微等离子体合成纳米材料的研究进展
2021-09-01李煊赫林良良许虎君
高校化学工程学报 2021年4期
李煊赫, 林良良,, 汪 盛, 许虎君
(1. 江南大学 化学与材料工程学院, 江苏 无锡 214122;2. 江苏新日电动车股份有限公司, 江苏 无锡 214106)
1 前 言
纳米材料因极大的比表面积和小尺寸效应呈现出独特的理化性质、催化活性和生物性能,被广泛用于工业催化、精细化工、光电器件、生物医学等领域[1]。常见的纳米材料合成方法主要可分为物理法(如粉碎法、机械球磨法、光照法、超声法、激光烧蚀法等)和化学法(如溶胶-凝胶法、溶剂热法、化学气相沉积和微乳液等)两大类[2-10]。虽然它们工艺技术不断被完善,但仍存在一定缺点。比如,物理法耗时耗能,对仪器设备要求高,生产费用昂贵,得到的产品均一性差;化学法则不可避免地会引入或生成副产物(如化学还原剂、稳定剂等),不仅需要复杂的后处理工序进行提纯,而且会造成环境污染。
等离子体是气体部分或完全电离形成的包含离子、电子、原子、分子及自由基的离子化气体,被称为物质的第四态[11]。它具有宏观尺度内的电中性、高导电性和强反应活性,是一种高效的过程强化介质。近年来,等离子体领域的一个发展分支是微等离子体,指至少在一个维度上被限制在亚毫米尺度内的特殊放电[12]。由于极小的电极间距和极大的比表面积,微等离子体不仅兼具常规等离子体的准电中性、复杂的集体效应等特征,同时还具有体积小、活性粒子密度高、易集成、能在常压/高压下稳定运行等优势,在很多领域都表现出良好的应用前景[13-16]。……
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