奈米材料

以熱注入法(將前驅物一口氣注入高溫溶劑的方法)容易得到粒徑一致(單分散)的奈米粒子,其理由下列何者正確?

  1. A注入後成核集中在短時間內,之後過飽和度下降而不再產生新核,只進行成長
  2. B逐次少量加入前驅物而長時間持續成核,使不同時刻生成的核大小平均化而一致
  3. C在高溫下長時間保持以進行奧斯華熟化,小粒子追上大粒子而使分布變窄
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正確答案:A. 注入後成核集中在短時間內,之後過飽和度下降而不再產生新核,只進行成長

製造單分散粒子的想法以LaMer模型說明。將前驅物一口氣加入高溫溶劑時,單體濃度超過成核的臨界過飽和度,在短時間內同時生成大量的核(爆發成核)。成核後單體被消耗,濃度降到臨界以下,之後不再產生新核,既有的核以相同方式成長,因此粒徑一致。若成核持續很久,早生成的核與晚生成的核大小不同,分布反而變寬。奧斯華熟化是小粒子溶解、大粒子變粗的現象,並非小粒子追上大粒子,在單體不足的階段進行時,一般會使分布變寬。

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