納米材料的基本形態(tài)
納米材料大致可分為零維的納米粉末（顆粒和原子團(tuán)簇）、一維的納米纖維（管）、二維的納米薄膜，三維的納米塊體。其中納米塊體材料是基于其他低維材料所構(gòu)成的致密或非致密固體。納米顆粒、納米纖維、納米薄膜是納米材料的三種基本形態(tài)，我們學(xué)習(xí)的就是這三種納米材料形態(tài)的的制備方法。
檢測(cè)納米材料-制備納米材料
前面我們介紹海茲思納米實(shí)驗(yàn)室里的納米檢測(cè)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品，隨著納米科技知識(shí)的學(xué)習(xí)和積累，觀測(cè)納米材料的形貌結(jié)構(gòu)，研究納米材料的性能等已經(jīng)無(wú)法滿足學(xué)生的探索和教學(xué)需求，因此，我們需要對(duì)納米科技知識(shí)進(jìn)行更深入的探究學(xué)習(xí)，學(xué)生們更傾向于自己動(dòng)手制備納米材料，研究納米材料。
從檢測(cè)納米材料到制備納米材料，是納米知識(shí)積累的一個(gè)必然趨勢(shì)，也是學(xué)習(xí)的一個(gè)必然過(guò)程。追本溯源，怎么制備納米材料呢?同學(xué)們一定非常感興趣，那么，我們就來(lái)逐一介紹海茲思納米實(shí)驗(yàn)的三種納米材料制備儀器:教學(xué)型納米膠體制備儀(制備納米顆粒)、教學(xué)型納米濺射鍍膜儀、教學(xué)型納米電紡絲裝置(后兩項(xiàng)分別是制備納米薄膜和納米纖維的儀器，后面進(jìn)行詳細(xì)介紹)
制備納米顆?？删蜎](méi)那么簡(jiǎn)單了，光用手可以嗎?當(dāng)然不行，需要借助于的納米制備儀器，海茲思教學(xué)型納米膠體制備儀就可以解決這個(gè)問(wèn)題。
教學(xué)型納米膠體制備儀是專為中小學(xué)納米科技教學(xué)實(shí)驗(yàn)打造的專門的教學(xué)儀器，適用于大部分金屬絲納米顆粒的制備實(shí)驗(yàn)，如Al、Cu、Ag、 Fe等，金屬絲直徑不超過(guò)0.2mm就可以制備納米材料了。
簡(jiǎn)單原理:這款儀器采用的是金屬絲電爆炸技術(shù)，金屬絲電爆炸技術(shù)是進(jìn)行金屬納米膠體生產(chǎn)的的方法之一， 其原理為一細(xì)金屬絲采用高壓爆炸并生成納米級(jí)別金屬顆粒散落在液體介質(zhì)中，生成的微粒為10~ 90納米。
優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)
- 教學(xué)型納米膠體制備儀，僅需一步，直接形成金屬納米膠體溶波;
- 可制備多種金屬納米膠體，如鋁，鐵，銅，金等多種金屬;
- 可設(shè)定所需納米膠體的濃度;
- 操作簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)安全，適合于中小學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn);
- 安全環(huán)保，沒(méi)有副產(chǎn)物，不需要去除異物的后處理工程。
教學(xué)功能及應(yīng)用
- 適合于納米材料制備的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，安全可靠制備納米顆粒；
- 可以精確控制金屬絲下降，控炸的間隔時(shí)間和總爆炸時(shí)間，參數(shù)的精確控制，可得到不同粒徑、不同均勻度的納米顆粒，適合于中小學(xué)進(jìn)行對(duì)比教學(xué)實(shí)驗(yàn)；
- 可供學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)，造物——制備納米顆粒材料；
- 制備出的納米顆粒，配合原子力顯微鏡或者掃描隧道顯微鏡來(lái)表征，可以了解制備的納米顆粒的質(zhì)量和顆粒大小勻度；
- 納米創(chuàng)客工坊的利器，納米創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的的儀器。
教學(xué)案例 制備銅納米顆粒
實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo):
學(xué)習(xí)納米顆粒的制備方法，并對(duì)制備出的銅納米顆粒使用超微教學(xué)型原子力顯微鏡進(jìn)行形貌結(jié)構(gòu)檢測(cè)。
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：教學(xué)型納米膠體制備儀、超微教學(xué)型原子力顯微鏡，銅線、玻片、去離子水等
實(shí)驗(yàn)方法
1.制備銅納米顆粒
①將燃燒室器皿加入400L的純凈水，并送料機(jī)將銅絲注入到燃燒室器皿內(nèi)的接地極3-5mm的距離;
②插入燃燒室電極，井將燃繞室器血固定,關(guān)閉儀器艙門:
③打開儀器電源，進(jìn)入儀器操作面板界面，設(shè)置選擇材料(以銅材料為例)及密度、?設(shè)置電壓400V、溶液為400L、注入為2cm/次、設(shè)置時(shí)間;
④打開高壓按鈕，提供爆炸電壓;
⑤按動(dòng)操作按鈕，儀器開始制作納米顆粒;
⑥當(dāng)儀器達(dá)到設(shè)置好的時(shí)間后，儀器自動(dòng)關(guān)閉;
⑦關(guān)閉電源，取出燃燒室器皿。銅納米顆粒制備完成
使用超微教學(xué)型原子力顯微鏡檢測(cè)銅納米顆粒
①吸取少量含有納米銅顆粒的溶液，滴在待檢測(cè)的樣品基片上;
②50°C恒溫烘干，3分鐘;
③放到T-AFM102儀器上進(jìn)行檢測(cè)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果檢--檢測(cè)圖片;
檢測(cè)圖片如右圖:2.5um的檢測(cè)范圍、左(二維)右(二維).
納米顆粒
納米顆粒:至少在一個(gè)維度上小于100納米的顆粒。
納米顆粒
納米膠體:通過(guò)與溶劑的強(qiáng)相互作用而分散在溶劑中
納米膠體
應(yīng)用舉例
