Синтез функциональных материалов с наноструктурами включает в себя широкий спектр химических подходов, которые позволяют создавать материалы с заданными свойствами на наноуровне. Вот некоторые из наиболее распространенных методов:

Химосинтез:

Кислотно-основные реакции: Используются для получения наночастиц различных оксидов (например, железа, титана) через осаждение из растворов.Сол-гель метод: Предназначен для получения аэрогелей и гибридных материалов. При этом происходит переход от солевого раствора к гелевой форме, что позволяет получить нанодисперсные материалы.

Гидротермальный и солвотермальный синтез:

Эти методы включают синтез материалов при высоких температурах и давлениях в жидкой среде, позволяя контролировать размер и морфологию получаемых наночастиц.

Электрохимический синтез:

Используется для получения наноструктурированных материалов путем осаждения или анодирования металлов. Этот подход часто применяется для создания нанопроволок и нанопленок.

Методы осаждения из паровой фазы (CVD, PVD):

Химическое осаждение из паровой фазы (CVD) и физическое осаждение из паровой фазы (PVD) используются для создания тонких пленок и наноструктур, включая углеродные нанотрубки и графен.

Микроэмульсии и наноэмульсии:

Используются для синтеза наночастиц в рамках коллоидных систем, что позволяет контролировать размер и распределение частиц.

Синтез с использованием биомолекул:

Включает использование натуральных полимеров, белков или бактерий для создания наноструктурированных материалов. Биомолекулы могут действовать как стабилизаторы или шаблоны при формировании наночастиц.

Литография:

Нанолитография и другие методы позволяют создавать наноструктуры на поверхности с высокой разрешающей способностью, что используется для получения функциональных устройств и сенсоров.

Синтез с использованием ультразвука:

Ультразвуковая кавитация может быть использована для синтеза и увеличения активности наноструктур за счет механических и термических эффектов.

Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки, и выбор конкретного подхода зависит от желаемых свойств и приложений конечного материала.