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用乳液法制备ZrO2纳米球形颗粒


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第 2 第 5期  5卷 20 0 7年 1 0月 

粉 末 冶 金 技 术 
Po wde   ealu g   c noo y r M t l r y Te h lg  

V0. 125.No.  5 0C . 00   t2 7

/>用 乳 液 法 制 备 Z O 纳 米 球 形 颗 粒  r2
常 鹰  ’   李溪滨  .  
406 ) 3 0 8  1 湖北 工业 大 学 化 学 与 环 境 工 程 学 院材 料 系 , 汉 )( 武

2( ) 中南大学粉末冶金国家重点实验室, 长沙 408 ) 103  
摘 要 : 利 用二 甲苯 为 油 相 , a 一8 s n 0为表 面 活 性 剂 , rN ) p Z ( O3  或 N H3的水 溶 液 为 水 相 , 用 单 乳 液 和 双  采

乳 液 的方 法 制 备 了含 3 ( 尔分 数 ) 2 3 z( 前 驱 体 粉 ,经 过 6 0 锻 烧 2 % 摩 Y 0 的 r2 ) 0℃ h后 获 得 了 四 方 相 z0 r 2纳 米 
粉 。用 T - A、 R T M 、E G DT X D、 E B T和 激 光 粒 度 分 析 等 分 析 手 段 对 粉 末 及 其 前 驱 体 进 行 了分 析 和 表 征 , 验 结  试 果 表 明 : 甲苯 /pn 0 , 相 体 系 具 有 较 大 的含 水 量 , 改 善 目前 用 乳 液法 制 粉 产 量 低 的 缺 点 , 用 该 体 系  二 sa 一8 / 能 利

制粉的最佳体积配 比为  ( 甲苯 ) V(p n 0 : ( 二 : sa 一8 )   水相 ) 5 5 2 。按 照该配 比设计的单乳 液法和双乳  =9 : :5
液 法均 能 获 得形 状 为 球形 、 团聚 较 少 的 四方 相 纳 米 粉末 , 采 用 双 乳 液 法 比单 乳 液 法 所 获 得 的粉 末 粒 度 分 布  但
更均 匀 、 径 更 小 , 径 约 1 n   粒 粒 5 m。 关键词 : 化锆 ; 液法 ; 米颗粒 ; 氧 乳 纳 球形 

The p e r to   f Zr   p r c lna me e   wd r   i     r pa a i n o   02s he i a   no t r po e s v a
e u so   o e s n   o t   m li n pr c s i g r u e
Ch ng Yi g ) LiXi i 2  a   n1   hn )


1 D p r n f t i s C l g  f h mi l n   n i n n  n ier g  )( e a t t   e a , ol e   e c ' dE v o me t g ei , me o Ma r l e oC aa r E n n
Hu e Unvri  fTe h oo y,W u a  3 0 8, ia  b i ies yo  c n lg   t h n4 0 6 Chn )

2 ( tt Ke   a o a r   rP w e Me lr y f e t l o t  nv r t , h n s a4 0 8 , hn ) ) S ae yL b rt yf   o d r t ug     nr   uh U i s y C a g h   1 0 3 C ia    o o   a l o C aS ei

Ab ta t r   r c r o   o es c n ann   % Y2   a e b e   r p r d va a sn l—mu s n p o esn  o t   sr c :Z O2p e u s r p wd r  o ti i g 3 03 h v   e n p e a e   i   i g e e l o   r c s i g r u e i
a d a d u e e ulin p o e sn  o e,i  ih  yol a   s d a heolp s n     o bl- m so   r c s ig r ut n wh c x l   su e  st   i ha e,s a 一80 a  hes da tnt n   n w   pn   st  u c a ,a d a   a u o ss lton c t i n   ic nim   ra m o i  s t   ae   ha e The c li a in o  he p e u s r p wd r  t q e u   u i  on anig zr o u o   m o n a a  he w t r p s .   acn to   ft   r c r   o o e s a 

6 0 f r2 h u s ld t   er g n lp a e Z O2 n n me e   wd r ,t e Z 02 p wd r  n   h   r c r r p wd r  0 C  o     o r  e   o tt a o a  h s   r   a o t r p o es h   r   o es a d t e p e u s   o o es
we ea l z d a d ha a t rz d y TG- r  nay e   n  c r c eie  b   DTA , XR D , T EM , BET a d a e p tce ie a a y e . Exp rm e t l n  ls r a il sz   n l s r r e i n a  rs lsi d c t  ha  l / s a  -8 e u t n ia e t txyol p n 7 0/ wa e   a e s s e   a  c nt i  o e w a e  a e, t    cr an e e   a   t rph s   y tm c n o an m r   tr ph s o a e t   xtntc n i

o e o   w o tu  e c o mu i   uei p e aigp w e . p i l ou   t   x l ) V(p n一8 ) vr mel  u p t f t f c o d e   e l o r t n rp n   d r O t   lme ai V( y 1 : s a sno    r o s ma v r o o 0 
:V( trp ae = 9 5: 5, a  eo tie .Th   eil erg n l h s  wd r  t  s g lmeainc nb   wae  h s ) 5: 2 c nb b an d es ca tta o a p aep p     o eswi l sa go rt  a  e he o
pr p r d va et r he snge e uson p o e sn   o t   r t  d u e e uson p o e sn   ou e c o d n  t t e e a e  i   ihe  t   i l— m li   r s i g r u e o   he o bl-m li   r c si g r t a c r i g o h   c r ta  Bu c ai t ompa e   t t  snge e uson r esng o t r d O he i l— m li  p o s i  r u e, t  p w d r p e a e  va h  do bl— m u so   c he o e s r p d i t e r u e e lin p o esng r t  a es alrp tce   ie a d m o ee e   ie diti u i r s i  ou e h v   m l   a ilssz   n   r   v n sz   srb ton, a  he a e a  ie i  o d 1 m . c e r nd t   v r gesz  sa un     r 5n   Ke   r : zr o a; m uson; n n y wo ds ic ni e li a ome e   a tce t rp rils;s he ia  p rc l

因为 Z O r 2拥 有 许 多 特 殊 的 性 能 , 如 低 热 导  例 率  高力 学强度 、 破碎 强度 以及 相对 高 的热膨胀 系  高
数 , 以它被广 泛应 用 于许多 具有 先进结 构 的 陶瓷 、 所  

最终 陶瓷 产 品的制 作及 性 能具有 很大影 响 。要 获得 
低 的烧结 温度 、 高致 密度 和一 致 的微观 结构 , 形成 陶  瓷 的粉 末 必 须 由球 形 和窄 粒 度 分 布 的微 小 颗 粒 组 
成, 而纳 米颗 粒 能进 一 步 增 强 陶瓷 的低 温 烧 结性 能 

耐高 温 陶瓷 及 电 子器 件 中。众 所 周 知 , 粉末 性 能对 
*常鹰 (9 6 , , 17 一)男 博士 。Ema :y0 5 2 .o   — i c0 2 @16 cr l n
收 稿 日期 :0 6 4—1  2 0 —0 4

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第2 5卷 第 5期 

常 鹰 等 : 乳 液 法 制备 ZO2 米 球 形 颗 粒  用 r 纳

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并 使 陶瓷具 有更 小 的残 余 孔 隙 和 颗 粒 尺 寸 。 因此 ,  
许 多学 者将 制备 Z O 纳米 颗 粒作 为研 究 重点 , r  国家  自然科学 基金 委 也在 无机 非金 属 的 自然 科 学学 科发 

的。如 决定乳 液 稳 定 性 的参 数 , 要 是 表 面 活 性剂  主 的种 类 , 、 、 面活 性 剂 的 比例 。尤 其 是 表 面活  油 水 表 性剂 的种类 , 乳 液 的类 型 有 决定 性 的影 响。对 于  对

展方 向上 指 出 , 米 粉 体 的 制 备科 学 与工 程 是 优 先  纳
发 展 的方 向 J   。  

油包 水性 的乳 液 , 求 表 面 活 性 剂 的 亲 水疏 水 平 衡  要
值 ( B 在 3 6之 间。 而表 面活 性剂 含量 的增 加 , HL ) -   在沉 淀反 应 过 程 中导 致 团 聚 包 藏 水 的 粒 团 逐 渐 减  少, 使分 散 系的稳 定性 逐 渐增 加 , 若 表面 活性 剂含  但 量过 高 , 则易 包藏 微量 水 , 由于 表面 活性 剂 的粘 度  且


目前 , 有许 多 方法 用 于制备 超 细颗 粒 , 包括 传统 

的沉 淀法 、 热法 、 水 溶胶 一凝胶 法 、 相反 应 法等 等 , 气  
而 纳米颗 粒 的制备 比微 米 颗粒 的制 备更 困难 。尽 管  溶胶 一凝胶 法成 功地 制 备 了球 形 的纳 米 陶 瓷 颗 粒 ,  

般 相对 较 高 , 使得 包 藏 的微 量水 不易 除去 , 而使  从

然 而其原 材料 太 昂贵 而无法 大规 模应 用 生产 。在各  种各样 的制 备方 法 中 , 溶液 中通 过 沉 淀 获 得 前 驱  从 体 颗粒 的方 法 因其 简 单 、 全 与 低 耗 成 为 普 遍 接 受  安
的方法 。然 而 , 这种 传 统 的方 法 所 获 得 的粉 末 具 有  不 规则 的形 状及 宽 的粒 度分 布 。而乳 液 法 由于特 殊  的结构 , 可将 金属 盐 溶 解 在 被 油 相 包 围 的带 表 面 活 

得粉 体 的平均 粒 度 反 而 变 大 。 因此 , 在充 分 考 虑 以  

上条 件 的基础 上 , 遵 循 降低制 备 成本 这个 原则 , 并 试 
验采用 了二 甲苯 为 油 相 、p n一8 sa 0为 表 面 活 性 剂 、   Z ( O )或 NH r N     的水 溶液 为水 相 的反应 系统 , 经  并 多次试 验 , 出 了 反 应 物 的 最 佳 体 积 配 比 , 得 即  ( ) ( 面活性 剂 ) V( ) 5 5 2 。 油 : 表   : 水 :9 : :5  1 2 试验 步 骤  .

性 剂 的水核 中 , 而 在水 核 中发生 化学 反应 , 产 生  从 所 的微粒 呈球 形 、 径 小 , 大小 均 匀 , 刚 好 满 足 制  粒 且 这 备 陶瓷原 料 的要 求 , 目前 有 不 少 关 于从 乳 液 中制  故 备 Z O 纳米 粉末 的报道 L r  2 。然 而 从 这些 报道 中    不 难看 出 , 这些制 备 Z O 纳米 粉体 的方法 要 么使 用  r  的有 机溶 剂 ( 例如 正 己醇 、 己烷等 ) 格相 对较 高 ; 正 价   要 么表 面活性 剂含 量 高 , 得反 应前 驱 体难 以清 洗 ; 使   要么乳 液 中作 为水 相 而存 在 的反 应 物 的 比例 太 小 ,  
往往耗 费 大量 的有 机 溶 剂 仅 得 到 少 量 的纳 米 粉 末 ,  

将 纯度 大 于 9 % 的 z ( O34和 Y( O ) 结  9 rN ) N  3 晶体分 别溶 解 于去离 子 水 中 , 成一定 浓 度 的溶液 , 配   按 Y2  的摩 尔 分数 为 3 O %的配 比分 别 量 取 两种 溶 
液 并配成 混 合溶 液 , 照 试 验 所 得 的反 应 物 的最 佳  按

体 积配 比 , 这种 混 合 液 逐 渐 加 入 到 含 表 面 活性 剂  将
的二 甲苯溶 液 中 , 添加 过程 中, 磁 力搅 拌机 不停  在 用

搅拌 , 经超 声 处 理 后 将 该 乳 液 分 为 A、 B两 份 以备  用 。A 液用 一 定 浓 度 的 氨水 直 接 滴 定 发 生 反应 ( 单 
乳液 法 )B液与 用 相 同方 法 配 成 的 NH ? z 的乳  ,  HO

这使得 成 本仍然 相 对过 高 。  
本 文 采用 价格 低 廉 的 二 甲苯 为 油 相 、p n一8  sa 0 为表 面 活 性 剂 、 相 含 量 较 高 的反 应 系 统 制 备 了 水   Z O 球形 纳米 粉 末 , 对 单乳 液 和 双乳 液两 种 不 同 r, 并   制 备方 法所 得 的纳 米粉 末进 行 了对 比分 析 。  

液混 合 ( 双乳 液法 ) 上 述 滴 定 和混 合 过程 中一 直 用  , 磁 力搅 拌器 进行 搅 拌 使 之 凝 胶 化 , 随后 将 这 两 种 凝 

胶 放人 蒸馏 烧瓶 中分 别 进 行 共 沸 蒸 馏 处 理 , 共 沸  经
蒸 馏 处理后 的凝胶 分别 进行 过 滤 的同时 加入 无水 酒 
精 清洗 , 以尽可 能 的 滤 去 剩余 的二 甲苯 及 表 面 活 性 

1 试 验   
1. 乳 液 的 选 择  1

剂 。滤 干后 的凝胶 于真 空 中 8 ℃ 干燥 , 在 6 0 0 再 0 ℃ 
下 锻烧 2 h形成 两种 白色 的 Z O ( 2 ) r 2 Y O3粉末 。  
1 3 产 物 的 测 试 、 征  . 表

用 于制备 纳米 粉 料 的乳液 , 要求 具 备 以下 条件 :   1 乳 液 的稳定 性 好 。保 证 每 个 液 滴 在进 行 反 应 时 , )  

用D T一4 0型热 分析仪 分 析洗 涤 干燥 后 前驱 体  的 TG D A 曲线 , 确 定 前 驱 体 的锻 烧 温 度 , 热  —T 以 加 温度 范 围为 室 温 到 10 0 , 热 速 率 为 5 / n   5 ℃ 加 ℃ mi。 用 Ma 2 0 V  型 x 射 线 衍 射 仪 测 定烧 结 后 粉 末  x5 0 B 的相 结构 , 根 据 S h re 公 式 计 算 晶 粒 尺 寸 。用  并 c err Mo oob仪 采 用 N n sr 2吸 附 法测 定 粉 末 的 比表 面 积 ,   并计 算 当量球 径 。利 用 T ca 2 eni 0型 T M 观测 粉  G  E 末 的形貌 和 尺 寸 。并采 用 Mir—ls 激光 粒度 分  copu 型 析仪 测定 粉末 粒度 及 颗粒 尺寸 分布 。  

液滴 不会 因 自身 的不稳 定 而相 互 聚集形 成 巨大 的液  滴 , 甚 至 出现 油 水 二 相宏 观上 分 离 。2 乳 液 的流  或 )
动性好 。 即粘度 不 能太 大 , 以保 证沉 淀 反 应 在 乳 液  中充 分 的进 行 以 加 快 反 应 速 度 。3 乳 液 是 油 包 水  )
型 。避免 反应 物直 接相 互接 触 发生 反应 而造 成 粉末 

形态不 规则 。4 在 满 足 上 述 三 条 的前 提 下 , 求 乳  ) 要

液 中的水 相含量 高 , 以便 有 高 的产率 。  
以上几 个 条件 , 并不 是 独立 存在 , 而是相 互影 响 

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粉 末 冶 金 技术  

20 0 7年 1   0月

2 结 果 与讨 论 
2 1 干凝胶 前驱 体及 锻烧 后 的特征 分析  . 

同时 , 发现 衍射 峰均 出现 了一定 程 度 的宽化 , 也 由于  造成 衍射 峰 宽化 的原 因来 自两方 面[ : 是 小 尺寸   ]一 晶粒 的 出现 ; 一 个 是 原 子 水 平 上 的微 应 力 影 响 。 另   因此 , 衍射 峰 的宽 化也 说 明 了所 得 粉体 具 有 超 细 的  结构 。  

双 乳液法 所得 的 B干凝 胶 前 驱体 的 T G—D A T  
曲线 如 图 ( ) 示 。在 D A 曲线 上 于 1 0 附近 有  1所 T 8℃


个 明显 的吸热 峰 , 这对 应 于 结 合 水 的 消 除过 程 及 

残余 有 机物 的挥 发 , 这个 阶段 , G 曲线 表 现 出来  在 T 的显著 的失 重 也 说 明 了结 合 水 在 相 对 较 低 的 温 度  (0 ) 8 ℃ 干燥 时并 没 有 被 除 去 , 而造 成 最 终 所 得 的  因 氧化 锆 粉 末 有 团 聚 出 现 。 在 D A 曲 线 上 大 约  T 30 2 ℃有一 个 放 热 峰 , 对 应 于 Z ( H) 驱 体 分  这 r o  前
解释 放 出 的能 量 , 时在 TG 曲线 上 表 现 继 续 失 重  同

现象 。而在 D A 曲线 上 大 约 4 0 出 现 了一 个 尖  T 8℃ 锐 的放 热 峰 , 对 应 于 Z O 这 r 2粉末 的结 晶 化 过程 , 此  时 T 曲线 上 反应 出来 的几乎 没有 失重 也 是一 个 证  G
明 。同时从 X D 图( 图 ( ) 也可 以看 出 ,0 ℃ 时  R 见 2) 60
图 1 B溶 胶 Z ( H) 驱 体 的 D A—T 曲线    rO  前 T G ( 热 速 率 为 52 mi) 加 1 / n 
Fg 1 Th  TA—TG uv  fZ ( i.  eD c r eo  r OH)  e    dglB
p e u s r th a i g r t  f 1 m i  r c ro ,a  e t  a eo   2/ n n 5

出现 了尖锐 的衍 射峰 , 这表 明晶化过 程 已经完 成 , 对 
照 J P S卡 片 , C D 发现 粉末 的晶相是 完全 的四方相 。  

() 样 A;b 试 样 B a试 ()  

图 2 试 样 A 和 试 样 B的 ZO r2粉 末 的 X D( 为 四方 相 ) R t  
Fi .   g 2 XRD  at r   fZ O2p wd r a l  a d s mp eB,… ‘ er g n l p ten o  r   o e ss mp eA  n   a l  t :tt a o a 

2 2 Z O2 末 的 颗 粒 特 征  .  r 粉

图 3显示 了 ZO2 r 粉末 在 6 0 下烧 结 2 0℃ h后 的 

示 。另外 , 据 B T的测试 结 果 , 用公 式 ( ) 根 E 利 1 计算  出粉末 的平均 粒径 , 于表 1  列 。
A  = 3 r  /p () 1 

粒度 分布 图 。由 于在 粒 度 测试 过程 中 , 末 的分 散  粉 介质 为水 , 故实 际测 得 的粉 末 颗 粒 的粒 度 分 布 为 其  团聚 粉末颗 粒 的粒度 分布 , 因此粒度 分 布范 围较 宽 。  

式 中 : 为 比表 面 积 ; A  r为 理 想 球 形 晶 粒 的半 径 ;  1 0 为晶粒 的理 论 密度 。 同样 , 利用 粉末 的 XR D结 果 , 根  据 S h re 公式 ( c err 公式 ( ) , 2 ) 计算 出所得 晶粒 的尺 寸 
也列 于表 1  。
B = 0 8  / Dcs ) .9 ( o0  () 2 

但 从 图中仍 可 以看 出 , 过 单乳 液法 所 得 粉 末 的平  通
均粒 径几 乎是 双乳 液法 的两 倍 , 粒 度 分 布 相对 较  且 宽, 从几 十纳 米到 几 个 微 米 。而 双 乳 液 法所 得 粉 末  的颗 粒小 , 且分 布 范 围窄 , 中在几 十 到几 百纳 米之  集

式 中 : 为半 峰值 强度 处 所 测 量 得 到 的衍 射 线 条 的  B 宽化度 , 以弧度 计 ; 为 晶 粒 直 径 ; 为所 用 单 色 X D    

间 。其 原 因可 能是单 乳液 法采 取滴 定 的方法 易造 成  局部浓 度过 高 , 得该 处颗 粒 尺寸过 大 , 使 从而 颗粒 的  粒度 分 布变宽 。将 单乳 液法 和双 乳液 法所得 粉 末分 
别进行 B T、 R 和 T M 测 试 , TE 如 图 4所  E X D E 其 M

射线 的波长 ; 为 入 射 束 与 某 一 组 晶 面所 成 的 折射   
角 的角度 。  

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第 2 5卷 第 5期 

常 鹰 等 : 乳 液 法 制 备 z0 纳 米 球 形 颗 粒  用 r2

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l  2
【) (  
8  
、  

l  () 2 b 
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06 

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粒 径 ,㈣   

粒 径 ,m   

() 样 A;( )试 样 B a试 b  

图 3 试 样 A 和 试 样 B的 z0 粉 末 的粒 度 分 布  r2
Fi 3 Th   a tcesz   srb ton o   02p g.   e p r il  iediti u i   fZr   owd r  a pe A  nd s m p eB  e s s m l  a  a l 

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( ) 样 A; b 试 样 B a试 ()  

图 4 试 样 A 和 试 样 B 的 z  粉 末 的 T M 照 片  r E
Fi g.4 TEM   otgr ph   ft e Z O2p w d r a p eA  nd s m pl    ph o a so   h   r   o e ss m l  a   a e B 

表 1 ZO ( 2 ) 末 的 平 均 粒 径 和 B T 测 试 结 果    r 2Y   粉 03 E
Ta l 1 Me n p ril iea ds ei cs raeae  fZ02( 03 o wd r be     a   at es  n  p c i ufc rao  r Y2 )p c z f e 
试 样 
A 
B 

煅 烧 温 度 、 间  时 
6 0 、h 0℃ 2 
6 0 0 ℃ 、h 2  

比表 面 积 /m2g )   ?一 :
4  3
5  4

dBT r E/m  i
2  3
1  8

d E /m  TM n
1  8
1  5

d R/ m  XD n
1  3
1  0

从表 1 以看 出 , 比表 面积 值 计 算 出 的 平 均  可 用 粒 径值 比 T M 观测 测 量 出的平 均粒 径 值 和 由 x 射  E 线 晶面衍 射 峰宽 计算 的平 均粒 径值 大 一些 。 这是 由  于 粉体 的不 断纳 米化 , 体 的 比表 面 积增 大 , 面能  粉 表
增加 , 颗粒 问 的表 面 作 用 力 增 强 , 致 粉 体 的 微 团  导

Z O 粉末 。分 析 其 原 因 可 能 如 下 : 于 双 乳 液 法 , r2 对   其 过程 如 图 5 a 所示 , () 两种 不 同的 乳 液形 成 后 靠搅  拌 混合 在一 起 , 如路 线 1那 样 氨 溶 液 靠 扩 散 通过 油 
相与 锆 溶液发 生 反 应 的情 况 是 有 限 的 , 氨溶 液 与  其 锆溶 液 发生 反应 主要 如 路 线 2所 示 。首 先 , 散 和  扩 对流 将两 种不 同 的乳 液 带 到一 起 , 液 的表 面层 打  乳

聚 , N, 能完 全 包裹 粒 子 , 成 比表 面 积 的测 试  使 不 造 值小 于真 实值 , 而 导 致 根 据 公式 计 算 所 得 的 晶粒  从
尺寸相 对较 大 。但 三 个 半 径 值 的差 值 较 小 , 明乳  说 液法对 阻止 粒 子 问 的 团聚 有 明显 的作 用 , 因而 所 得  的粉料 分 散性 较好 , 粒度 较 均匀 , 聚体 较少 。通 过  团

开并 相互 结合 , 液 中 的氨 溶 液 与 锆溶 液 发 生 反 应  乳 产生 晶核 并生 长 形成 前驱 体 颗 粒 , 随后 解 聚 形 成 较 
小 的乳 液 ; 在 单 乳 液 过 程 中 , H3 H2 溶 液 直 接  而 N ? O

滴加到 z ( O ) 液 中 , 大 了整 个 体 系 中水 相  r N   乳 增
的 比例 , 颗粒 的形 成 机 制 如 图 5 b 所 示 , 随 着 水  () 即 相 比例 的增 大 , 油相 如 图 5 a 路 线 2那样 包 裹 所 有  ()

T M 图仍 能发 现 粉 末 中有 团 聚 出 现 , 图 4 b 中  E 但 ()
粉 末 的粒度 分 布 明显好 于 图 4 a , ( ) 这与 图 3是 一 致 

的 , 图 4 b 中的 团 聚体 明显 比 图 4 a 少 , 与 表  且 () () 这
1中 d B小 于 d A也 是 一致 的 , 这说 明用 双 乳 液 法 所  得 的 Zo r 2粉 末 的 性 能 要 强 于 用 单 乳 液 法 所 得 的 

前驱体 颗粒 是 不 可 能 的 , 定 有 一些 前 驱 体 颗 粒 不  必 受油相 的包 裹形 核 并 生 长 , 而 颗粒 尺 寸 变 大 并 产  因
生团 聚 。而与 此 相对 的是 , 乳 液法 中水 相 含 量 并  双

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20 0 7年 1   0月

没 有 增 加 , 由 于 双 乳 液 一 起 混 合 , 得 反 应 物  且 使 Z ( 34 NH3H2 rNO )与 ? O在发 生反 应之 前 分别 要 穿 过 
D 
● ● 

油相 的阻 碍 , 反应 速度 相对较 慢 , 而 使反 应变得  故 从 更 加 均匀 , 成其 颗粒 尺 寸分布 也更 均匀 。 造  
() a 

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A. 盐 水 溶 液 ; - 水 溶 液 ;C 油 相 及 表 面 活 性剂 ;D 含 锆 盐 溶 液 的 乳 液 ; . 氨 水 溶 液 的 乳 液 ; . 锆 B氨 . . E含 F 油 

黔 囊  

黪  蟹 + 乳 液 沉 淀 法 中颗 粒 形 成 机 理  礞  图5

( ) 乳 液 法 ;b 单 乳 液 法  a双 ()

臻 +  枣

F g.   Th   o sb eme h ns   fp ril  r a in i  mus n p e i i t n me h d i 5 e p s il  c a ims o   a t e f m t  n e li   rcp t i   t o   c o o o ao
i     c o muso - e i e   ic n a r c ro . M a e il Le t r . n a m r e li n d r d z ro i p e u s r i v t r   te s  a

3 结 论    1 采 用 二 甲 苯 为 油 相 ,p n一8 ) sa 0为 表 面 活 性 

1 9 9 7,3 0:1 9—1 4 1 2 

[ ]KlnS 5 e   ,Witrr ,H h  i nee  M an H.ReUe rsuec e cl a r d Cdpesr hm a vp   i   o snh i o  aoc sa ̄esi ncriepwdr.JC e   a  y te s fnn-r t l  ic  abd  s   y l n lo o es   h m V p
D p s in 9 8 ( ) 1 3 4   e o io ,1 9 ,4 4 : 4 —1 9 t

剂 , rN 3 4 NH Z ( O )或 3的水 溶 液 为 水 相 , 制 得 较 高  可 产率 的 四方 相 Z O r 2纳 米 粉 末 。其 最 佳 配 比 为 
( )  ( 面 活性剂 ) ( ) 5 5 2 , 用 该配  油 : 表 : 水 =9 : :5 利   比制得 的 ZO2 米 粉的粒 径 为 1 n   r 纳 5 m。 2 )用单 乳 液法 和双乳 液法 均 能 获得 球形 、 团聚  较少 的 z   纳米 粉末 , 但利 用双 乳液 法所 得 的粉末  颗粒 尺 寸更小 , 粒度 分布 更均 匀 。  
参 考 文 献 
[ ]国 家 自然科 学 基金 委 员会 . I 自然 科 学 学 科 发 展 战 略 调 研 报 告 : 无  机 非 金 属材 料 科 学 . 京 : 学 出版 社 。9 7 1 1 北 科 1 9 :2  [ ] aa i 2 C vU R,Maeg    rn oE,C p t  e a.E fc o l hl wi   a uo O, t1   f t fac os t e  o   h
d fe e   tu t r so  h   r to   fwa m  / mir e lin . i r ntsr c u e   n t e f ma in o   r o w  c o mu s s  f o o

[ ]L eM- 6 e  H,Ta C Y,L   H.S tei o p ei l io i b  i     uC n s   s y h s f h r a z cna y c  r  
p e iiain b t e  t   tr ol muso s J una  f h   r ptto   ewen wo wae / i c  e lin . o r lo t e
Eu o e n Ce a c S ce y r p a   r mi  o it ,1 9 9 9,1 2 93~2 0   9: 5 6 3

[ ]Ta C i od Y,L eMe Hw 。Wu YuCh n o t   f i o i 7 i lf r    f e  i a .   . u .C n ml   r na o zc  
p r il  s e b   u i   t - mu so   p e i i t n t c n q e  a tce i   y s n z g wo e li n r cp t i   e h i u . ao Ch mi a  g n rn   ce e 0 e cl En i e i S inc ,2 01, 6: 3 9—2 9   g 5 28 38

[ ]jo J u T,Km  Y,e a.Mut rn saes tei a d 8 o  ,Y   i Y  t1   lga cl y hss n  i  n  
c aa tr ain o  n di es  erg n lzro a n a cy t .J h r ce z t  fmo o s re tta o a  icni  o n r sa i o p 1  
Ch m  o e S c,2 0 0 3,1 5: 5 3—6 5   2 65 57

[ 9] Hun   n ,Ma Ta , Yag J ln ,e  1 rprt n o  ag Yo g   i n n  i o g t a.P eaai   f n o
s h r a  lr f  ic n a p wd r i  co muso   y tm  d i   p e c lut a i zr o i  o e  n mir e li n s s e a   t i ne n s ds riit ip sb l y.C r mis I t r a i n ,2 4, 0: 7 e i e a c nen t a ol 00 3 6 5—6   81

[0 1 ]Ta ci0dY,Hs oB rYun huHs nY .P eaai  f i lfr    f i   o. a 。C i a   i . i rprt n o  e o
s h rc   h d O Szro i  n n p ril   b   lw  tm p rtr  pe a il y Y U -ic na a o at e cs y o e eau e
h d o y i n  r v r e mir e lin. Co o d  a d Su f c  A. y r l s  i a e e s   c o mu so s U i S n   ra e  
2 0 2 7: 0 0 4, 3 1 5—1 1 1 

J un lo o ra  fDip rinS in ea dTeh oo y,1 9 s eso c e c  n e n lg 9 6,1 7 7—7 4 7: 1 3 

[ Ka iT k si F j o A uh, K nNo K ̄ o Sn h i o  3] wa a eh, ui   ts i o .   i . y te s f   n r s  
mo o i e s  r   at l  n p lo y tyae   o in   ees d n da r Z 02p r c s i  oy x eh l d n no l r v r   p e ie t c e
mi ei .C l is a d S ra e   c.e 1 s o l d   n   u f c s A,1 9 1 9: 4 o 9 6, 0 2 5—2 3 5 

[ 1 i     ,Kuu  1 ]LmaR S c kA,B rd    .Itgi  fnn srcue  en tC C neryo aot trd t u
p ril  sa i e  zr o i  atr pam   s ry rcs i . J atal tbl d i na fe  ls y z i c a p a  p o esn g  
M a e i s S in ea d En i e rn   tra   ce c n   g n e g A,2 0 3 3: 5—8   l i 0 1, 1 7 2

[   W a   , e   N     e a. d cdcy t la i   mp r tr  4   n J E   S, gS C,t Re u e   s lz t nt eau e J g L   1 r ai o e


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