,六、,胶束的基本概念（胶团）,6.1,定义：,两亲分子溶解在水中达一定浓度时，其非极性部分会,互相吸引,，自发形成憎水基向里、亲水基向外,的,有序聚集体,(,正相胶束,),222222六、 胶束的基本概念（胶团）6.1 定义：,23,23,CMC,表面活性剂溶液中,开始,形成胶束的最低浓度。,6.2,临界胶束浓度,(,CMC,),单位：摩尔浓度（,mol/dm,3,）或百分浓度,CMC,越小说明该表面活性剂形成胶束能力越强,2323CMC表面活性剂溶液中开始6.2 临界胶束浓度 (,24,24,24,表面活性剂浓度变大,C CMC,C,CMC,溶液表面定,向排列已经,饱和，表面,张力达到最,小值。,C CMC,溶液中的分子,的憎水基相互,吸引，分子自,发聚集，形成,球状、层状胶,束，将憎水基,埋在胶束内部,6.3,胶束形成的过程,C CMC,分子在溶液,表面定向排,列，表面张,力迅速降低,开始形成,小胶束,242424表面活性剂浓度变大C CMCC CMCC,25,6.4,胶束自发形成的原因,疏水基团逃离,水相的两种方式,C CMC,形成单分子表面吸附层,C,CMC,形成胶束,能量因素：,饱和吸附,256.4 胶束自发形成的原因疏水基团逃离C CMCC,26,五、胶束的结构,疏水内核,反离子固定层,反离子扩散层,离子型胶束示意图,26五、胶束的结构疏水内核反离子固定层反离子扩散层离子型胶束,27,27,27,六、胶束的形状,胶束可呈现棒状、层状或球状等多种形状,球形胶束,棒状胶束,272727六、胶束的形状胶束可呈现棒状、层状或球状等多种形,28,28,28,282828,29,1,）具有单链憎水基和较大极性基的分子或离子,容易形成球状胶束；,2,）具有单链憎水基和较小极性基的分子或离子,容易形成棒状胶束。,3,）对于离子型活性剂，加入反离子将促使棒状胶,束形成；,4,）具有较小极性基的分子或离子容易形成层状,胶束。,6.1,影响胶束形态的因素,291）具有单链憎水基和较大极性基的分子或离子 6.1 影,30,V,c,：憎水基的体积,l,c,：憎水基最大伸展链长,a,0,：亲水基截面积,6.2,临界排列参数,P,30V c ：憎水基的体积6.2 临界排列参数P,31,表面活性剂临界堆积因子,P,c,与聚集体形状的关系,31表面活性剂临界堆积因子Pc 与聚集体形状的关系,32,6.3,反胶束,亲水基朝内形成内核，憎水基朝外构成外层，,与正常胶束相反。,结构特征,：,326.3 反胶束亲水基朝内形成内核，憎水基朝外构成外层，结,33,七、胶束的大小,聚集数：缔合成一个胶束的表面活性剂分子的平均数,33七、胶束的大小聚集数：缔合成一个胶束的表面活性剂分子的平,34,（,1,）,同系物中，随,疏水基碳原子数目,的增加，聚,集数增加,（,2,）非离子型表活，随亲水基团数目的增加，聚,集数降低,（,2,）加入,无机盐,使离子型活性剂胶束聚集数上升,（,3,）,温度,升高使非离子活性剂的聚集数明显升高,对离子型活性剂的聚集数影响不大,影响聚集数的因素,34（1）同系物中，随疏水基碳原子数目的增加，聚影响聚集数的,35,八、增溶作用,当溶液中表面活性剂的浓度达到或超过,CMC,时，原来不溶于水或微溶于水的物质（有机物）的溶解度显著增加,C,表面活性剂,加溶量,/,g,L,-1,35八、增溶作用当溶液中表面活性剂的浓度达到或超过CMC时，,36,（,a,）增溶于疏水内核中,（,b,）增溶于胶束的定向表面活性剂分子之间，,形成“栅栏”结构,（,c,）增溶物“吸附”于胶束的表面,（,d,）增溶于非离子型表面活性剂胶束的亲水基,的“外壳”中,8.1,胶束的增溶方式,36（a）增溶于疏水内核中8.1 胶束的增溶方式,37,8.2,表面活性剂溶液的特性（,Mcbain,假说）,在,CMC,以上浓度发生,所得系统是均相系统,溶质以整体进入胶束,378.2 表面活性剂溶液的特性（Mcbain假说）在CMC,38,38,一、,液相沉淀,反应中,颗粒的形成阶段,：,第一阶段是晶核形成阶段,第二阶段是晶核生长阶段,模板法：干预,反应体系的动力学过程,，决定,颗粒,结构、尺寸及其分布,38,第二节 模板合成法,3838一、液相沉淀反应中颗粒的形成阶段：38 第二节 模板,39,39,39,二、,模板合成法原理,：,利用基质材料结构中的空隙或外表面作为模板进行,合成。,优点,：调控尺寸、形状、分散性、周期性,393939二、 模板合成法原理：,40,40,三、软模板合成法原理,由表面活性剂构成的胶团或反相胶团,作为模板,40,3.1,软模板法工艺流程,表面活性剂胶团,(,空腔）,物质（离子）,空腔内反应, 洗涤或煅烧,Nanomaterials,4040 三、软模板合成法原理 由表面活性剂构成的胶,41,41,3.2,软模板类型,各种有序聚合物：,液晶、胶团、微乳状液、囊泡、,高分子的自组织结构、生物大分子等。,41,41413.2 软模板类型各种有序聚合物： 液晶、胶,42,42,42,【,例,】,六方相中孔分子筛形成机理,表面活性剂首先在溶液中形成棒状胶束,规则地排列成为六角结构的液晶相，,无机硅聚阴离子沉积在六角棒状胶束的周围，形成,以液晶相为模板的有机,-,无机复合物。,424242【例】六方相中孔分子筛形成机理表面活性剂首先在溶,43,43,【,例,】,软模板控制聚苯胺的形貌,一）阴离子表面活性剂,利用十二烷基苯磺酸钠为结构指导剂，通过过硫酸铵引发苯胺聚合制备十二烷基苯磺酸掺杂的聚苯胺亚微米管,43,4343【例】软模板控制聚苯胺的形貌43,44,44,塌陷,(A),和未塌陷,(B),的聚苯胺亚微米管的,SEM,照片。,44,4444塌陷(A)和未塌陷(B)的聚苯胺亚微米管的SEM照片,45,45,二）阳离子表面活性剂,以十六烷基三甲基溴化铵为结构指导剂、盐酸,作掺杂剂、过硫酸铵作氧化剂制备网状聚苯胺,纳米纤维。,45,4545二）阳离子表面活性剂45,46,46,(1),模拟生物矿化,；,生物矿化：生物体内形成矿物的过程。生物体产生的有机物对无机物的形成具有模板作用,(2),软模板的形态具有多样性；,(3),容易,构,筑，不需要复杂的设备,；,(4),稳定性较差，模板效率不够高。,46,3.4,软模板法特点：,4646(1) 模拟生物矿化；463.4 软模板法特点：,47,47,四、 硬模板法,利用材料的内表面或外表面为模板，填充到模板的单体进行化学或电化学反应，通过控制反应时间，除去模板后可以得到纳米材料。,分子筛，多孔氧化铝膜，聚合物纤维，纳米碳管,47,4747四、 硬模板法利用材料的内表面或外表面为模板，填充,48,4.1,硬模板法特点：,1),较高的稳定性,强的限域作用,;,2),后处理过程复杂；,3),反应物与模板的相容性影响纳米结构的形貌,4),硬模板结构比较单一， 形貌变化较少,484.1 硬模板法特点：1) 较高的稳定性,强的限域作用;,49,49,硬模板：,多孔氧化铝膜,(AAO),结构特点：,孔洞为六边形或圆形且垂直于膜面；,有序平行排列；,孔径在,5,至,200nm,范,围内调节；,孔密度可高达,1011,个,/cm,2,。,49,4949硬模板：多孔氧化铝膜(AAO)49,50,50,利用,AAO,模板合成纳米材料,50,5050利用AAO模板合成纳米材料50,51,51,51,CdS,nanowires,produced in AAO templates with the diameter of 20nm (a), 30nm (b, c), and 50nm (d), respectively.,515151CdSnanowiresproduced i,52,52,硬模板法合成的不同长径比的金纳米材料,52,5252硬模板法合成的不同长径比的金纳米材料52,53,53,纳米线的长径比与沉积时间近似成正比,Fe,纳米线的局部放大,TEM,照片,Fe,纳米线的,AAO,模板合成,53,5353纳米线的长径比与沉积时间近似成正比 Fe纳米线的局部,54,54,通过电沉积和氧化作用在六方形的有序,AAO,纳米孔道,上自组装制备有序,In,2,O,3,纳米线。,将,8.5g/L InCl,3,和,25g/L Na,3,C,6,H,5,O,7,2H,2,O,混合液于室温,下通三探头直流电将铟纳米线电沉积进纳米孔洞中。,电沉积后，自组装体系在不同的温度下于空气中加热,以形成有序,In,2,O,3,纳米线阵列。,54,5454通过电沉积和氧化作用在六方形的有序AAO 纳米孔道5,55,55,Au-Ag-Au-Ag nanowire,55,5555Au-Ag-Au-Ag nanowire55,56,56,56,硬模板：,碳纳米管,(carbon nanotubes),用于制备碳化物纳米棒的反应路线示意图,565656硬模板：碳纳米管(carbon nanotube,57,57,碳纳米管,以碳纳米管为模板合成的,GaN,纳米线,57,5757碳纳米管以碳纳米管为模板合成的GaN纳米线57,58,58,58,硬模板：,外延模板法,“外延模板法”制备单晶,GaN,纳米管的过程示意图,585858硬模板：外延模板法“外延模板法”制备单晶GaN,59,59,A) TEM images of Ag/SiO2 coaxial nanocables that were prepared by directly coating silver nanowires with an amorphous silica sheath using the sol-gel method.,B) TEM image of silica nanotubes prepared by selectively dissolving the silver cores of Ag/SiO2 nanocables in an ammonia solution withpH 11.,59,5959A) TEM images of Ag/SiO2 c,60,60,共性,：能提供一个有限大小的反应空间,区别,：硬模板提供的是静态的孔道,物质只能从开口,处进入孔道内部,软模板：提供的则是处于动态平衡的空腔,物质可以,透过腔壁扩散进出,五、,模板,法,制备纳米材料的,比较,60,6060共性：能提供一个有限大小的反应空间五、模板法制备纳米,61,第三节 微乳液法合成粉体,一、乳状液,1.1,定义,乳状液是指一种或一种以上液体,以直径大于,100nm,的细小液滴分,散在另一种与其互不相溶的液体,中所形成的非均相分散体系。,61 第三节,62,1.2,乳状液的特点：,1,）多相体系，至少存在两个液相；,2,）这两个液相必须不互溶；,3,）至少有一相分散于另一相中；,4,）规定了液珠的大小；,5,）热力学不稳定体系，可通过加入第三组,份增加其稳定性。,621.2 乳状液的特点：,63,水相,water phase,（,W,）,水或水溶液,油相,oil phase,（,O,）,与水不相混溶的有机液体,乳化剂,emulsifier,防止油水分层的稳定剂,1.3,乳状液的组成,63水相water phase（W）水或水溶液油相oil,64,1.4,乳化作用,(,乳化,),：,乳化剂使乳状液稳定的作用。,（,1,）形成乳化膜，阻止乳滴合并；,（,2,）降低表面张力或表面自由能；,（,3,）形成双电层,641.4 乳化作用(乳化)：,具有较强的乳化能力,稳定性好,能适当增加连续相的黏度,（,1,）天然乳化剂 ： 阿拉伯胶、明胶、磷脂,（,2,）表面活性剂类乳化剂,（,3,）固体粉末乳化剂,乳化剂的基本要求,具有较强的乳化能力乳化剂的基本要求,能被油水两相润湿，可聚集在油,-,水界面形成固体微粒膜，不受电解质影响,该种乳化剂形成的乳状液类型，决定于固体粉末与水相的接触角,：,90,则形成,W/O,型乳剂,固体粉末乳化剂,能被油水两相润湿，可聚集在油-水界面形成固体微粒膜，不受电解,亲水性固体粉末作乳化剂,亲油性固体粉末作乳化剂,O/W,型乳化剂：氢氧化镁、氢氧化铝、二氧化硅等，,W/O,型乳化剂：氢氧化钙、氢氧化锌、硬脂酸镁、,炭黑等,亲水性固体粉末作乳化剂亲油性固体粉末作乳化剂O/W型乳化剂：,68,O/W,型乳状液,(,正相,),W/O,型乳状液,（反相）,1.5,乳状液类型,1,、基本类型,2,、复合型乳状液,W/O/W,型复乳,68O/W型乳状液W/O型乳状液1.5 乳状液类型1、基本,二、 微乳状液,2.1,乳状液的种类 （乳滴的大小）,(1),普通乳：乳滴粒径在,1100,m,(2),亚微乳：粒径在,0.10.5,m,范围的乳状液,(3),微乳（纳米乳）：乳滴粒子小于,0.1,m,二、 微乳状液2.1 乳状液的种类 （乳滴的大小）,2.2,微乳状液定义,微乳是由,水,、,油,、,表面活性剂,和,助表面活性剂,按适,当比例混和，自发形成的各向同性、透明、热力学,稳定的分散体系。,分散相质点为球形但半径非常小，通常在,10-100nm,之间。,2.2 微乳状液定义,71,2.3,微乳状液的特点：,（,1,）,制备：,不必向体系供给能量，,只要配方合适，,各组分混合后会自动形成微乳状液,（,2,）,组成：,（,i,）,需要大量乳化剂,微乳乳滴小，界面积大；用量一般为油量的,2030%,，,而普通乳中乳化,剂多低于油量的,10%,。,（,ii,）,需要加入助乳化剂,（,中等碳链长度的醇类：正丁醇、乙二醇、甘油）,增大膜的柔顺性、增大乳化剂的溶解度,712.3 微乳状液的特点：（1）制备：不必向体系供给能量，,72,（,3,）外观：透明或略带乳光的半透明状,（,4,）稳定性：长期放置亦能保持均匀透明,（,5,）粘度：与水相近似,（,6,）结构：在一定范围内既能与油混匀又能与水,混匀；,可存在双连续相,72（3）外观：透明或略带乳光的半透明状,73,普通乳状液、微乳液的性质比较,普通乳状液,微乳液,性,质,外观,不透明,透明或近乎透明,质点大小,大于,0.1,m,，一般为多分散体系,0.01-0.1,m,，一般为单分散体系,质点形状,一般为球状,一般为球状,热力学稳定性,不稳定，用离心机易于分层,稳定，用离心机不能使之分层,表面活性剂用量,少，一般无需助表面活性剂,多，一般需要加助表面活性剂,与油、水混溶性,O/W,型与水混溶，,W/O,型与油混溶,与油、水在一定范围内可混溶,73普通乳状液、微乳液的性质比较普通乳状液微乳液外观不透明透,74,2.4,微乳状液的制备,Schulman,法：,把有机溶剂,(,油,),、水、乳化剂混合均匀，然后向该乳液中滴加醇（,助乳化剂,），在某一时刻体系会突然间变得透明。,742.4 微乳状液的制备Schulman法：,三、微乳液法制备粉体,3.1,基本原理,两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成微,乳液，在,“,微泡,”,中经成核、聚结、团聚、热处理,后得到粉体,75,微型反应器,三、微乳液法制备粉体75微型反应器,76,3.2,反应机理：,（,1,）,共混法,-,融合反应机理,将,2,个分别增溶有反应物,A,、,B,的微乳液混合，此,时由于胶团颗粒间的碰撞，发生了,水核内物质的,相互交换或物质传递,，引起核内的化学反应。,水核半径是固定的，水核内粒子尺寸得到了控制。,763.2 反应机理：,77,（,2,） 一种反应物增溶在水核内，另一种以水溶液,形式与前者混合。,水相内反应物穿过微乳液界面膜进入水核内与另一反应物作用产生晶核并生长；,产物粒子的最终粒径是由水核尺寸决定的。,77（2） 一种反应物增溶在水核内，另一种以水溶液,78,（,3,）一种反应物增溶在水核内，另一种为气体（如,O,2,，,NH,3,，,CO,2,） 将气体通往液相中，充分,混合使两者发生反应而制备纳米颗粒。,78（3）一种反应物增溶在水核内，另一种为气体（如O2，NH,利用微乳液制备纳米颗粒的反应过程示意图,利用微乳液制备纳米颗粒的反应过程示意图,80,3.3,微乳液法合成粉体的特点,（,1,）粒径分布较窄，反应条件温和,（,2,）特殊物理、化学性质的纳米材料,（,3,）稳定性好，可较长时间放置,（,4,）纳米微粒表面的包覆，改善了纳米材料的界面,性质，同时显著地改善了其光学、催化及电流,变等性质,803.3 微乳液法合成粉体的特点（1）粒径分布较窄，反应条,81,3.4,影响微乳液制备粉体的因素：,核半径,反应物浓度,微乳液界面稳定性与强度,微乳界面膜强度低，在碰撞时界面膜易被打开，导致不,同水核的固体核或超细粒子之间发生凝并，使超细颗粒,的粒径难以控制,813.4 影响微乳液制备粉体的因素：,82,影响微乳液界面稳定性与强度的因素,含水量；,界面醇含量；,醇的碳氢链长；,油的碳氢链长。,含水量增大，界面醇含量增加，界面膜强度变小；,醇的碳氢链越短，油的碳氢链越长，界面膜强,度越小；反之，膜强度越大。,82影响微乳液界面稳定性与强度的因素,【,例,】,微乳液法制备纳米材料的过程,反应物,A,反应物,B,混合,碰撞或凝结,反应,微乳液,反应产物,加还原剂,加氢气,金属纳米粉末沉淀,氧化物纳米粉末沉淀,加反应气体,氧氯化锆,(ZrOCl,2,),H,2,O,水溶液,搅拌、加热,六次甲基四胺,(CH,2,),6,N,4,沉淀、过滤,丙酮洗涤,乙二醇,乳化,干燥,研磨,热处理,ZrO,2,粉末,150,o,C /24h,550,o,C /24h,83,【例】微乳液法制备纳米材料的过程反应物A反应物B混合碰撞或凝,84,【,例,】,微乳液法制备纳米,TiO,2,微粉,实验步骤：,1,微乳液的配制,（,1,）在,200mL,烧杯中，配制,50mL,微乳液。油酸、正丁醇和,4 molL,-1,氢氧化钠水溶液体积比为,111.4,。,（,2,）四氯化钛有强烈水解的特性，在配制水溶液过程中容易产生大量酸雾而污染环境。,四氯化钛容易溶于油相，将四氯化钛直接溶于油相可以避免四氯化钛遇水时发生剧烈水解反应而产生大量盐酸烟雾，从而减少对环境的污染,。依照四氯化钛：油相,=1,4,（体积比）配制一定体积的四氯化钛油溶液，其中油相为油酸与正丁醇体积比为,1,：,1,的混合液，并加入,5%,（体积比）的,TBP,。,84【例】微乳液法制备纳米TiO2微粉实验步骤：,85,2,H,2,TiO,3,的制备,将微乳液放入电磁搅拌器中。用量筒量取,10.0mL,四氯化钛油溶液，将其缓慢加入微乳液中，让两者在常温下充分反应,30min,。反应得到,H,2,TiO,3,沉淀。,3,干燥与煅烧,（,1,）将反应后的产物分别置于几个离心管中，加入少量丙酮，在,4000rpm,下分离出沉淀物。沉淀物先用丙酮及无水乙醇洗涤。,（,2,） 将洗涤后沉淀物在,90,下干燥,2h,，基本去除水分及易挥发有机物。得到固体粉末用研钵研细，然后用蒸馏水洗涤至用,0.1mol.L,-1,的硝酸银溶液不能检验到白色沉淀为止。,（,3,）将沉淀物在,90,下干燥,1h,。然后在高温炉中，在,600,下煅烧,2h,，得,TiO,2,微粉。,852H2TiO3的制备,86,反应：由丙烯腈单体合成聚丙烯腈,微乳体系：,AN/DoTAB/H,2,O (O/W),DoTAB,：,烷基三甲基溴化铵,【,例,】,辅助微乳液聚合制备高分子材料,86反应：由丙烯腈单体合成聚丙烯腈【例】辅助微乳液聚合制备高,87,问题与思考：,1.,胶束的概念？影响胶束形态的主要因素有哪些？,2.,软模板法合成无机粉体的原理及其工艺流程？,3.,硬膜板法合成无机粉体的特点？,4.,软、硬模板法合成粉体的共性及区别是什么？,5.,什么是微乳液？微乳液合成粉体的基本原理？,87问题与思考：,