奈米材料之製備方法 主講人 : 許信儀 中華民國 93 年 12 月 9 日

綱 要 一、奈米材料型態 二、奈米材料的製備方法 1.奈米材料的物理製備方法 2.奈米材料的化學製備方法 三、結語

一、奈米材料型態 奈米材料大致可分為奈米粉末、奈米纖維、奈米膜、奈米塊體等四類。 依在空間所表現出來的形態則可分為：零維(zero-dimension)奈米材料：指一般的奈米微粒；一維(one-dimension)奈米材料：依形狀可分為奈米管、奈米線、奈米桿等；二維(two-dimension)奈米材料：指奈米薄膜；及三維(three-dimension)奈米材料：奈米塊材。 其中奈米粉末開發時間最長、技術最為成熟，是生產其他三類產品的基礎。

(一)、奈米粉末 又稱為超微粉或超細粉，一般指粒度在100 奈米以下的粉末或顆粒，是一種介於原子、分子與宏觀物體之間，處於中間物態的固體顆粒材料。 可用於：高密度磁記錄材料﹔吸波隱身材料﹔磁流體材料﹔防輻射材料﹔單晶矽和精密光學器件拋光材料﹔微晶片導熱基片與布線材料﹔微電子封裝材料﹔光電子材料﹔先進的電池電極材料﹔太陽能電池材料﹔高效催化劑﹔高效助燃劑﹔敏感元件﹔高韌性陶瓷材料（摔不裂的陶瓷，用於陶瓷發動機等）﹔人體修復材料﹔抗癌制劑等。

(二)、奈米纖維（奈米線、奈米管、奈米桿） 1. 奈米管(nanotubes) 柱形奈米管的成長方式已吸引許多人的注意並發表不少相關文獻，其中應用最廣泛的是奈米碳管(carbon nanotubes, CNT)。自1991 年Iijima 發現奈米管以來，此材料新形式即引起材料科學界的廣泛興趣。

在應用方面，奈米管－一維材料，表現出獨特的物理與化學性質。在電子性質方面，尤其像單層奈米管(single-wall nanotubes, SWNTs)，可為金屬或半金屬。奈米管表現出一維尺度的影響，可做為具有一致性的量子線材。 在機械性質上，奈米管在所有已知的材料中是具有高完美的結構。 由於這些極佳性質，可將奈米管應用於電子場發射、掃瞄式顯微鏡探針、氣體儲存材料、二次電池電極材料、以及電容器。 以結構性質的觀點，碳奈米管直徑在1~20 奈米並且內部中空可讓物質填充，造成對氣體吸附能力的提升，做為氣體感測器材料可提高其靈敏度。

2. 奈米線(nanowires) 物質的磁特性受粒子大小、形狀所影響，磁性體的結構使物質能量加上磁能的總能量成最小。磁性體減小的話，可成為單磁區結構。 超順磁性可見於強磁性體、反強磁性體奈米粒集合體，如奈米線。 在電子材料方面，導電體用有Au、Pd、Ag、Pt 等貴金屬，Cu、Ni 等劣金屬，半導體可用金屬氧化物等。 使用奈米線，比起一般傳導配線，高速高週波訊號能以極少的損失傳播，也可使電子產品微細化。

3. 奈米桿(nanorods) 奈米桿是長度介於奈米粒與奈米線之間的形態，比奈米微粒較長。 一般純金屬奈米微粒呈現是黑色色澤，但形成不同大小奈米桿則表現不同顏色。 奈米微粒與奈米桿Au 使用在生醫技術方面已有相當多的結果。可用於微導線、微光纖（未來量子計算機與光子計算機的重要元件）材料﹔新型鐳射或發光二極管材料等。

(三)、奈米膜 薄膜是一種物質形態，它使用的材料十分廣泛，可用單元素或化合物，也可用無機材料或有機材料來製作薄膜。 薄膜與塊狀物質一樣，可以是非晶態的、多晶態的和單晶態的。 近年來複合膜和功能材料膜也有很大發展。成膜技術及薄膜產品在IT 業上有多分面的應用，特別是在電子工業領域裡有極重要的地位。例如半導體積體電路、電阻器、電容器、磁帶、等都應用薄膜。 現在，成膜技術在電子元件、電子技術、紅外線技術、以及航空技術和光學儀器等各個領域都得到了廣泛的應用。它不只成為一門獨立的應用技術，而且成為材料表面改質及提高工業水準的重要手段。

薄膜化過程的特殊性而出現的異常結構和形狀效應，使它的機械性質、超導性、磁性、光學和熱學性質不同於塊狀材料。 除了材料的物性和應用外，材料的薄膜化可以節省資源，而且對於減少公害也是相當重要的。 奈米膜分為顆粒膜與緻密膜。顆粒膜是奈米顆粒粘在一起，中間有極為細小的間隙的薄膜。緻密膜指膜層緻密但晶粒尺寸為奈米級的薄膜。 可用於：氣體催化（如汽車尾氣處理）材料﹔氣體感測材料；過濾器材料﹔高密度磁記錄材料﹔光敏材料﹔平面顯示器材料﹔超導材料等。

四、奈米塊體 奈米塊材顧名思義即是將奈米級粒子混成巨觀組織材料，再以其優異的物、化特性應用在需改良之處，故科技發展至此階段，應是奈米科技已達一定程度的研發，方向已著重在工業材料開發應用、奈米生醫的臨床試驗、奈米技術商業化、逐步使「奈米技術」推廣進入日常生活中。 主要用途為：超高強度材料﹔智慧金屬材料等。

在關於塊材應用的文獻報導中奈米級粒子以圓形顆粒狀、針狀、管狀、多角形等形式摻雜在各種基材之中，表現在外的光、電、半導性皆具優異性。 將奈米級製成的巨觀組織塊材較之傳統塊材有更優之特性，我們可以將奈米特性保留下來做成實際日常產品，製作深具經濟價值的藥品、器材、零件、儀器、與塗層等。 奈米技術發展將會領導未來科技的發展，而研究終將付諸在商業行為上，如何將微小至肉眼看不到的微小顆粒做成各式各樣的工商應用，這將是科學研究者下一個難題。

奈米材料之型態(a)奈米粉體, (b)奈米結構薄膜, (c)奈米碳管。

二、奈米材料的製備方法 奈米材料的製備方法按反應物狀態可分為乾法和溼法；按反應介質可分為固相風、液相法、氣相法；按反應類型可分為物理法和化學法，這也是一種常見的分類方法。 物理法主要有蒸發-冷凝法、濺射法、液態金屬離子源法、機械合金化法、非晶晶化法、氣動霧化法(又名超聲膨脹法)、固體相變法、壓淬法、爆炸法、低能團簇束沈積法、塑性形變法、蒸鍍方法等。 化學法有沈澱法、溶膠-凝膠法、微乳液法、液熱反應法(水熱法，非水溶液熱合成)、溶液蒸發法、溶液還原法、電化學法、光化學合成法、超聲合成法、輻射合成法、模板合成法、有序組裝技術、化捀氣相反應法(包括雷射誘導化學沈積(LICVD)、等離子體誘導化學氣相沈積(PICVD)、熱化學氣相沈積等)火焰水解法、超臨界流體技術、熔融法等。

1.奈米材料的物理製備方法 (1).蒸發-冷凝法 蒸發-冷凝法是在超高真空(10-5Pa)或低壓惰性氣體氣氛氬(Ar)或氦(He)中(50Pa~1k Pa)，通過蒸發源的加熱作用，使待製備的金屬、合金或化合物氣化、昇華，然後冷凝形成奈米材料。這是目前物理方法製備具有清潔界面的奈米粉體(固體)的主要方法之一。 蒸發-冷凝法的特點是所製作的奈米粒子表面清潔，可以原位加壓，奈米粒子的粒徑可通過調節加熱溫度、壓力和氣扮等參數在幾奈米至500nm範圍內調控。缺點是結晶形成狀難以控制，生產效率低，在實驗研究上較常用，特適於金屬奈米粒子的製備。

奈米-冷凝法按加熱蒸發源的不同，可分為以下幾類： 1.電阻加熱法。這是最簡單的一種加熱方法，通常用石墨電阻加熱體，多在實驗室中採用。 2.等離子加熱法。等離子體加熱法又可分成幾種方式，如等離子體火焰噴射法、等子體電弧作用下的熔池蒸發法、活性氫氣氛作用下的活性等離子弧熔化法(又可稱為氫電弧等離子體法)等。 3.高頻感應加熱法。該法通常是把盛有原料的器皿(坩堝)置於高頻電流下加熱蒸發。

4雷射加熱法。該法採用雷射加熱可使BN、Sio2、MgO、Fe3O4、CaTiO3、TiO2、Al2O3等穩定蒸發，然後通過冷凝得到奈米粉末。 5 電子束加熱法。該法用電子束作為高熔點物質的蒸發源。 6太陽能反應爐法。該法以溶液為前驅物，在2kw的太陽能反應爐中加熱、蒸發及再冷凝，目前已製備出了奈米級的等。

(2).濺射法 濺射法是指利濺射技術，利用經加速的高能離子打到材料表面使材料蒸發，發射出中性電離的原子和原子團粒，形成奈米材料的一種常見的物理氣相化學沈積方法。其可分為：1離子濺射2雷射侵蝕3等離子體濺射。 濺射法的優點是它幾乎可用於所有物質的蒸發，缺點是通常只產生少量的團粒，而團粒的強度隨團粒尺寸的增大呈指數降低。 濺射法最為有用的就是製奈米薄膜。直流和射頻磁控濺射已成為功能奈米薄膜製備的標準方法。

氣相析出的固體型態

電阻加熱法合成奈米微粒子

不同氦氣壓力下得到之奈米鐵微粒之穿透式電子顯微照片及電子繞射結構圖。結果顯示粒徑隨氦氣壓力增加而變粗

電漿噴射製造奈米微粉示意圖

電子束加熱的奈米微粒子生成實驗裝置

雷射束加熱製作奈米微粒之基本設備室示意圖

濺射法製造奈米粒子設備圖

(3).液態金屬離子源法 液態金屬離子源法的源理類似於墨滴打印機。

(4).機械合金化方法 機械合金化成(MA)法是美國INCO公司於20世紀60年代末發展起來的技術。它是一種用製備具有可控微結構的金屬基或陶瓷基複合粉末的高能球磨技術：在乾的球型裝料機內，在高真空氬氣保護下，通過機械研磨過程中高速運行的硬質鋼球與研磨體間相互碰撞，對粉末粒子反覆進行熔結、斷裂、再熔結的過程使晶粒不斷細化，達到奈米尺寸。然後，奈米粉再採用熱擠壓等技術加壓製得塊狀奈米材料。 具有成本低，產量高，工藝簡單易行，能批量生產，合金基體成分不受限制等特點。特別是在難熔金屬的合金化、非平衡相的生成及開發特殊使用合金等方面顯示出較強的活力，該法在國外已進入實用化階段。該方法的缺點是能耗大，粒度不夠細，粒徑分布寬，易引入雜質等。

(5).非晶晶化法 非晶晶化法是指通過晶化過程的控制，將非晶材料轉化為奈米材料的方法。這種方法為直接生產大塊奈米晶合金提供了新途徑，廣泛用於浦膜材料與磁性材料的製備。通過熱處理工藝使非晶條帶、絲或粉晶化具有一定晶粒尺寸的奈米晶材料。採用高密度脈衝電流處理使之晶化。 該法的特點是成本低，產量大，界面清潔、緻密，樣品中無微孔隙，晶粒度變化易控制，普有助於研究奈米晶的形成機理及用檢驗經典的形核長大理論在快速凝固條件下應用的可能性。

(6).超聲膨脹法 超聲膨脹法又稱為氣動霧化法，採高壓氣體霧化器，在-20C~ -40C將氮氣和氬氣以三倍於音速的速度射入熔融材料的液流內，利用惰性氣體將熔融金屬吹散、粉碎成極細顆粒的射流，在超聲分子束中形成超微粒子，然後驟冷得到超細顆粒。

(7).固體相變法 固體相變法首先用熔體激冷技術製備出亞穩態合金相然後對此亞穩相進行相變處理，使其中產生極細的晶粒，而晶粒之間呈弱連接，最後對其進行破碎研磨即可得到粒徑小於50nm的合金粉末。

(8).壓淬法 金屬或合金在高壓(5~8GPa)經適當加熱、保溫，並在高壓下快冷至液氮溫溫度，隨後減壓並升溫至室溫或稍高些溫度，即可自發地轉為奈米合金。 壓淬法就是利用在結晶過程中由壓力控制晶體的成核速率，抑制晶體生長過程，過對熔融合金保壓急冷(壓力下淬火，簡稱壓淬)來直接製備塊狀奈米晶體，並通過調整壓力來控制晶粒的尺度。壓淬法主要用於製備奈米晶合金，與其他奈米晶製備方法相比，有以下優點：直接製得奈米晶，不需要先形成非晶或奈米晶粒；能製得大塊緻密的奈米晶，界面清潔且結合好，晶粒度分布較均匀。

(9).塑性形變法 材料在準靜態壓力的作用下發生嚴重塑性形變，從而將材料的晶粒細化到次微米或奈米量級。 該方法與其他方法相比、具有適用範圍寬、可製造大體積試樣及試樣無殘留縮鬆(孔)等特點，可方便地利用掃描電鏡詳細研究其組織結構及晶粒中的非平衡邊界層結構，特別有利於研究其組織與性能的關係等，並可採用多種變形方法製備界面清潔的奈米材料，是今後製備塊體金屬奈米材料很有潛力的一種方法。

(10).低能團簇束沈積法 低能團簇束沈積法(LEBCD)是由法國人帕爾蘭得等人於1994年初發展起來的一種薄膜製備技術。該法首先將所要沈積的材料激發成原子狀態，以惰性氣體Ar或He作長體使之形成團簇，同時採用電子束使團簇離化，後利用飛行時間質譜儀進行分離，從而控制一定質量和一定能量簇束沈積而形成薄膜。

(11).放電爆炸法 放電爆炸法(exploding method)是利用在高壓電容器瞬間放電作用下的高能電脈衝，使金屬絲蒸發、爆炸而形成的奈米粉體的方法。 爆炸法的過程可分為：1金屬絲受熱，形成液相；2金屬絲的蒸發；3在鎢絲的電弧間形成電弧，進一步加熱金屬蒸氣；4放電結束後，由通常的成核生長過程形成奈米微粒。

電爆炸法裝置示意圖

(12).超臨界流體技術 超界流體技術是將含有溶質的某種液體，在密封的高溫高壓下達到液、氣可區分的臨界狀態，即獲得超臨界流體相 該相兼有氣體和液體的性質：高密度、高透過率、高擴散係數、對低蒸氣壓溶質的高溶解作用以及低的黏度係數。這種流體通過噴嘴高速膨脹化，即可得到奈米粒子。

2.奈米材料的化學製備方法 化學方法主要用於化合物尤其是多元化合奈米粒子的製備，具有使用設備簡單、反應條件比較緩和、原材料廣泛等特點。 (1).沈澱法 沈澱法包括直接沈澱法、均匀沈澱法和共沈澱法。 直接沈澱法是進行沈澱操作得到所需的氧化物顆粒。 均匀沈澱法是在金屬鹽溶液中加入沈澱劑溶液時，不斷攪拌，使沈澱劑在溶液裡緩慢生成，消除了沈澱劑的不均匀性。 共沈澱法是在混合的金屬鹽溶液中添加沈澱劑，即得到幾種組分均匀的溶液，再進行熱分解。

(2).溶膠—凝膠法 溶膠-凝膠法是指一些易水解的金屬化合物(無機鹽或金屬醇鹽)，在飽和條件下，經水解和縮聚等化學反應首先製得溶膠，繼而將溶膠過程根據原料的種類可分有機金屬醇鹽法和無機鹽法兩種。

溶膠-凝膠法以其合成溫度低、對反應系統工藝條件要求低、產品成分均匀、純度較、可進行工業化生產等優點，在奈米材料合成與製備中有著十分重要的應用。 採用溶膠-凝膠法可製備奈米氧化物粉末、奈米薄膜和塊體材料，其中製備奈米薄膜是此方法最有前途的應用。

(3).微乳液法 兩種互不相溶的溶劑在表面活性劑的作用下會形成微乳液，在微泡中經成核、聚結、團聚、熱處理後得奈米粒子。 油包水(W/O)微乳液中反相膠束中的水池或稱液滴為奈米級空間，以此空間為反應場可以合成1~100nm的奈米微粒(簡稱奈粒)，因此最近將其稱為反相膠束微反應器(reverse micelle nicroreactor)。

反相膠束微反應器的適用面很廣，可用來製備各種材質的催化劑、半導體等奈米微粒，如金屬單質、合金、氧化物等無機化合物和有機聚合物。還可根據需要製得結晶粉體和非晶粉體。製備的奈米粉體徑分布窄，粒徑可以很小，如何控制在10nm以下。

(4)溶液熱反應法 溶液熱反應法是利用在溶液中進行的高溫反應，包括在水溶液中進行的水熱法和非水溶液熱合成技術 。 水熱法是通過在高溫高壓下水溶液中，進行化學反應製備無機奈米粉體的一種先進而成的技術。水熱法近年來廣泛應用於奈米材料，多孔材料等合成中，用該方法可製備物相均匀、純度高、晶型好、單分散、形狀及尺寸可控的奈米微粒，適於奈米金屬氧化物和金屬複合氧化物陶瓷粉末的製備。 中國科學家用苯熱法製備了奈米氮化鎵微晶。在高壓釜中用中溫(70度)熱解法使四氯化碳和欽反應製備出金剛石奈米粉，論文發表在1998年的(科學)雜誌上。

(5)溶液蒸發法 溶液蒸發法包括冷凍乾燥法及噴霧乾燥熱分解法和火焰噴霧法三種。 冷凍乾燥法是將鹽的水溶液造成液滴，趁液滴滴下的瞬間降溫凍結，在低溫減壓下昇華脫水，再經熱分解形成奈米微粒。

噴霧乾燥熱分解法通過噴霧乾燥、焙燒和燃燒等方法 將鹽溶液通過霧化器霧化、快速蒸發、昇華、冷凝和脫水過程，避免了分凝作用，得到均勻鹽類分末。 火焰噴霧法是將金屬鹽溶液和可燃液體燃料混合，以霧化狀態噴射燃燒，經瞬間加熱分解，得到氧化物他形式勺高純米微粒。

(6)溶液還原法 溶液還原法是指在溶液中，利用合適的還原劑將金屬離子直接還原為金屬奈米粒子方法，有人又稱之為凝聚態法，常用於Ni、Cu、Co、Fe、Au、Ag等奈米粒子的製備。

(7)電化學沈積法 利用電化學反應製備奈米材料與奈米結構的電化學沈積法，包括直流電鍍、脈衝電鍍、無極電鍍及共沈積等技術。 電化學製備奈米材料在抗腐蝕、抗磨損、磁性、儲氫及磁記錄等方面均具有良好的應用前景。

通過控制電解參數，可製取不同形狀、不同粒度及分布、不同組分的奈米材料。該法成本低、純度高、粒度小、適於大規模生產。用此法能製得很多通常方法不能或難以製得的金屬粉末，尤其是電負性很大的金屬粉末，主要有Fe、Co、Ni等。 有機電合成作為一項”綠色化學”技術也正日益廣泛地受到人們的重視。

(8)光化學法 光化學法是在光照下(通常為紫外光，>200nm)，基於分子對特定波長的光吸收，引起分子的電離子，進而引發化學反應生成奈米粒子。 常利用金屬鹽的光化學還原反應製備金屬奈米粒子。 光化學法的必要條件是，體系中必須含有在紫外區域能夠吸收並釋放出電子的物質。

(9)輻射化學法 最早的輻射合成方法是基於金屬離子的還原反應，金屬鹽溶液在X-射線或r-射線輻照下，通過水合電子對金屬離子的強還原作用，生成金屬及合金或金屬氧化物奈米粒子。 法國科學家貝隆尼等人於1985年用磁鐵從r輻射反應合成的金屬膠體溶滂中分離出金屬鈷和鎳的奈米微粒，1992年中國科技大學錢逸泰等人建立起採用60Co源的r輻射製備奈米材料的方法。

r輻射方法和氫氣還原法相比，技術難度和製備成本大大降低，採用這種方法還合成了非晶奈米銻粉和非晶奈米Fe2O3粉。 輻射化學合成方法用於奈米材料的製備研究才剛剛開始幾年，已在貴金屬奈米材料製備、較活潑金屬奈米材料製備和金屬氧化物奈米材料的製備方面取得了突破性進展。

這種方法具有如下幾個突出優點：1. 不需要高溫和高壓條件，也不需要低溫冷卻等，在常溫壓下即可操作；2 這種方法具有如下幾個突出優點：1.不需要高溫和高壓條件，也不需要低溫冷卻等，在常溫壓下即可操作；2.不需要在體系中加入還原劑，電離輻射水溶液體系自然產生具有極高還原能力的水電子和H自由基；3.製備工藝簡單，週期短，輻照劑量一般在103~104Gy；4.產品粒徑容易控制，一般可以獲得平均粒徑為10nm左右的粉末；5.這種方法的產率高，貴金屬奈米粉末產率可以達到95%以上，活潑金屬奈米粉末也可達到70%以上；6.製備成本低。

這種方法也存在一些缺點，即控制粒度大小而加入體系的表面活性劑包裏在奈米顆粒表面，要多次清洗才能得較為純淨的產品，從而導致率降低。 南京大學朱俊杰等人利用微波輻射，在CdCl2、Zn(Ac)2和CH3CSNH2的水溶液中分別合成了CdS和ZnS半導體奈米粒子。

(10)超聲化學方法 超聲化學方法是利用超聲空化能量加速和化制化學反應，提高反應率，引發新的化學反應的一門新興邊緣交叉學科，是研究聲能量與物質間的一種程特的相互作用。 超聲空化現象是指存在於液體中的微氣核(空化核)，在聲場的作用下振動生長和崩潰閉合的動力過程。該法只需低超聲功率(~100w)，每小時可產生克數量級的超微粒，性能價格比是目前尚無它法能與之嫓美的具有潛在應前景的好方法。 中科院物理所林金谷等用超聲分解法製備了Fe-Cr合金奈米微粒，觀察了粉末的結構、形態，並研究了不同溫度處理後的磁性。

(11)化學氣相反應法 化學氣相反應法是指直接利用氣體或通過各種手段將物質變為氣體，讓一種或數種氣體通過熱、光、電、磁和化學等的作用而發生熱分解、還原或其他反應，從氣相中析出奈米粒子，冷卻後得到奈米粉體。 化學氣相反應法按激發源的不同又可分為等離子體導化學氣相沈積、雷射誘導化學氣相沈積、高溫氣相裂解法等。

等離子體誘化學氣相沈積法，是指利用等離子體來誘導反應氣體發生化學反應。通常是指金屬在反應性氣氛中，通過電弧等離子體或高頻等離子體的高溫作使其熔化、蒸發，從而與周圍反應性氣體(O2N2H2CH4NH3等)發生反應形成金屬化合物奈米粒子。

雷射誘導氣相沈積法是以雷射(如CO2雷射、準分子雷射、YAG、Ar等)作為加熱源或激勵光源，利用反應氣體分子(或光敏劑分子)對特定波長雷射光束的吸收，引起反應氣體分子的雷射分解、雷射裂解、雷射光敏化和雷射誘導化學反應，在一定雷射功率密度、反應池壓、反應氣體配比和流速、反應溫度等工藝條件下，獲得超細粒子空間成核和生長。

高溫氣相裂解法是由氣相化學反應、表面反應、均相成核、非均相成核、凝結以及聚結以及聚集或熔合六個部分組成。本法生產的超微粒子粒度細、化學活性高、粒子呈球形、單分散性好、凝聚粒子小、可見光透過性好以及吸收紫外線以外的光能力強，具有廣泛實用價值。 本法能實現連續生產而具有廣闊工業的前景。

(12)模板合成法 該法利用結構基質作為模板合成，結構基質包括多孔氧化鋁膜、奈米碳管、多孔玻璃、沸石分子篩、大孔離子交換樹脂、高聚物、生物大分子、反膠束等。 通過合成適宜尺寸和結構的模板作為主體，利用物理或化學方法向大中填充各種金屬、非金屬或半導體材料，從而獲得特定尺寸和功能的客體奈米結構陣列，如自組裝結構、實心奈米線或空心奈米管、單組分材料或複合材料甚至包裏生物材料等。

中國科學家就首次利用碳奈米管做模板成功地製備出直徑3~40nm、長度達微米量級的發藍光氮化鎵一維奈米棒，並提出了碳奈米管限制反應的概念。該項成果被評為1998年度中國十大科技新聞之一。

(13)火焰水解法 火焰水解法是利用發性化物在氫氧焰中進行的反應，控制適當的條件形成氧化物奈米粒子，具有純度高、有化學柔性、能製備複合氧化物等特點。

(14)熔融法 熔融法主要有玻璃化法，直接將Cu2O、CdS、Cd2Se、Sb2S3等熔入玻璃，經熱處理形成奈米質點。 還有一種是活化氫-熔融金屬反應法。含有氫氣的等離子體與金屬間產生電弧，使金屬熔融，電離的N2、Ar等氣體和活性氫飽和溶解於熔融金屬中並發生反應，然後使熔融金屬強制蒸發-凝聚，得到超微粒子。

以上介紹的合成方法可以綜合運用，例如中國科學家採用溶膠-凝受與碳熱還原相結合的新方法，首次合成了碳化鉭奈米絲外包覆絕緣體SiO2和TaC奈米絲外包覆石墨的奈米電纜。

九、結語 1、奈米材料作為一種新的材料發展很快，製備方法眾多，涉及領域寬廣，內容日益豐富，且不斷融入新發現和新技術，將物理法和化學法相結合以達到優勢互補的綜合方法正在大斷湧現。 2、大多數製備技術尚處於實驗室研究階段，僅個別開始進入應用階段，而且存在產量低、成本高、難以業化生產等問題。 3、奈米材料的收集和儲存也有一定困難，目前應進一步探索低成本的奈米材料製備技術，探討奈米技術的顆粒尺寸與晶界之間的相互關係，對奈米材料的形成機理等做深入的研究，以推動新材料、新技術的發展。