控制合成Ni/Al层状双氢氧化物磁性纳米粒子的尺寸与形貌

"栾玲玉，刘尚营等人通过非稳态共沉淀的水热合成法研究了尺寸与形貌可控的Ni/Al层状双氢氧化物磁性纳米粒子的制备，探讨了胶溶时间和温度对粒子尺寸及形貌的影响。" 在本研究中，科研人员关注的是Ni/Al层状双氢氧化物（LDH）磁性纳米粒子的合成工艺优化，特别是如何通过调整制备条件来精确控制粒子的尺寸和形状。Ni/Al层状双氢氧化物是一种重要的功能材料，因其独特的结构和性能，在催化、吸附、能源存储等领域有着广泛的应用。其中，磁性纳米粒子的尺寸和形貌对其磁性能、表面活性以及在各种应用中的稳定性至关重要。 研究团队采用了一种基于非稳态共沉淀的水热合成方法，这种方法能够有效地控制粒子的成长过程。他们发现，胶溶时间与温度是影响Ni/Al LDH纳米粒子尺寸和形貌的关键因素。胶溶过程对于纳米粒子的形成起到了决定性作用，它涉及到溶质在溶液中的溶解和再结晶，影响到粒子的均匀性和大小分布。 在较低的胶溶温度下，得到的纳米粒子悬浮液分散性较差，可能导致粒子聚集，尺寸分布不均。相反，当提高胶溶温度时，纳米粒子倾向于形成更大的颗粒，这可能是由于高温加速了物质的迁移速率，使得粒子间的附着和合并更为容易，从而影响了粒子的形状和尺寸。这一现象遵循了经典的Ostwald熟化机制和不完美定向附着理论。 此外，粒径的控制对于形成有序薄膜、液晶相行为以及Pickering乳液的稳定性具有重要意义。有序薄膜的形成依赖于粒子的一致性和排列方式，而粒径分布窄的纳米粒子能更好地实现这种有序排列。液晶相行为则与粒子的尺寸和形状紧密相关，不同尺寸和形状的粒子会导致不同的液晶相。Pickering乳液的稳定性则与粒子的尺寸和形状分散度直接关联，尺寸均匀、形状规则的粒子可以提供更稳定的乳液体系。 栾玲玉等人的研究揭示了调控Ni/Al层状双氢氧化物磁性纳米粒子尺寸和形貌的科学原理，为合成具有特定性能的纳米材料提供了理论指导和技术支持，对于推动相关领域的技术创新和应用发展具有重要价值。