乔文灿

摘 要：爆轰法合成的纳米金刚石中含有大量的无定型碳、纳米石墨颗粒、金属、金属氧化物及其他外来元素。纳米金刚石规模化生产时，需选择性的去除产品中的非金刚石碳及其他杂质。本文概述了目前纳米金刚石的常用提纯技术，并对该技术的发展方向进行了探讨。

关键词：纳米金刚石;提纯;液相氧化;气相氧化

1 概述

由于具有良好的机械，电化学以及光学等性能，近年来纳米金刚石引起了材料行业研究者们的广泛兴趣。[1]目前纳米金刚石已被广泛作为复合材料的添加剂，冷却液添加剂，[2]润滑油添加剂，[3]电镀液添加剂[4]等使用。然而，诸如光学涂层，催化剂载体等应用潜力尚未被完全开发。限制这些应用的主要原因是通过爆轰合成的金刚石含有较多的无定型碳，金属，金属氧化物等。要想拓展纳米金刚石在这些领域的应用，发展纳米金刚石的提纯技术就变的十分重要。经过爆轰合成生产出来的纳米金刚石粉末其晶体大小通常为5-10nm，[5]这些纳米金刚石晶体有聚集的趋势，其往往会形成数百纳米大小或更大的聚集体，这加大了纳米金刚石提纯的技术难度。

2 纳米金刚石化学提纯技术

纳米金刚石的提纯过程通常指去除非金刚石碳和金属催化剂，也包含调整纳米金刚石粉末的平均尺寸或减少团聚。[6]纳米金刚石提纯过程较为复杂，目前尚没有单一的提纯技术可以实现同时去除非金刚石碳及其他杂质。工业上对纳米金刚石的提纯往往需要选用不同的化学药剂，采取不同的化学处理方法，并经历多个处理步骤才能实现。……