[发明专利]通过液体纳米粒子分散体的受控真空冷冻干燥制备纤维状和层状多孔微结构和纳米结构的方法

摘要

本发明涉及一种基于纳米粒子的液体分散体的受控真空冷冻干燥而制备各种密度的纤维状和层状多孔微结构和纳米结构的方法。根据最终产物的所需密度和结构，将分散体中的粒子浓度从用于形成微细的主要纤维状结构的极低的值调节至用于形成具有以单位体积计的高的表面积值的高度多孔材料的极高的值。粒子的液体分散体在紧密封闭体积内快速冷冻成固态。以此形式，其经受具有液体分散体介质的分子的所需升华速率的真空冷冻干燥直至完全去除，同时伴随密度与粒子在分散体中的初始浓度和以单位体积计的高的表面积值成比例的纤维状和/或层状多孔微结构和纳米结构的产生。可相对于最终升华物结构的所需性质而将升华界面的主表面的法向量的取向设定为垂直向上至垂直向下。通过经冷冻的材料的升华界面的真空深度和外部加热的组合来调节升华速率。

主权项

通过纳米粒子或亚微细米粒子的液体分散体的受控冷冻干燥而制备纳米结构材料的方法，其特征在于，所述纳米粒子或亚微细米粒子的液体分散体被冷冻，并以此形式经受冷冻干燥，其中分散体介质的分子以所需的升华速率去除，直至它们通过升华完全去除，同时根据需要将升华界面的主表面的法向量的取向调节为相对于垂直线的任意角度，并且通过经冷冻的材料的升华表面的真空深度和外部加热的组合来控制经冷冻的材料的升华速率。