中国粉体网讯 21世纪，人们生产和生活的快速提高对材料提出了新的要求，而在新材料创新上，纳米材料的研发起着至关重要的作用，粉体行业诸多粉材也在向着纳米化发展。
目前可以很容易的制备出各种纳米粉体，但是，纳米粉体的团聚问题却严重的阻碍了纳米粉体的应用和相应的纳米材料的制备。本文就纳米粉体的团聚原因及制备过程中的控制措施作简单的介绍。
一、纳米颗粒团聚的原因
1、颗粒细化到纳米级后，其表面积累了大量的正、负电荷，表面电荷的集聚造成纳米颗粒的团聚。
2、纳米颗粒的表面积大，表面能高，处于能量不稳定状态，容易发生聚集达到稳定状态。
3、纳米颗粒之间距离极短，相互间的范德华力远大于自身重力，往往相互吸引而发生团聚。
4、纳米颗粒之间表面氢键、化学键的作用导致纳米粒子之间的相互吸引发生团聚。
5、颗粒之间的量子隧道效应、电荷转移和界面原子的相互耦合，使微粒通过界面发生相互作用而团聚。
二、纳米粉体的团聚机理
所谓纳米粉体的团聚是指原生的纳米粉体颗粒在制备、分离、处理及存放过程中相互连接、由多个颗粒形成较大的颗粒团簇的现象。其中软团聚是由范德华力和库仑力所引起的，可以通过一些化学作用或施加机械能的方式加以消除。而硬团聚存在争议的通常有以下几种理论：
1、毛细管吸附理论
该理论认为纳米粉体材料自溶剂中分离和干燥过程产生的硬团聚是由于排水过程的毛细血管作用造成的。
2、氢键理论
该理论认为超细颗粒间的硬团聚主要原因是颗粒之间的氢键。
3、晶桥理论
该理论是建立在纳米粉体在分散介质，特别是水中有一定溶解现象的基础上，颗粒之间由于表面羟基和部分原子在介质中的溶解-沉析形成晶桥而发生硬团聚。
4、化学键作用理论
该理论认为纳米颗粒表面存在的与金属离子结合的非架桥羟基是硬团聚的根源。
5、表面原子扩散键合机理
纳米级颗粒表面断键引起原子的能量远高于内部原子的能量，易使颗粒表面原子扩散到相邻颗粒表面发生原子键合，形成永久性硬团聚。
三、纳米粉体制备过程中团聚的控制
实验表明，纳米粉体硬团聚一旦形成，除了利用高能球磨等机械方式之外，纳米粉体的硬团聚在溶剂中无法解聚，所以针对硬团聚只能在粉体制备过程加以限制，主要有以下几种方式：
1、干燥方式的选择
摒弃普通的外加热方式，采用内加热方式对粉体进行干燥，由于介质的气化过程在湿团块的内部进行，可大幅降低颗粒间毛细管作用，减少硬团聚的发生。
2、有机物清洗法
有机试剂官能团取代胶粒表面部分非架桥羟基，并降低相邻颗粒表面金属离子键形成化学键的可能性，从而消除硬团聚。
3、共沸蒸馏
采用醇与湿凝胶混合，进行共沸蒸馏，使胶体中包裹的水分以共沸物形式脱除，防止在之后的干燥和煅烧中形成硬团聚。
4、前驱体煅烧过程的控制
保证前驱体分解或转化得到所需相的前提下，尽量降低处理温度，缩短热处理时间或多次短时热处理来降低硬团聚。
5、合成新工艺的选择
某些纳米材料经水热合成后，可以直接得到所需的相，无法用水热法得到的纳米粉末材料可以通过非水溶剂热法获得，从而避免高温分解或转化过程而达到消除硬团聚的目的。
结语：
纳米颗粒虽然易团聚，但只要针对不同的团聚机理，采用相应的工艺加以控制并采用分散技术是可以使团聚得到控制的，例如超声场湿法、电泳沉积法、燃烧合成技术法、碳分法等，每种方法都有优缺点。不过从整体上来看，目前防止团聚的技术仍然存在问题。另外，纳米材料的性能测试和表征手段也需进一步完善和发展。值得一提的是，纳米颗粒在液体介质尤其是水中的团聚是目前亟待解决的问题，也是纳米粉体制备研究的重点。
