納米鐵是通過將鐵原子按納米級別（E-9m）逐個堆疊而成的鐵。盡管它的物理性質與普通鐵相似，但在化學性質上有顯著差異。例如，納米鐵能夠在空氣中自燃，而普通鐵則不易燃燒。此外，納米鐵還表現出更強的耐腐蝕性能。
制備方法
納米鐵的制備方法包括物理法和化學法兩類。
物理法
物理氣相沉積法
物理氣相沉積法是通過真空蒸發、激光加熱蒸發、電子束照射或濺射等方式使原料氣化或形成等離子體，隨后在介質中急劇冷凝。這種制備方法可以獲得純度高、結晶組織好的納米微粒，并且易于控制粒度。然而，該方法的技術設備要求較高。具體而言，物理氣相沉積法可分為惰性氣體蒸發冷凝法、熱等離子體法和濺射法。
惰性氣體蒸發冷凝法
在這種方法中，使用高純度惰性氣體（如氬氣或氦氣）在真空蒸發室中加熱蒸發物質，產生的原子霧會與惰性氣體原子碰撞而失去能量，最終凝聚形成納米尺寸的團簇。
熱等離子體法
熱等離子體法是通過等離子體將金屬粉末熔融、蒸發和冷凝，以制得納米微粒。在真空容器中，導入惰性氣體，利用高溫熱源產生等離子體，將純鐵工件加熱、熔化，鐵蒸汽經循環泵送到集粉器中冷凝、沉積，再經穩定化處理后，得到納米鐵。
濺射法
濺射法是利用濺射現象來代替蒸發制得納米微粒。其中，離子濺射、等離子體濺射和激光侵蝕都是常見的濺射方法。
高能球磨法
高能球磨法是一種無外部熱能供給的高能球磨過程，也是由大晶粒轉變為小晶粒的過程。通過在高能球磨機中長時間運轉，將回轉機械能傳遞給金屬粉末，使其在冷態下反復擠壓和破碎，形成彌散分布的超細粒子。雖然該方法工藝簡單、制備效率高、成本低，但由于容易引入雜質，純度不高，顆粒分布不均勻。
深度塑性變形法
深度塑性變形法是一種近年來發展的獨特納米材料制備方法。在準靜態壓力作用下，材料發生嚴重的塑性變形，從而使晶粒尺寸細化至亞微米級或納米級。
化學法
化學還原法
化學還原法是利用還原劑將金屬鐵鹽或其氧化物等還原制得納米鐵微粒。具體包括固相還原法、液相還原法和氣相還原法。
固相化學還原法
固相化學還原法通常涉及將金屬鐵離子與網絡結構基體組成物通過溶膠凝膠法合成出硬凝膠前驅體，再經過熱處理和氫還原制備出納米金屬鐵與網絡結構體共同組成的復合微粒。
液相化學還原法
液相化學還原法是在含有鐵的液相體系中，采用強還原劑如KBH、NaBH、NH或有機金屬還原劑等對金屬離子進行還原制得納米鐵微粒。
氣相化學還原法
氣相化學還原法主要通過氫或一氧化碳還原固態金屬鐵鹽，制備過程中，控制氣體的停留時間和快速冷卻才能得到無團聚的納米顆粒鐵。
微乳液法
微乳液法是利用微乳液的獨特特性，提供制備均勻尺寸納米粒子的理想微環境。通過將金屬鹽和還原劑配制成微乳液，兩種微乳液混合時，膠團顆粒間的碰撞會在微乳液水核內發生化學反應，得到納米粒子，其粒子的粒徑大小受到水核大小的控制。
電沉積法
電沉積法是一種有廣泛應用前景的制備完全致密的納米晶體材料的方法。它可以制得密度高、孔隙率小的納米晶體材料，并且能很好地控制沉積鍍層的組成。
熱解法
熱解法是利用熱解、激光和超聲等激活手段，使羰基鐵分解并成核生長，制得納米金屬鐵微粒。
高溫水解法
高溫水解法采用高壓釜作為特制反應器，以水溶液作為反應介質，在特定的溫度和高壓環境下進行一系列的化學和物理反應，實現鐵基納米粉末的制備。
活性氫-熔融金屬反應法
活性氫-熔融金屬反應法是通過含有氫氣的等離子體與金屬鐵之間產生電弧，使鐵熔解，而被電離活化的氫飽和溶解于熔融的鐵中并發生反應后釋放。熔融的鐵經強制蒸發冷凝后，在氣體中形成鐵的超微粒子。
應用
納米鐵可用作特殊催化劑，也可以作為還原劑。
參考資料 >
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