更为常见和被选择[6-9]。现在已经有大量的文献报道了使用这些方法成功合成出来了具有 不同形貌和结构的纳米四氧化三钴材料[10-14]。

1.2.1 制备纳米 Co3O4 的传统方法

在合成纳米材料 Co3O4 时一般是使用灼烧法和热分解法，其中灼烧法是通过在高温环 境下通入氧化剂使钴分步氧化为四氧化三钴。采用灼烧氧化法制得的 Co3O4 纯度低，从物 理性质来看粒度较大、分布过宽，从化学使用角度粉末活性差，不能满足在电子工业生产 中的要求。

而热分解法则是通过将醋酸钴（Co(Ac)2）、草酸钴（CoC2O4）、碳酸钴（CoCO3） 和硝酸钴（Co(NO3)2）等二价盐在 250 到 900℃的环境下受热分解从而得到 Co3O4。为了 改善产出的钴盐的性能和工业条件，可以通过加入有机试剂乙二胺四乙酸（EDTA）、柠 檬酸（C6H807）形成络盐。

1.2.2 固相法制备纳米 Co3O4

一般的固相法是通过将金属盐和金属氢氧化物按照一种特定的比例混合均匀，发生复 分解反应得到一个前驱物，之后将之进行多次洗涤沉淀过滤后研磨再进行煅烧，然后再进 行研磨得到纳米材料。通过气相法和液相法制成的产物很大一部分都必须再进行后续处 理，后续处理的部分是把盐转变成氧化物等，使之在烧结过程中更加简单，这也是固相法 的使用之一。其次，像复合氧化物这种含有两种或两种以上不同金属元素的原料，使用液 相法或气相法不太容易能够制成所需要的产物时，就可以使用高温固相反应合成化合物的 方法，这属于固相法的范畴。

固相法是通过从固相到固相的变化来生产产物，其不会像气相法和液相法那样有着气 相变成固相、液相变成固相那样的状态物理状态上的变化，而对于气相或液相，分子（原 子）很容易移动，所以它的聚合状态是均匀的，对外界的反应是比较敏感的；另一方面， 对于固相来说，分子或者原子的扩散很迟缓，聚集状态是多样的。固相法的原材料原本就 是固体，处理起来的使用到的仪器设备和制作工艺相对简单，反应发生的条件容易达到并 且容易控制，生产的产率高的同时有较低的生产成本，也不容易造成环境的污染。但是产 品的粒度会分布不均，容易聚集在一起称为一团。

Huang M.Y 等[15]将硝酸钴（Co(NO3)2）和碳酸氢铵（NH4HCO3）以质量摩尔比为 2:5 的比例混合成的混合物在室温下研磨，得到一个最终粉末颜色不会再发生改变的混合物。 然后用去离子水清洗之后离心过滤，放置在 100℃的干燥箱中干燥得到前驱体，将前驱体 在 300℃下煅烧 2h 可得到 Co3O4 纳米颗粒。颗粒的大小会随着煅烧温度的升高而增大， 在 300 到 600℃之间，它们的颗粒大小在 13 到 38 纳米之间。反应式如下：

2Co(NO3)2·6H2O+5NH4HCO3=Co(OH)2CO3+4NH4NO3+NH3+4CO2+4H2O

3Co2(OH)2CO3+O2=2Co3O4+3H2O+3CO2

1.2.3 气相法制备纳米 Co3O4

气相法，顾名思义，就是直接利用气体或通过激光、高温高压、等离子等各种手段将 原料由固相或者液相变成气相，让状态改变后的原材料在气态的这种状态下去完成一系列 的化学或者物理上的变化，最后让产物在冷凝过程中不断凝聚长大最后得到纳米物质的方 法。气相法的特点是生产的产物很少掺杂进杂质，是一个纯净的物质，通常情况下的颗粒 很小，成团聚集在一起的颗粒很少，容易控制想要的组分，没有液体的影响。因此这种方 法可以在温度很高的情况下进行并且比较适用于氧化物这一类的纳米粉体的合成。

常被选择使用的气相法是脉冲激光沉淀法[16]，它的优点为：形成沉淀的速度很快、 制成的膜的厚度容易选择控制、反应可以在空气下进行且不影响沉积，基本上能将初始的 目标物完全转移到沉积的基板上。论文网