用硝酸水溶液制备10纳米以下的氧化物颗粒
用硝酸水溶液制备10纳米以下的氧化物颗粒 超声喷雾热解,用硝酸水溶液制备10纳米以下的氧化物颗粒 纳米尺度氧化物颗粒因具有高比表面积、优异的光学与催化性能,在电子器件、能源存储、催化反应等领域具有广泛应用前景。超声喷雾热解技术凭借工艺连续、产物形貌均一、无需复杂后处理等优势,成为纳米氧化物制备的优选方案。以硝酸水溶液为前驱体,可通过精准调控工艺参数实现10纳米以下氧化物颗粒的可控制备,为高性能纳米材料的工业化生产提供了可行路径。 超声喷雾热解制备氧化物颗粒的核心机制是将硝酸盐水溶液前驱体经超声雾化形成微小液滴,在载气携带下进入高温反应区,依次完成溶剂蒸发、溶质结晶、热分解与氧化物形成等系列过程。硝酸水溶液作为前驱体具有独特优势:硝酸根离子在高温下易分解为气态产物脱离体系,避免杂质残留,保障氧化物颗粒纯度;水溶液体系绿色环保,且硝酸对多数金属离子具有良好溶解性,可灵活调控前驱体成分与浓度。相较于其他前驱体体系,硝酸水溶液能通过调整酸度控制金属离子水解程度,为颗粒成核与生长的精准调控奠定基础。 实现10纳米以下颗粒制备的关键在于精准调控工艺参数。前驱体浓度是核心影响因素,低浓度溶液可减少单液滴内溶质含量,降低颗粒团聚概率。研究表明,将硝酸盐浓度控制在0.01-0.1mol/L范围内,可有效限制液滴内结晶颗粒的生长尺度,为获得亚10纳米颗粒提供前提。超声频率直接决定雾化液滴尺寸,高频超声(40-100kHz)可产生亚微米级液滴,液滴直径越小,最终形成的氧化物颗粒尺寸越细小,配合精密进料系统可进一步优化液滴均一性。 [...]


