_纳米技术与纳米材料
纳米技术与纳米材料
纳米技术与纳米材料纳米技术是指在纳米尺度上进行研究和应用的技术，纳米材料则是指具有纳米尺度特征的材料。
纳米技术和纳米材料的发展，正在深刻地改变着我们的生活和工作方式，对各行各业都产生着深远的影响。
首先，纳米技术和纳米材料在材料科学领域具有重要的应用价值。
由于纳米材料具有较大的比表面积和较小的尺寸效应，使得其具有优异的力学、光学、磁学、电学和热学性能。
纳米技术可以通过控制和调控原子、分子的组装方式，制备出具有特殊功能和性能的纳米材料，例如碳纳米管、纳米颗粒等。
这些纳米材料可以被广泛应用于新型能源材料、传感器、纳米电子器件、生物医学材料等领域，为材料科学的发展带来了全新的机遇和挑战。
其次，纳米技术和纳米材料在生物医学领域也具有重要的应用前景。
纳米技术可以通过纳米材料的设计和制备，实现对生物分子、细胞和组织的精准探测和治疗。
例如，纳米材料可以作为药物载体，将药物精准地输送到病变组织，提高药物的疗效，减少药物对正常组织的损伤。
此外，纳米技术还可以制备具有特定形貌和功能的纳米材料，用于生物成像、肿瘤治疗、组织修复等领域，为生物医学的发展带来了新的希望。
再次，纳米技术和纳米材料在环境保护和能源领域也具有重要的应用意义。
纳米材料可以被应用于污染物的吸附、催化剂的制备、新能源材料的研发等方面。
例如，纳米材料可以被用于水处理领域，通过其较大的比表面积和丰富的表面活性位点，有效地吸附和降解水中的有机污染物和重金属离子。
此外，纳米材料还可以被应用于太阳能电池、燃料电池、储能材料等方面，为环境保护和可持续能源的发展提供了新的途径和可能性。
总之，纳米技术和纳米材料的发展，为人类社会的各个领域带来了巨大的变革和发展机遇。
然而，纳米技术和纳米材料的发展也面临着一些挑战和风险，例如纳米材料的环境安全性、生物相容性、制备工艺的可控性等问题。
因此，需要加强纳米技术和纳米材料的基础研究，加强纳米材料的环境和生物安全评估，推动纳米技术和纳米材料的可持续发展，为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
纳米材料与纳米技术
纳米材料与纳米技术理学院物理系010070126 X云霞摘要：纳米技术已开展成为一门多学科穿插与渗透的新兴学科。
本文简单介绍了纳米的概念，以及纳米材料的特性和各领域的应用。
关键词：纳米技术；纳米材料；应用；进展第一节纳米的概念1、1 纳米的定义如果将人类所研究的物质世界对象用长度单位加以描述，我们可以得到人类智力所延伸到的物质世界的范围。
目前人类能够研究的物质世界的最大尺度是1025m〔约10亿光年〕，这是我们已观测到的宇宙大致范围，人类所研究的物质世界的最小尺度为10-19m〔0.1阿米〕。
纳米技术中的“纳米〞为10-9m，用符号表示为nm，是lmm的100万分之一，也就是十亿分之一米，约相当于45个原子串在一起的长度〔原子的直径为0.1-0.3nm，研究小于10-10m以下的原子内部构造属于原子核物理、粒子物理的范畴。
〕纳米技术〔nano-technology〕是指在纳米尺度〔1nm到l00nm之间〕上研究物质〔包括原子、分子的操纵〕的特性和相互作用，以及利用这些特性的多学科穿插的科学和技术，如：〔1〕纳米体系物理学、〔2〕纳米化学、〔3〕纳米材料学、〔4〕纳米生物学、〔5〕纳米电子学、〔6〕纳米加工学、〔7〕纳米力学等。
当物质小到1-100nm〔10-9--10-7m〕时，其量子效应、物质的局域性及巨大的外表及界面效应使物质的很多性能发生质变，呈现出许多既不同于宏观物体，也不同于单个孤立原子的奇异现象。
纳米技术的最终目标是直接以原子、分子及物质在纳米尺度上表现出来的新颖的物理、化学和生物学特性制造出具有特定功能的产品。
1、2纳米技术概念的提出最早提出纳米尺度上科学和技术问题的是著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼。
1959年他在一次著名的讲演中提出：如果我们对物体微小规模上的排列加以某种控制的话，我们就能使物体得到大量的异乎寻常的特性，就会看到材料的性能产生丰富的变化。
他所说的材料就是现在的纳米材料，但他同时也指出，需要新型的微型化仪器来操纵纳米构造并测定其性质。
纳米材料和纳米技术
纳米材料和纳米技术纳米材料的使用古已有之。
据研究认为中国古代字画之所以历经千年而不褪色，是因为所用的墨是由纳米级的碳黑组成。
中国古代铜镜表面的防锈层也被证明是由纳米氧化锡颗粒构成的薄膜。
只是当时的人们没有清楚的了解而已。
纳米材料在近十几年的研究中，领域迅速拓宽，内涵不断扩展。
纳米技术是面向尺寸在1~100nm之间的物质组成的体系的运动规律和相互作用以及在应用中实现特有功能和智能作用的技术问题，发展纳米尺度的探测和操纵。
它从思维方式的概念表明生产和科研的对象将向更小的尺寸、更深的层次发展，将从微米层次深入至纳米层次。
纳米技术未来的目标是按照需要，操纵原子、分子构建纳米级的具有一定功能的器件或产品,纳米材料的制备和研究是整个纳米科技的基础。
在纳米基础研究领域，中国并不落后，在纳米结构的控制合成方面，走在比较前沿的位置，继美、日、德之后，位居世界第四。
但是，在纳米器件上总体来说研究层次还不是很高，手段离国外还有很大的差距。
纳米技术将对国防军事领域带来革命性的影响。
例如：纳米电子器件将用于虚拟训练系统和战场上的实时联系；对化学、生物、核武器的纳米探测系统；新型纳米材料可以提高常规武器的打击与防护能力；由纳米微机械系统制造的小型机器人可以完成特殊的侦察和打击任务；纳米卫星可用一枚小型运载火箭发射千百颗，按不同轨道组成卫星网，监视地球上的每一个角落，使战场更加透明。
而纳米材料在隐身技术上的应用尤其引人注目。
目前我国纳米技术的应用成了热门。
据调查，国内已有三百多家纳米企业，社会投入资金约三十亿元。
然而纳米科技的产业化效果还不太理想：这是由于许多纳米技术项目研发时间仅有一年左右，属启动阶段。
科研院所的纳米科技论文水平很高，潜心于后续的应用开发和技术支持显得力不从心。
而大部分企业属于生产型，缺乏持续创新和应用开发能力，只能接受非常成熟的技术。
二者接口的差异，导致纳米技术成果不能顺利转化。
虽然国内已建立了几十条纳米材料和技术的生产线，但是产品主要集中在制备纳米粉体方面。
纳米技术和纳米材料
纳米技术和纳米材料摘要：纳米技术技术和纳米材料是在20世纪70年代兴起的新兴技术，经历了一个过程，纳米技术和纳米材料已经发展到一定的阶段，在我们生活中有了较好的运用，纳米材料的制备有物理和化学两种方法，随着对纳米材料和技术的深入研究，将会有更好的的发展前景。
关键字：纳米技术，纳米材料，发展，运用一．纳米技术（1）什么是纳米技术？纳米技术是指在纳米尺度（1-100nm之间）内，通过操纵原子、分子、原子团或分子团，使其重新排列组合成新物质的技术。
“纳米”是一个长度的计量单位，1纳米=1/1000000000（米）即十亿分之一米、100万分之一毫米。
一般来说，纳米材料是指两相显微结构中至少有一相的一维尺度达到纳米级。
纳米粒子粒径很小，表面能很大，极易团聚，所以如何制取纳米粒子本身就是一个非常复杂的技术问题。
(2)纳米技术的发展过程最早提出纳米科技概念的，是美国物理学家Richard.P.Feyman，他在1959年的一次演讲中说，我们现在加工材料来制作物品，都是从大到小，我们要加工一个桌子，需要把木头不断的切薄，锯掉，再刨光。
都是从大往小做，东西就浪费了很多。
世界上任何东西都是由原子、分子组成的，既然这样，我们能不能够把原子一个一个放在一起，像砖盖房子一样把它盖成你想要的任何东西，这样就不会有污染，而且非常高效。
1959年他还说，当2000年人们回顾历史的时候，他们会不会为1959年有人想到直接用原子分子来制造机器而感到惊讶？现在是2007年，那么想没想到用原子分子来制造机器呢？想到了，做没做尝试呢？也做了，但是还仅仅是一个开始，差得还非常之远。
纳米科技还有很长的路要走。
真正提出纳米技术这个英文词是1974年。
70年代后期，美国的得力克斯勒提倡纳米科技的研究，就是通过原子分子组装来制备装置，但是大多数主流科学家对此都持着怀疑态度。
它的迅速发展是在80年代末，90年代初。
很重要的原因就是80年代出现了纳米科技研究的重要手段——扫描隧道显微镜和原子力显微镜，对纳米科技的发展起到了非常积极的促进作用。
纳米材料与纳米技术
纳米材料与纳米技术简介：纳米材料和纳米技术是当代科学和技术领域中备受关注的热门话题。
纳米材料具有独特的物理、化学和生物学特性，广泛应用于各个领域，如材料科学、生物科学、医学等。
纳米技术则是指通过控制和调节纳米尺度物质的制备、性能与应用，以实现对物质的精细控制和设计。
本文将从不同角度探讨纳米材料和纳米技术的相关内容。
1. 纳米材料的特性及应用领域1.1 纳米尺度的定义纳米尺度通常被定义为1到100纳米之间的范围，这个尺度可以理解为物质的“纳米级别”。
在这个尺度下，物质的物理、化学和生物学特性会发生显著变化。
1.2 纳米材料的特性纳米材料具有以下独特的特性：- 巨大的比表面积：纳米材料的比表面积相对于其体积非常大，这使得纳米材料具有优异的吸附性能和反应活性。
- 尺寸效应：纳米材料的尺寸和形状对其物理和化学特性有重要影响，如磁性、光学性能等。
- 量子效应：在纳米尺度下，物质的电子结构和能级将发生变化，导致纳米材料特有的电学和光学性质。
1.3 纳米材料的应用领域纳米材料在各个领域具有广泛的应用，包括但不限于：- 环境保护：纳米材料在水处理、空气净化等环境保护领域发挥重要作用。
- 新能源：纳米材料在太阳能电池、燃料电池等领域有很大的应用潜力。
- 医学诊疗：纳米材料在生物传感、药物传递和肿瘤治疗等医学领域有广阔的应用前景。
- 电子器件：纳米材料在柔性显示器、传感器、存储器等电子器件中有重要的应用。
2. 纳米技术的发展和应用2.1 纳米技术的定义纳米技术是一种通过控制和调节纳米材料的制备、结构、性能和应用，进行对物质的精细控制和设计的技术体系。
2.2 纳米技术的发展历程纳米技术的发展可以追溯到20世纪50年代，但直到近几十年才取得了重大突破。
在过去的几十年里，纳米技术经历了几个重要阶段，从被视为科幻的概念到成为现实的技术。
发展历程包括纳米材料的制备方法改进、纳米器件的研发以及与其他科学领域的交叉融合等。
2.3 纳米技术的应用领域纳米技术已经应用于多个领域，并取得了卓越的成就，如：- 纳米电子学：纳米技术在电子器件的制备和设计方面具有重要应用，如纳米晶体管。
纳米材料与纳米技术
纳米材料与纳米技术纳米材料与纳米技术已经成为现代科学和技术领域的热门话题，在各个领域都有着广泛的应用和潜力。
纳米材料是指具有尺寸在1到100纳米范围内的材料，纳米技术则是指通过控制和组装这些纳米材料来设计和制造各种功能性材料和器件。
本文将讨论纳米材料与纳米技术的应用领域、挑战和未来发展方向。
纳米材料具有许多独特的性质和功能，这使得它们在能源、材料、医药和环境等领域具有广泛应用的前景。
例如，纳米材料在太阳能电池中可以实现高效能量转换，增加电池的功率密度；在储能材料中可以提高电池的容量和循环寿命；在材料强度方面可以提高材料的力学性能；在药物递送系统中可以提高药物的稳定性和生物利用率等等。
然而，纳米材料与纳米技术的应用也面临着一些挑战。
首先，纳米材料的制备和加工过程需要高精度和高纯度的设备和技术，这增加了制备成本和难度。
其次，纳米材料的组装和控制也面临着尺寸和形态上的限制，这使得纳米材料的可控性和稳定性有所挑战。
此外，纳米材料的环境和生物安全性也需要更加深入的研究和评估，以确保其在应用过程中的安全性和可持续性。
为了克服这些挑战，纳米技术的研发和创新成为了关键。
一方面，纳米技术为纳米材料的制备和加工提供了新的途径和工具。
例如，通过研究纳米尺度下的物理、化学和生物学原理，可以设计和开发出更有效的纳米材料制备方法和设备，从而提高纳米材料的质量和可控性。
另一方面，纳米技术也为纳米材料的组装和控制提供了新的手段和策略。
例如，通过纳米尺度的结构设计和组装技术，可以实现纳米材料的形态和性能的精确调控，从而提高纳米材料的应用性能。
纳米材料与纳米技术在能源方面具有很大的潜力。
一方面，纳米材料可以改善能源的转换效率和储存能力。
例如，通过在电极材料中添加纳米颗粒或纳米结构，可以提高锂离子电池的储能能力和安全性。
另一方面，纳米技术也可以改善能源的生产和利用效率。
例如，通过纳米颗粒的催化作用，可以提高燃料电池和太阳能电池的能量转换效率，从而实现清洁能源的更高利用率。
纳米技术与纳米材料的研究进展
纳米技术与纳米材料的研究进展近年来，纳米技术和纳米材料研究受到广泛关注。
纳米技术是指研究和应用尺寸在纳米级别的物质，主要包括制备、测量和应用三个方面。
而纳米材料是指尺寸在纳米级别的物质，具有优良的物理、化学、生物等性质，在材料科学、纳米医学、环境保护等领域有着广泛的应用。
本文将对纳米技术和纳米材料的研究进展进行探讨。
一、制备技术纳米材料的制备技术主要包括化学合成、物理法、生物合成等。
其中，化学合成技术是最常用的一种方法。
通过控制反应温度、pH值、溶液浓度等条件，可以制备出各种形态、大小、结构不同的纳米材料。
比如，利用水热法，可以制备出具有形貌多样性和同步多级组织结构的纳米材料。
而物理法则主要包括机械法、光化学法、电化学法等，相对于化学合成法，物理法制备的纳米材料具有更大的比表面积和更好的物理化学性能。
生物合成法则利用微生物在生长过程中分泌的蛋白质、多糖等物质，使纳米尺度的矿物物质在生物体内形成。
通过改变反应条件和微生物类型，可以制备出不同形状、大小、结构的生物纳米材料。
二、应用领域纳米材料在材料科学、纳米医学、环境保护等领域有着广泛的应用。
在材料科学领域，纳米材料已成为目前最活跃和最前沿的科学领域之一。
通过改变纳米材料的形态、结构和表面性质等，可以生产出具有特殊功能的材料。
比如，纳米材料的表面活性能使其在催化反应、储能材料等领域有着广泛的应用。
同时，纳米材料还被广泛应用于磁性材料、催化剂、半导体器件等领域。
在纳米医学领域，纳米材料的应用也备受关注。
纳米医学是指应用纳米技术和纳米材料进行医学诊断和治疗。
通过改变纳米材料的表面性质和设计功能，可以实现给药、生物成像、免疫诊断等多种医学应用。
利用纳米材料还可以制备出具有肿瘤特异性的药物载体，提高药物疗效并减少毒副作用。
在环境保护领域，纳米材料的应用也日益广泛。
纳米材料具有极高的比表面积和化学反应活性，可以用于处理洁净水、净化空气、除臭等多种应用场合。
比如，纳米颗粒可以利用其对不同物质的选择性吸附性来进行水污染和空气治理。
纳米技术与纳米材料
纳米材料其实并不神密和新奇，自然界中广 泛存在着天然形成的纳米材料，如蛋白石、陨石 碎片、动物的牙齿、海洋沉积物等就都是由纳米 微粒构成的。人工制备纳米材料的实践也已有 1000年的历史，中国古代利用蜡烛燃烧之烟雾制 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。另外，中国古代铜镜表面的防锈 层经检验也已证实为纳米SnO2颗粒构成的薄膜。
纳米材料又称为超微颗粒材料，由纳米粒子组成。 纳米粒子也叫超微颗粒，一般是指尺寸在1～100nm 间的粒子，是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区 域，从通常的关于微观和宏观的观点看，这样的系 统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统，是一 种典型人介观系统，它具有表面效应、小尺寸效应 和宏观量子隧道效应。当人们将宏观物体细分成超 微颗粒（纳米级）后，它将显示出许多奇异的特性， 即它的光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方 面的性质和大块固体时相比将会有显著的不同。
四、几种典型的纳米材料
纳米颗粒型材料 纳米固体材料 纳米膜材料 纳米磁性液体材料 碳纳米管
纳米颗粒型材料也称纳米粉末，一般 指粒度在100nm以下的粉末或颗粒。由 于尺寸小，比表面大和量子尺寸效应等 原因，它具有不同于常规固体的新特性。
用途：
高密度磁记录材料、吸波隐身材料、磁流 体材料、防辐射材料、单晶硅和精密光学 器件抛光材料、微芯片导热基与布线材料、 微电子封装材料、光电子材料、电池电极 材料、太阳能电池材料、高效催化剂、高 效助燃剂、敏感元件、高韧性陶瓷材料、 人体修复材料和抗癌制剂等。
姜嫣嫣纳米技术与纳米药物题库
姜嫣嫣纳米技术与纳米药物题库纳米技术1.何谓纳米技术、纳米材料纳米技术（nanotechnology）是用单个原子、分子制造物质的科学技术，研究结构尺寸在 0.1 至 100 纳米范围内材料的性质和应用。
纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术，它是现代科学（混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学）和现代技术（计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术）结合的产物，纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术，例如：纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术和纳米计量学等。
纳米材料是指特征尺寸在纳米数量级(通常指 1~ 100 nm)的极细颗粒组成的固体材料。
从广义上讲, 纳米材料是指三维空间尺寸中至少有一维处于纳米量级的材料。
通常分为零维材料(纳米微粒), 一维材料(直径为纳米量级的纤维), 二维材料(厚度为纳米量级的薄膜与多层膜), 以及基于上述低维材料所构成的固体。
从狭义上讲, 则主要包括纳米微粒及由它构成的纳米固体(体材料与微粒膜) 。
2.简述纳米材料的四大特性纳米材料突出的结构特征是晶界原子的比例很大，其料结构上的特殊性和处于热力学上极不稳定的状态, 导致了它具有如下四方面的特异效应： ( 1)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, 纳米半导体微粒存在不连续的最高被占分子轨道和最低未被占分子轨道能级, 能隙变宽的现象均称为量子尺寸效应。
量子尺寸效应产生最直接的影响就是纳米晶体吸收光谱的边界蓝移，直观上表现为样品颜色的变化, 这些必导致纳米晶体材料的光、热、磁、声、电等与常规材料有显著的不同, 如特异的光催化、较高的非线性光学效应等。
( 2)小尺寸效应(或体积效应)当超细微粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等物理特征尺寸相当或更小时, 晶体的周期性的边界条件将被破坏;在非晶态纳米微粒的颗粒表面层附近原子密度减少, 磁性、内压、光吸收、热阻、化学活性、催化性及熔点等与普通粒子相比都有很大变化, 这就是纳米粒子的小尺寸效应。
纳米技术与纳米材料
纳米技术是一种跨学科的领域，它涉及到材料科学、物理学、化学和生物学等多个学科。
在纳米技术中，科学家们致力于制造和控制尺寸在1到100纳米之间的纳米材料，并利用它们的独特特性来解决各种问题。
纳米材料是指在纳米尺度下具有特定结构、形态和性能的材料。
纳米材料具有许多特殊的性质，这是由于它们的尺寸和结构导致的。
例如，纳米颗粒比宏观颗粒更大比表面积，因此具有更高的反应活性。
纳米材料还可以改变光谱吸收和透射特性，从而在光学和电子领域有广泛的应用。
此外，纳米材料的独特结构可以使其具有更好的机械强度和导热特性。
纳米技术在各个领域都有着广泛的应用。
在医学领域，纳米技术被用于制造更小、更具有靶向性的药物传递系统。
通过利用纳米粒子的小尺寸和表面功能化，药物可以更好地靶向肿瘤细胞，并减少对健康细胞的影响。
此外，纳米技术还可以用于生物传感器的制造，以及体内图像的改进。
在能源领域，纳米技术也有广泛的应用。
通过利用纳米材料的特殊性质，科学家们可以制造更高效的太阳能电池和储能设备。
纳米颗粒的高表面积使得太阳能电池可以更有效地吸收太阳光，并将其转化为电能。
此外，纳米材料可以用于制造更高效的催化剂，以提高化学反应的速率和选择性。
这对于化学工业的可持续发展非常重要。
在材料科学领域，纳米技术也有着重要的应用。
一些具有纳米结构的材料，如金属、陶瓷和塑料，具有超强的力学性能和导电性能。
这使得它们在航空航天、汽车和电子设备等领域有着广泛的应用。
通过纳米技术的进步，科学家们可以制造出更高品质和更可持续的材料，有助于推动现代科技的发展。
尽管纳米技术和纳米材料在各个领域都有着广泛的应用，但研究人员也面临一些挑战。
首先，纳米材料的制备和表征需要高度的技术和设备支持，这对科研机构和实验室来说是一项巨大的投资。
其次，纳米材料的环境和生物安全性也是一个关键问题。
由于纳米颗粒的小尺寸，它们可能对环境和生物体产生未知的影响，这需要更多的研究来评估和管理。
纳米技术与纳米材料的发展对于人类社会的进步和可持续发展具有重要意义。
纳米技术与纳米材料
欧洲共同体
• 欧洲共同体在第６个框架计划(20022006年）中，将纳米技术和纳米科学 作为７个重点发展的战略领域之一， 经费为12亿美元。 • 将长期的跨学科研究转向了解新现象、 掌握新工艺和开发研究工具； • 重点研究分子和介观尺度现象、自组 织材料和结构、分子和生物分子力学 与马达；
• 集成开发无机、有机、生物材料和工 艺的跨学科研究的新方法。 • 纳米生物技术：其目标是支持一体化 的生物和非生物体的研究，有广泛应 用的纳米生物技术，如能用于加工、 医学和环境分析系统的纳米生物技术。
• 日本内阁府综合科学技术会议于2003 年7月14日召开了“纳米技术及材料研 究开发推动项目”第６次会议，确定 了研究开发的重点领域：“纳米药物 传输系统”、“纳米医疗设备”以及 “创新性纳米结构材料” 。
• 日本政府在第二个“科学技术基本计 划”(2001-2006年）中，将纳米技术和 材料与生命科学、信息通信、环境保 护等作为国家的科技重点发展战略的 重中之重领域。该计划在2001年投入 纳米科技的研究经费达１４２亿日元， 比2000年度增加了８８亿日元。该计 划确定的纳米技术与材料重点研究领 域：
主要研究内容
• “设计”组装更强、更轻、更硬并具有 自修复和安全性的纳米材料：10倍于 当前工业、运输和建筑用钢材强度的 碳和陶瓷结构材料；强度３倍于目前 遇100摄氏度高温就融化的汽车工业用 材料的聚合物材料、多功能智能材料。
• 纳米电子学、纳米光电子学和纳米磁 学：提高计算机运行速度并使芯片的 存储效率提高百万倍；使电子的存储 量增加到数千太比特，将单位表面积 的存储量提高１千倍；增加数百倍的 带宽改变通信方式。
• 特征： a top-down fabrication paradigm。 • lithography to define patterns on surfaces, etching to remove material, deposition to add material and thus allow complex structures to be made.
纳米技术与纳米材料
纳米技术与纳米材料纳米技术和纳米材料是当今科技领域中备受关注的热门话题。
自20世纪80年代后期以来，纳米技术已经成为众多领域的研究重点，其在材料科学、医学、电子学和能源等领域中的广泛应用引起了广泛的关注。
本文将探讨纳米技术的定义、应用以及对社会和环境的影响等方面。
1. 纳米技术的定义纳米技术是一种研究和操控纳米级别尺度物质的科学和工程技术领域。
在纳米技术中，人们通过设计和操控物质在纳米尺度下的结构和性质，以便制造出具有特殊功能和性能的材料和器件。
纳米技术的关键在于其高度精确的控制能力，能够将材料的性质调整至最佳状态，从而实现一些常规材料无法达到的性能。
2. 纳米材料的种类和特点纳米材料是指具有至少一种维度在1-100纳米尺寸范围内的材料。
基于纳米技术的研究和制备方法不同，纳米材料可以分为纳米结构材料和纳米复合材料两大类。
纳米结构材料是纳米级别下材料的晶体、薄膜和颗粒等，具有较大的比表面积和特殊的物理和化学性质；纳米复合材料则是以纳米材料为基质和增强体的复合材料，通过纳米级别的掺杂和混合可以获得理想的综合性能。
纳米材料的特点主要包括以下几个方面：1) 纳米级结构：纳米材料具有粒径较小的特点，其尺寸与物理特性之间存在强烈的相关性；2) 高比表面积：纳米材料比传统材料具有更大的比表面积，增加了与周围环境的接触面积，有助于提高各种物理和化学反应的效率；3) 尺寸效应：当纳米材料的尺寸达到纳米级别时，其电子、光学和磁性等特性会发生明显的变化；4) 界面效应：纳米材料的界面对材料的性能起着决定性的影响，界面上的能量和物质传递对纳米材料的性能具有重要作用。
3. 纳米技术的应用领域纳米技术已经广泛应用于许多领域，包括材料科学、医学、电子学和能源等。
以下是几个应用领域的例子：3.1 材料科学领域纳米技术在材料科学领域中的应用主要涉及新型材料的合成和表征。
通过纳米技术，可以制备出具有特殊性能的纳米材料，如高强度、高韧性的纳米复合材料、高导热导电性的纳米材料等。
纳米材料和纳米技术简介
五、纳米粒子图片
SnO2纳米棒的TEM 照片
SiO2的SEM照片
花状 ZnO 的TEM照片
TEM image of Fe3O4/SiO2 composite particles
1、家电 用纳米材料制成的纳米材料多功能塑料，具有
抗菌、除味、防腐、抗老化、抗紫外线等作用，可 用处作电冰霜、空调外壳里的抗菌除味塑料。
2、电子计算机和电子工业 阅读硬盘上读卡机以及存储容量为目前芯片普遍采用纳米材料后，可以缩小成为“掌上电 脑”。
纳米材料包括纳米无机材料、纳米聚合物材料、纳米 金属材料、纳米半导体材料及纳米复合材料等。纳米材料 按照形态，可将其分四种纳米：颗粒型材料，纳米固体材 料，纳米膜材料，纳米磁性液体材料。
二、纳米粒子的性质
纳米粒子最大的特点是量子尺寸效应十分显著， 这使得纳米体系的光、热、电、磁等物理性质与常 规材料不同，出现许多新奇特性。
7、橡胶 橡胶是一种伸缩性优异的弹性体，但其综合性能
并不令人满意，生产橡胶制品过程中通常需在胶料 中加入炭黑来提高强度、耐磨性和抗老化性，但由 于炭黑的加入使得制品均为黑色，且档次不高。而 纳米到或米SiO超SiO2过后2作传，为统产补高品强档的剂橡强，胶度在制、普品耐通。磨橡性胶和中抗添老加化少性量等的均纳达 8、在涂料中的应用 因此例它如添：加纳到米涂S料iO中2具能有对极涂强料的形紫成外屏和蔽红作外用反，射从特而性， 达到抗紫外老化和热老化的目的，同时增加了涂料 的拥隔有热庞性 大。 的另 比外 表， 面纳积米，表SiO现2出还极具大有的三活维性网，状能结在构涂， 料干燥时形成网状结构，不仅增加了涂料的强度和 光洁度，而且还能保持涂料的颜色长期不变。
纳米材料和纳米技术简介
Nanomaterials and nanometer technology
纳米材料与纳米技术
纳米材料与纳米技术Introduction纳米材料和纳米技术是当代科学和工程领域中备受关注的热门话题。
它们在许多领域都表现出了独特的性能和应用潜力，如电子、医学、材料科学等。
本文将介绍纳米材料和纳米技术的基本概念，以及它们在不同领域的应用。
I. 纳米材料的定义和特性纳米材料是材料中最小单元在纳米尺度范围内的材料。
纳米尺度范围通常定义为1到100纳米之间。
纳米材料具有以下特性：1. 尺寸效应：纳米材料的尺寸与其性能之间存在着密切的关系。
当材料的尺寸减小到纳米级别时，其性能可能会发生显著变化。
2. 表面效应：由于纳米材料具有巨大的比表面积，其与周围环境之间的相互作用增强，导致了独特的表面和界面性质。
3. 量子效应：在纳米尺度下，量子效应开始显现，电子和光子行为受到限制和调控，导致了一系列奇特的性质和现象。
II. 纳米技术的基本原理与应用纳米技术是对纳米材料进行制备、操控和应用的技术。
它包括以下几个基本原理：1. 自下而上组装：纳米技术通过控制原子、分子、颗粒等基本单位的自组装来构建纳米结构和纳米材料。
2. 自上而下加工：利用传统的加工方法，如光刻、电子束曝光等，对宏观材料进行精确加工和调控，制备出具有纳米特征的结构。
3. 纳米探针与仪器：纳米技术利用纳米尺度的探针和仪器对纳米材料进行表征和分析，以了解其结构和性能。
纳米技术在各个领域都有着广泛的应用。
以下是几个常见领域的例子：1. 电子与计算机科学：纳米技术可以用于制造更小、更快的电子器件和计算机芯片，提高计算和存储能力。
2. 医学与生物学：纳米技术可以在体内进行精确的药物传递和组织修复，提供更有效的治疗方法。
3. 材料科学与工程：纳米技术可以制备出具有特殊性能的纳米材料，如超硬材料、防护涂层等。
4. 环境与能源：纳米技术可以提高太阳能电池和储能设备的效率，减少能源消耗和污染排放。
III. 纳米材料与纳米技术的挑战与前景纳米材料和纳米技术的发展还面临着一些挑战：1. 安全性：由于纳米材料和纳米技术的特殊性质，它们可能对环境和人体健康产生潜在的风险，需要加强研究和管理。
纳米材料与纳米技术
纳米材料与纳米技术纳米材料与纳米技术近年来备受瞩目，被认为是科技领域的巨大突破和创新。
本文将就纳米材料与纳米技术的特点、应用以及对人类社会的影响进行探讨。
一、纳米材料的特点纳米材料是指尺寸在纳米级别的物质，其特点主要体现在以下几个方面。
1. 尺寸效应：纳米材料的特殊之处在于其粒子尺寸在纳米级别，与传统材料相比，其表面积相对较大，使得纳米材料具备了更强的化学活性和物理性能。
2. 量子效应：纳米材料的电子结构受限于其尺寸，存在量子效应，使得纳米材料具有独特的光、电、磁等特性。
例如，纳米颗粒会呈现出与体材料不同的光学性能，具备更强的荧光和吸收能力，这为纳米材料在生物荧光探针、光催化等领域的应用提供了可能性。
3. 界面效应：由于纳米材料具有大量的表面原子及分子团簇，相对于体相材料，纳米材料通常通过表面与外界相互作用。
这使得纳米材料在催化、传感等领域具有更广泛的应用。
4. 低维效应：纳米材料通常具有多孔结构和高表面积，这种低维效应使得纳米材料在储存、分离等方面具备独特的优势。
例如，纳米多孔材料可以应用于气体分离、药物释放等领域。
二、纳米技术的应用领域纳米技术是通过控制、操作和改变纳米材料的结构和组成来实现特定功能的技术。
下面将介绍纳米技术在不同领域的应用。
1. 生物医学领域：纳米技术在生物医学领域具有广阔的应用前景。
纳米材料可以用作药物传递系统，通过改变纳米粒子的表面性质实现对药物的控制释放，提高疗效并降低毒副作用。
同时，纳米技术也可以应用于癌症治疗、诊断和生物成像等方面，如利用纳米颗粒作为生物标记物，用于早期癌症检测和跟踪治疗效果。
2. 环境保护领域：纳米材料和纳米技术在环境监测、水处理、空气净化等方面具有潜在应用。
纳米吸附剂可以有效地去除水中的重金属离子和有机污染物，而纳米材料的光催化性能可以用于有机废水的处理。
此外，纳米材料还可以用作传感器，用于监测环境中的污染物。
3. 新能源领域：纳米技术在新能源领域具有巨大的潜力。
纳米技术与纳米材料
纳米技术与纳米材料纳米技术和纳米材料都是基于纳米科学，在纳米级别上来进行研究和应用。
纳米科学是研究和控制物质的结构和性质，以及尺寸在纳米级别时，材料会出现的特殊性质。
纳米级别是物质的尺寸在1到100纳米之间，与常规材料相比，纳米材料具有更高的比表面积，更大的表面活性和量子效应等独特性质。
纳米技术的应用非常广泛，涵盖了多个领域，如电子、材料、医药、环境等。
在电子领域，纳米技术可以用于制造更小更强大的电子器件，如纳米晶体管和纳米存储器件。
在材料领域，纳米技术可以改变材料的性质和特性，制造出更轻更坚固的材料，如纳米涂层和纳米复合材料。
在医药领域，纳米技术可以用于制造纳米药物传输系统，以及精确控制药物的释放和作用，如纳米粒子和纳米基因传递系统。
同时，纳米技术还可以用于环境领域，如纳米催化剂和纳米吸附剂，用于处理废水和空气等。
纳米材料是纳米技术的产物，具有诸多独特的性质和潜在的应用。
由于纳米材料具有更高的比表面积和更大的表面活性，所以纳米材料常常表现出与传统材料不同的性质。
例如，纳米粒子在电子传导性、磁性、光学等方面展现出来的性质常常与其尺寸有关，纳米线或纳米管的高比表面积也使其具有更强的光学和电子性能。
此外，纳米材料还具有更好的力学性能，如纳米陶瓷材料具有更高的硬度和强度，纳米纤维具有更高的拉伸强度。
纳米技术和纳米材料也面临着一些挑战和问题，如安全性、环境影响、可持续发展等。
由于纳米材料具有更大的表面活性和能够穿透细胞膜的能力，所以对于纳米材料的安全性和生物相容性需要进行更深入的研究。
此外，纳米材料的生产和应用也会带来环境污染和资源消耗等问题，所以需要更加注重环境影响和可持续发展。
总之，纳米技术和纳米材料是当前科技进步中的重要领域。
纳米技术的应用涵盖了多个领域，纳米材料具有独特的性质和潜在的应用。
但同时也面临着一些挑战和问题，需要进行深入研究和探讨。
随着纳米技术和纳米材料的不断发展，希望能够为人类的科技进步和社会发展做出更大的贡献。
纳米材料与纳米技术
纳米材料与纳米技术纳米材料是指至少在一维上尺寸小于100纳米的材料，而纳米技术是一种可以通过控制和操纵原子和分子的技术。
纳米材料和纳米技术的发展已经在许多领域产生了深远的影响，包括材料科学、生物医学、能源和环境等。
在本文中，我们将探讨纳米材料与纳米技术的相关概念、应用和前景。
首先，纳米材料具有许多独特的物理、化学和生物学特性，这些特性使得纳米材料在材料科学领域具有广泛的应用前景。
例如，纳米材料的特殊表面积和量子效应使得其具有优异的光学、电子和磁性能，这些性能使得纳米材料在电子器件、传感器和催化剂等方面具有重要的应用。
此外，纳米材料还可以被用于制备高强度、高韧性和轻质的复合材料，这些材料在航空航天、汽车和建筑等领域有着广泛的应用。
其次，纳米技术的发展为纳米材料的制备和应用提供了重要的手段。
通过纳米技术，我们可以精确地控制和操纵纳米材料的结构和性能，从而实现对纳米材料的定制化设计和制备。
例如，通过纳米技术，我们可以制备具有特定形貌和尺寸的纳米材料，从而实现对其光学、电子和磁性能的调控。
此外，纳米技术还可以用于纳米材料的组装和集成，从而实现对纳米材料的功能化和应用化。
在生物医学领域，纳米材料和纳米技术的应用也具有重要的意义。
例如，纳米材料可以被用于药物的传输和释放，通过控制纳米材料的形貌和表面性质，可以实现对药物的靶向输送和缓释，从而提高药物的疗效和减少副作用。
此外，纳米技术还可以用于生物成像和诊断，通过将纳米材料标记在生物分子上，可以实现对生物分子的高灵敏度和高分辨率成像。
在能源和环境领域，纳米材料和纳米技术的应用也具有重要的意义。
例如，纳米材料可以被用于太阳能电池、燃料电池和储能设备等能源转换和储存器件，通过控制纳米材料的结构和性能，可以实现对能源器件的效率和稳定性的提高。
此外，纳米技术还可以用于污染物的检测和治理，通过设计和制备具有高效吸附和催化性能的纳米材料，可以实现对环境污染物的高效去除和资源化利用。
纳米技术及材料PPT课件
农业食品
纳米肥料、纳米农 药、纳米食品包装 等。
纳米技术的发展历程
1986年，IBM阿尔马登研究中心的科 学家发明了扫描隧道显微镜（STM）， 使人类第一次能够直接观察并操纵单 个原子。
1990年代初，美国政府和欧洲委员 会分别设立了针对纳米的科研计划， 推动了全球范围内的纳米技术研究和 应用。
1989年，美国贝尔实验室的科学家 发明了原子力显微镜（AFM），可以 观察和操纵单个原子和分子。
对未来的展望与建议
政府和企业应加大对纳米技术 研发和应用的投入，推动其快
速发展。
建立完善的法规和标准体系， 确保纳米技术的安全可控和可
持续发展。
加强国际合作和交流，共同推 动纳米技术的发展和应用。
提高公众对纳米技术的认知和 理解，促进其广泛应用和社会 接受度。
THANKS
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燃料电池
纳米材料可以改善燃料电池的电极 性能和催化剂活性，提高燃料电池 的效率和稳定性。
医学领域
药物输送
生物传感器
纳米材料可以作为药物载体，实现药 物的定向输送和控释，提高药物的疗 效和降低副作用。
纳米材料可以用于构建高灵敏度和特 异性的生物传感器，用于检测生物分 子和细胞活性。
医学成像
纳米材料可以提高医学成像的分辨率 和灵敏度，为疾病的早期诊断和治疗 提供帮助。
环境领域
空气净化
纳米材料可以用于空气过滤和净 化，去除空气中的有害物质和异
味，改善室内空气质量。
水处理
纳米材料可以用于水过滤和消毒， 去除水中的细菌、病毒和有害物
质，提供清洁的饮用水。
土壤修复
纳米材料可以用于土壤修复和治 理，吸附和固定重金属和有害物
质，降低土壤污染风险。
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收稿日期:2003-04-21;修回日期:2003-09-17作者简介:蒋惠亮(1956-),男,毕业于江南大学,博士生,副教授,联系电话:(0510)5867713(O )。
纳米技术与纳米材料(Ⅶ)———无机纳米材料的制备、性能及表征蒋惠亮1,2,徐光年1,方 云1,陈明清1,陆路德2(1.江南大学化学与材料工程学院,江苏 无锡 214036;2.南京理工大学化工学院,江苏 南京 210094)摘要:综述了国内外无机纳米材料研究的成果与进展,对各种金属与非金属无机纳米材料的种类、具有各种特异性能和用途作了系统的介绍,并系统地阐述了无机纳米材料的各种物理或化学的制备技术,讨论了各种制备方法的特点、适用范围以及国内外在无机纳米材料制备方法研究上的进展,并介绍了目前国内常用的一些无机纳米材料的表征方法及其特点和应用。
关键词:无机纳米材料;纳米技术;制备;性能中图分类号:TB383 文献标识码:A 文章编号:1001-1803(2004)01-0057-05 无机纳米材料是纳米材料学研究中最为重要的领域。
无机纳米材料以及与之相关的纳米复合材料的研究开发与应用正吸引众多科学家的浓厚兴趣,成为材料科学领域研究的热点,最近十几年来亦已取得了可喜的进展[1]。
目前,一些重要的无机纳米材料在制备技术、性能及结构表征以及应用方面已取得成功,近几年来,更不断有无机纳米材料产品产业化的报道。
因此,无机纳米材料的制备及无机/有机纳米复合材料的研究具有广阔的应用前景,是对相关行业的技术进步具有重要促进作用的、前景十分灿烂的研究开发领域。
1 无机纳米材料的制备技术纳米材料从形态上分,可分为纳米颗粒,纳米固体(块体或薄膜)和纳米结构。
其中,纳米颗粒是最基本的、也是研究最早、最广泛的材料。
无机纳米粉体的制备方法可分为物理和化学两大类[2]。
1.1 物理制备方法(1)蒸发-冷凝法[3]。
该方法是将装有待蒸发物质的容器抽至10-5Pa ～10-6Pa 的高真空或充填低压惰性气体后,加热蒸发源,使物质(金属、合金或化合物)蒸发成雾状原子,随隋性气体流冷凝到冷凝器上,将聚集的纳米尺度的粒子刮下、收集即得到纳米粉体。
该法按加热蒸发源的不同,可有电阻加热法、等离子体法、高频感应法、激光加热法和电子束加热法等等。
该法主要用于制备金属或金属氧化物纳米颗粒,其纯度、粒径和粒径分布都能达到理想要求。
该法所制备的纳米颗粒表面清洁,但晶体形状难以控制,生产效率低,适于实验室采用。
(2)高能机械球磨法[4],又称机械合金化法。
这是一种依靠机械能使大晶粒经球磨变成纳米晶来制备纳米粉体的方法。
同时还可通过颗粒间湿相反应直接合成金属间化合物、金属-碳化物和金属硫化物。
类似这种利用机械能使大颗粒粉碎的方法还有高速射流撞击法[6]。
这些方法得到的颗粒粒径分布较宽,需要进行分级处理。
(3)溅射法[5]。
该法是用经加速的高能离子撞击材料表面使材料蒸发,发射出中性的及电离的原子和原子团粒,从而形成纳米颗粒。
该法又可分为:①离子溅射法,常用Ar +、Kr +和H +轰击块体,在低压惰性气氛中形成纳米粒子;②激光侵蚀法,用激光侵蚀块体,造成气化;③等离子体溅射法,即以等离子体为轰击源,溅射块体。
溅射法的优点是它几乎可以使所有物质气化,但通常只产生少量的团粒。
这些方法主要用来制备纳米薄膜,也用于纳米金属和纳米陶瓷。
(4)其他方法。
如:液态金属离子源法、非晶晶·57·第34卷第1期2004年2月 日用化学工业ChinaSurfactant Deter gent &Cosmetics Vol .34No .1Feb .2004化法、放电爆炸法及超声膨胀法等等[7～9]。
其中放电爆炸法用于制备纳米金属或金属氧化物较多见于报道。
它是利用高压电容器瞬间放电产生的高能电脉冲使金属丝爆炸而形成纳米粉体,在有氧条件下则可制备Al2O3、TiO2等金属氧化物。
1.2 化学制备方法化学制备方法则更加多样,更加广泛。
它们主要有:(1)沉淀法。
它包括直接沉淀法、均匀沉淀法和共沉淀法。
许多化学物质都能在溶液中通过反应生成沉淀,因此这是一种广泛而具有实用价值的方法。
所谓均匀沉淀法是利用某一化学反应,使溶液中的构晶离子由溶液中缓慢、均匀地产生出来的方法,即溶液中的沉淀剂在整个溶液中与沉淀组分缓慢均匀地发生反应,生成沉淀。
所谓共沉淀法是在混合的金属盐溶液中加入适当的沉淀剂,反应生成均匀的沉淀。
许多氢氧化物、氧化物、氮化物、碳酸盐、草酸盐都可用沉淀法制备。
此法较简单,易于工业化生产。
以氧化锆为例,在含有可溶性阴离子溶液中,通过加入适当的沉淀剂(氢氧根、碳酸根、草酸根等),使之形成不溶性沉淀,经过多次洗涤,再将沉淀物进行热分解,即可获得氧化物纳米粉体。
为避免纳米粒子的硬团聚,可通过控制沉淀中反应物的浓度、pH值以及冷冻干燥技术,以获得颗粒分布窄、大小为15nm～25nm的超细纳米粉。
在沉淀法中,表面活性剂可用来控制晶体的生长、防止颗粒的团聚。
例如,作者的研究小组在沉淀法制备纳米碳酸钙的研究中应用表面活性剂,取得了较好的结果[10]。
(2)溶胶-凝胶(sol-gel)法。
该方法是将一些易水解的金属氧化物如无机盐、金属醇盐,在饱和条件下经水解和缩聚等化学反应制得溶胶,再将溶胶转化为凝胶,经焙烧即得纳米颗粒[11]。
溶胶-凝胶法反应条件温和、产品成分均匀、纯度较高,易于工业化生产,是备受重视和广泛采用的方法。
采用溶胶-凝胶法不仅可制备纳米颗粒,亦可制备纳米薄膜和块体。
例如,武汉工业大学余家国等[12]用sol-gel法制备了锐钛矿型纳米TiO2粉体。
溶胶-凝胶法也是许多纳米催化剂、纳米陶瓷材料的常用制备方法[7,13,14]。
(3)微乳液法。
制备无机纳米材料时,可用反相微乳液(W/O)体系,其中表面活性剂、助表面活性剂组成的单分子膜所包裹的水组成为微反应器。
溶解在此微反应器中的金属盐在其中发生沉淀反应而生成纳米颗粒。
体系中的物质可以透过单分子膜进行扩散活动。
因此,反应物的加入可有直接加入和共混两种方式。
加料方式不同,则反应物到达微反应器的途径亦不同。
据报道,用醇盐化合物、油和水形成的微乳液制备出无团聚的钛酸钡立方形纳米晶,经X射线衍射法测得其尺寸为6nm～17nm。
由于微乳液中液滴的大小决定钛酸钡的尺寸,而液滴部分主要受表面活性剂结构的影响,因此使纳米微晶粒径分布较窄。
微乳液法也是适用面很广的纳米材料制备方法,可用来制备各种催化剂、半导体等纳米颗粒,包括多种金属单质、合金或氧化物等。
其制备的纳米粉体粒径小,粒径分布窄。
[15]。
除此之外,还有其他许多化学方法,如电化学沉积法、光化学法、辐射化学法、超声化学法、溶液热反应法和化学气相反应法等等[6,16,19]。
综上所述,物理制备方法是将大的块体材料变成微小的颗粒,是自上而下的方法。
而化学制备方法则是通过反应使更小的原子、离子、分子组成较大的纳米量级的晶体、团簇或分子,是自下而上的方法。
化学制备方法是目前实验室和工业上更为广泛采用的制备方法。
2 无机纳米材料的种类和性能无机纳米材料同样可分为金属纳米材料和非金属纳米材料,后者是无机纳米材料的主体。
2.1 金属纳米材料纳米金属微粒是纳米科技最早的研究对象,始于20世纪60年代初。
至今,已成功开发出的纳米金属材料已有纳米Ag、Au、Ti、Fe、Co、Ni、Zn、Pd、Pt 及Cu等[6]。
纳米金属颗粒具有许多奇异的结晶形态,如多面体、截角多面体、四面体、条状、针状、环状、球形、三角形、长方形、六边形。
纳米金属微粒具有宏观金属无可比拟的特异性能,其光学性质、电学性质、磁学性质、热学和力学性质等均发生突变。
如,金属纳米微粒的色彩、熔点和硬度均显著,不同于大块材料;其导电性能会显著下降,会具有特异的磁性和超导性质,等等。
表1给出了一些金属的纳米晶态与其正常晶态在性能上的差异。
纳米晶体Cu或Ag的硬度和屈服强度分别比常规材料高50倍和5倍。
纳米晶体铜具有超塑性延展性,延展率超过500%,且不出现加工硬化现象,这些都是宏观金属材料无可比拟的。
将通常的金属催化剂Fe,Co,Ni,Pd,Pt制成纳米微粒,可明显改善催化效果。
例如,30nm Ni粉可使有机物加氢反应速率提高15倍。
当然,催化过程是一个复杂的过程,对于非均相催化反应来说,增加催化剂的比表面积并不是其唯一的要素。
·58·科技讲座 日 用 化 学 工 业 第34卷 表1 正常晶态、非晶态、纳米晶态金属的性质变化Tab.1 Property of the nanometer crystal metals,usual crystal and uncrystallized metals性 能金属正常晶态非晶态纳米晶态1)密度/g·cm-3铁7.907.506.00(-25%)比热容(130K～140K)/J·kg-1·K-1铁0.420.450.65(+55%)饱和磁感(4K)/emu·g-1铁222.00215.00130.00(-40%)热膨胀率(10-6)/K-1铜17.0018.0031.00(+80%)自扩散系数(293K)/m2·s-1铜4.8×10-24-2.6×10-20(+104)屈服强度/MPa铜83-185～370(123%～346%)磁化率(10-6)/emu·(g·Oe)-1锑-1-0.03(液态)+20(+2000%)自扩散活化能J·mol-1银172.40-72.00(-55%)超导临界温度铝1.20-3.20(+165%) 注:1)括号内数字为相对于正常晶态的相对变化值;2)Oe=80A/m。
2.2 无机非金属纳米材料2.2.1 主要无机非金属纳米材料无机非金属纳米材料品种多、用途广,是纳米材料中最重要的一类。
目前主要研发、生产的无机非金属纳米材料有:(1)纳米SiO2(白炭黑),在国内外最早被使用为橡胶补强剂。
此外,已被用于各种涂料、黏合剂、密封剂、润滑剂、催化剂载体以及化妆品、医药、农药等领域,现正在开发其更广泛的用途,如用于不饱和聚酯、PP、PS等塑料的改性等[20]。
(2)纳米金属氧化物,如TiO2、Al2O3、ZnO、MgO及ZrO2等等,这是一类品种众多的纳米材料。
该类纳米材料的表面较易被改性,从而可获得较为稳定的纳米微粒,并且具有广泛的应用领域。
例如,可作纳米催化剂,可用于制备纳米陶瓷、纳米塑料以及其他许多复合材料和工业产品[22～24]。
(3)其他非金属化合物纳米材料,包括硫化物(CdS、ZnS、MnS和AgS等);碳化物、硅化物、氮化物和磷化物等(SiC、MoSi2、TiN和GnP等)。