表面效应
纳米微粒由于尺寸小、表面积大、表面能高、位于表面的原子占相当大的比例，这些表面原子处于严重的缺位状态，因此其活性极高，极不稳定，遇见其他原子时很快结合，使其稳定化。这种活性就是表面效应。用高倍率电子显微镜对直径为2nm的Au颗粒进行电视摄像，发现这些颗粒没有固定的形态，随着时间的变化会自动形成各种形状，如立方八面体、十面体、二十面体、多晶体等，它既不同于一般固体，又不同于液体，是一种准固体。在电子显微镜的电子束照射下，表面原子仿佛进入了“沸腾”状态，尺寸大于10nm后这种颗粒结构的不稳定性才消失，并进入相对稳定的状态。纳米颗粒的表面活性很高，在空气中金属颗粒会迅速氧化而燃烧。为防止自燃，可采用表面包覆或有意识的控制氧化速率，使其缓慢氧化生成一层极薄而致密的氧化成，确保表面稳定。利用表面活性，金属纳米颗粒有望成为新一代的高效催化剂和贮气材料以及低熔点材料。某些纳米金属粉末可作为制备动物生长素药物的新型添加剂，还可用于免疫分析。纳米材料的表面与界面效应不但引起表现原子的输运和构型变化，而且可引起自旋构象和电子能谱的变化。纳米材料的高催化活性和高反应性，以及纳米粒子容易团聚，与此有关。
1.1.1.3 量子尺寸效应
当粒子尺寸下降到某一值时，金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级的现象和纳米半导体微粒存在不连续的最高被占据分子轨道和最低未被占据的分子轨道能级，能隙变宽现象均称为量子尺寸效应。如Ag粒子在1K时的量子尺寸效应（有导体变为绝缘体）：当粒径d>20nm时，该纳米微粒变为非金属绝缘体，如果温度高于1K，则要求d<<20nm才有可能变为绝缘体。
1.1.1.4 宏观量子隧道效应
微观粒子具有贯穿势垒的能力称为隧道效应。宏观量子隧道效应的研究对基础研究及实用都有着重要的意义，它限定了磁盘、磁带进行信息储存的时间极限。量子尺寸效应、宏观量子隧道效应将会是未来微电子、光电子器件的基础，或者它确立了现存微电子器件进一步微型化的极限。当微电子器件进一步微型化时必须要考虑上述量子效应。
1.1.2 纳米材料的制备方法
在自然界中广泛存在着天然形成的纳米材料，如：蛋白质、陨石碎片、动物的牙齿、海洋沉积等都要由纳米微粒构成的。人工制备纳米材料的实践也有1000多年的历史。中国古代利用蜡烛燃烧的烟雾制成碳黑作为墨的原料和着色的染料，就是最早的人工纳米材料。然而，用人工方法有意识的获得纳米粒子则是在20世纪60年代。纳米材料的研究虽然起步较晚，但无论是其合成方法和性能研究都取得了长足的发展，就其合成方法而言，按照物质的原始状态可分为固相法、液相法和气相法[5]。
1.1.2.1 气相法
在较高温度下，使用固体原料蒸发成蒸气或者直接使用气体原料，经过化学反应，或者使气体直接打到过饱和状态，凝聚成固态纳米微粒并收集得到纳米材料的方法称之为气相法。气相法是制备纳米粉体、晶须、纤文、薄膜的主要方法，但该方法所需设备复杂，制造成本较高。气相法可以分为气体冷凝法、溅射法、混合等离子体法、激光诱导化学气相沉积法、爆炸丝法及燃烧合成法。
1.1.2.2液相法毕业论文
http://www.751com.cn/液相法制备纳米微粒的基本原理是利用所制产物的盐溶液，经过一系列化学反应及沉淀等过程得到纳米颗粒。液相法具有操作易于控制，设备简单，制备成本低，易于实现工业化等优点。液相法按照反应的不同原理和环境可分为沉淀法、喷雾法、水热合成法、溶胶-凝胶法、微乳液法。
1.1.2.3 固相法原文请+QQ324.9114辣.文^论.文'网
从广义上说，凡是有固相参与的化学反应都可以成为固相反应。例如固体的热分解、氧化以及固体与固体、固体与液体之间的化学反应等都属于固相反应的范畴。从狭义上说，固相反应常指固体与固体之间发生化学反应生成新的固相产物的过程，工艺简单、效率高，能制备出常规方法难以获得的高熔点金属或合金等纳米材料。固相反应法是按合成目标产物所需的原料进行混合，通过研磨使其发生反应，从而制得纳米材料的方法。该方法中，反应是从固体间的接触部分通过粒子扩散来进行的，因其具有无需溶剂、产率高、低能耗和工艺简单等优点，近年来得到广泛的关注。
1.2 以类水滑石为前驱体制备复合氧化物的研究现状
1.2.1 水滑石的组成及结构特征
典型的水滑石Mg6Al2(OH)16CO3•4H2O（hydrotalcites, HTlcs）是一种天然存在的矿物。水滑石与水镁石（Mg(OH)2，Brucite）的结构类似，水镁石由Mg(OH)2八面体相互共边形成层状化合物，层与层之间对顶地叠在一起，层间通过氢键缔合。当水镁石层状结构中的Mg2+部分被半径相似的阴离子（如Al3+、Fe3+、Cr3+）取代时，会导致层上正电荷的积累，这些正电荷被位于层间的负离子（如CO23-）平衡，在层间的其余空间，水以结晶水的形式存在，形成图所示的层柱状结构。当Mg2+和Al3+被半径相似的二价或三价阳离子同晶取代，类水滑石具有和水滑石相同的结构，差别在于层上阳离子和层间阴离子的种类和数量，二者统称为水滑石[6]。
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