摘 要
作为材料科学发展的先导，纳米材料的设计合成是材料得到进一步研究和推广应用的基础。具有特殊形貌、尺寸的无机微纳材料的构筑是当前材料领域研究的热点;探索发展微纳材料设计与合成的新途径和新方法，从而实现对微纳材料的尺寸大小、粒径分布和形貌结构的控制则始终是纳米材料研究领域中的一个重要课题。纳米材料因其低维性和量子限域效应，与传统材料相比，有着独特的电学，光学，磁学和热学特性。本实验主要以CuCl2为原料，氨水为沉淀剂，采用沉淀法制备Cu (OH)2纳米晶，使其自然干燥，以降低烘干对Cu(OH)2产生硬团聚的影响。探讨氨水浓度、聚乙二醇添加量、反应温度和反应时间等对产物形貌及产率的影响，推测其生长机理。通过对反应条件的调控，对条件下的Cu(OH)2产物进行分析表征。
关键词：非水体系；纳米材料；沉淀法；纳米晶；生长机理
1.1 纳米材料简介
纳米材料是纳米科技领域中最富有活力的学科分支，是纳米科技发展的基础。所谓纳米材料，是指三维空间尺寸中至少有一维处于纳米尺度范围内或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当于10-100个原子紧密排列在一起的尺度。纳米材料的基本单元可以分为三类:①零维材料，指在材料空间三维尺寸均为纳米尺度，如纳米粒子、量子点和原子团簇等;②一维材料，指在空间有两维处于纳米尺度，如纳米线、纳米管、纳米带和纳米棒等;③二维材料，指在三维空间中有一维处于纳米尺度，如超薄膜、超晶格和分子外延膜等。纳米材料的粒径处于原子簇和宏观粒子交界的过渡区域，由于其结构的特殊性，表现出奇异的特性:
1.1. 1小尺寸效应
当超细微粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度等物理特征相当或更小时，晶体周期性的边界条件将被破坏;非晶态纳米微粒的颗粒表面层附近原子密度减小，导致声、光、电、磁、热力学等特性呈现新的小尺寸效应。例如，光吸收显著增加并产生吸收峰的等离子共振频移，磁有序态向磁无序态转变;超导相向正常相转变等。纳米粒子的这些小尺寸效应为实际技术开拓了新领域。例如，纳米尺度的强磁性颗粒(如Fe-Co合金、氧化铁等)，[1]当颗粒尺度为单磁畴临界尺寸时，具有很高的矫顽力，可制成磁性信用卡、磁性钥匙等，还可制成磁性液体，广泛用于电声器件、阻尼器件等领域。纳米颗粒的熔点远低于块状金属，这个特性为粉末冶金工业提供了新工艺。
1.1. 2表面效应
表面效应是指纳米晶粒表面原子数与总原子数之比随粒径变小而急剧增大后所引起的性质上的相应变化。由于纳米颗粒的比表面积与直径成反比，所以随着颗粒直径变小，比表面积将会显着增大，说明表面原子所占的百分数将会显著地增加，因为表面原子所处环境与内部原子不同，处于严重的缺位状态，有许多悬空键，具有不饱和性，很容易与其它原子相结合而稳定下来，所以纳米颗粒减小的结果导致其表面积、表面能及表面结合能都迅速增大，致使表面表现出很高的活性。纳米材料所表现出的高的表面活性使其在催化材料等方面具有广阔的应用前景。
