二十世纪八十年代以来,纳米材料的科学技术进入到快速发展的阶段,开辟了人类认识和研究材料的新领域,世界各国都把发展纳米科技作为本国优先发展的高科技和新材料之一。由于纳米材料具有与本体材料不同的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应的特性,广泛应用于化工催化、陶瓷、医药、环境保护、国防工业等领域。现在,各国都致力于研究其制备方法及其工业化和开发和探索其独特物理、化学和力学等特性,使其更好的为国民经济服务,这一课题已经成为各国科技优先发展的重要目标之一。本文在借鉴以往较成熟的纳米材料制备方法的基础上,着重研究了利用以阴离子交换膜为隔膜两室电解的方法,在阴极室得到制备其纳米金属氧化物的氢氧化物或氧化物沉淀的前驱体,在高温焙烧得到其纳米金属氧化物。此方法具有设备简单、操作方便、原料易得等特点,制备的纳米金属氧化物颗粒分布较均匀、尺寸较小,同时制备过程易于控制,可为纳米材料的制备提供了一种新的尝试方法。基于以上设想,本文先后选择了Zn²⁺、Al³⁺、La³⁺、Ce⁴⁺、Mg²⁺和Ti⁴⁺等六种金属离子,制备出其纳米金属氧化物,以下是本文从四个方面对其形成的机理和制备条件进行初步研究和探讨: 1 利用在两室电解过程中,阴离子交换膜能够有选择性通过离子的迁移,在阴极室的阴极区域,利用阴极上的电流密度大小控制沉淀生成的速度,形成金属离子沉淀物的晶核的某种程度的过饱和溶液,可以把晶核形成过程和其生长过程有效地分开或形成较高的晶核形成速度和较低的晶核生长速度,从而有利于获得颗粒均匀和粒度较小的纳米金属氧化物。2 选择合适的金属离子的氧化还原电势和制备溶液体系,避免金属离子在阴极上还原,进而电沉积出氧化物或形成金属膜,这里对较高的金