纳米材料的国内外研究现状及应用
纳米材料与软物质的研究现状、应用及未来发展
纳米材料与软物质的研究现状、应用与未来发展1引言1990年，第一届国际纳米科学技术会议与第五届国际扫描隧道显微学会议同时在美国巴尔的摩举办，《纳米技术》与《纳米生物学》两种国际专业期刊相继问世，标志一门崭新的科学技术——纳米科技的诞生。
从此纳米科技得到科技界的广泛关注，并迅猛发展。
1991年，诺贝尔得主、法国物理学家P.G. De Gennes在诺贝尔授奖会上以“软物质（Soft Matter）”为题进行演讲，提出了软物质的研究，统一了欧洲科学家笔下的“软物质”与美国科学家口中的“复杂流体”两个称呼。
从此，软物质研究作为物理学的一个重要研究方向得到了广泛的认可。
纳米材料与软物质的研究都是从20世纪80年代开始的，是在之前三次工业革命的基础上发展起来的的新兴科技领域。
巨大的需求与技术支撑，使其在诞生之初就显现出蓬勃的生命力，而且对它们的研究经久不衰。
在知识与学科互相交叉的今天，纳米材料与软物质有可能相互结合，在材料、生物、医学、高分子等领域开拓出一片片新大陆，筑起21世纪工业革命的基石。
2纳米材料的概念广义的纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料。
按照维数，纳米材料的基本单元可以分为三类：零维，指在空间三维尺度均在纳米尺度的材料，如纳米尺度颗粒、原子团簇等；一维，指在空间有两维处于纳米尺度的材料，如纳米丝、纳米棒、纳米管等；二维，指在三维空间中有一维在纳米尺度的材料，如超薄膜、多层膜、超晶格等。
纳米科技是面向纳米材料的运动规律和相互作用并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。
纳米科技主要包括：纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等七个相对独立又相互渗透的学科和纳米材料、纳米器件、纳米尺度的检测与表征三个研究领域。
扫描隧道显微镜（STM）在纳米科技中占有重要的地位——它贯穿到七个分支领域中，以其为分析和加工手段所做的工作占一半以上。
纳米科技论文
纳米科技的发展及应用摘要：纳米科技是近期发展起来的新兴科学领域,它正在化学、物理学、生物学和电子工程学的交叉领域形成,而且不断有新的发现和突破。
本文论述了国内外纳米科技研究现状，阐释了纳米科技发展的过程，同时阐述了纳米科技在工业、医学、通信等方面的实际应用。
关键词：纳米科技；纳米材料；纳米通信1 引言纳米技术是20世纪80年代末期诞生并迅速崛起的新技术,它的基本涵义是在纳米尺寸范围内认识和改造自然,通过直接操作和安排原子、分子,创造新物质。
纳米(nm)是一个长度单位,纳米体系(通常界定为1～100nm的范围)就在其中。
这一体系既不完全适合于描述宏观领域的牛顿经典力学规律,又不完全适合于描述微观领域的量子力学规律,它表现出了许多独特的性能,需要用全新的理论、方法和表征手段在纳米尺寸范围内认识和改造自然,这就是纳米科技。
纳米科技主要包括:纳米物理、纳米化学、纳米材料、纳米生物纳米电子等分支学科,它们之间既相互独立,又相互联系。
目前,各个分支领域都取得了令人瞩目的成果,纳米科技正处于重大突破的前期。
2 中国纳米科技的研究现状中国是世界上少数几个最先开展纳米科技研究的国家之一。
20世纪80年代中期，中国开始资助纳米材料研究和纳米技术仪器装备研制，目前中国的纳米科技基础研究已在国际上占有一席之地。
1982年发明的扫描隧道显微镜（scanning tunneling microscope，STM）和1986年发明的原子力显微镜(atomic force microscope，AFM)是纳米测量表征上的一个里程碑，标志着纳米科技从概念阶段，进入到实质性研究阶段。
2.1.1 纳米科技研究方面的支持情况中国对纳米科技研究的支持，始于20世纪80年代中期。
1987年，中科院化学所计算机控制的STM研制项目获中科院院长基金的资助。
自1990年以后，国家科委“攀登计划”资助了纳米科学研究。
1999年，国家科委开始在“973计划”中单独设立“纳米材料和纳米结构”研究项目。
纳米材料的应用现状及发展趋势最终版
纳米材料的应用现状及发展趋势罗新中2007440375摘要作为一种新型的材料，纳米材料曾经引起了一场巨大的科技的革命，它的特殊性能、规模化制备和生产引起了人们对其不懈的探索。
纳米材料的研发制备是其应用的基础，而规模化产业化的应用才是研究的最终目的。
因此，如何使纳米材料由科学研究转化为大规模的产业化生产才是重中之重。
文章分别从纳米材料的制备、纳米材料的应用以及纳米材料未来的发展方向三个方面对其进行总结。
介绍了其研究现状及应用前景，分析了目前在纳米材料研究方面所存在的问题，并对以后的研究提出了自己的看法。
关键词纳米材料制备应用前景纳米材料是指物质的粒径至少有一维在1～100 nm 之间，具有特殊物理化学性质的材料。
如果仅仅是尺度达到纳米，而没有特殊性能的材料，也不能叫纳米材料。
纳米材料独特的纳米晶粒及高浓度特征以及由此产生的小尺寸量子效应和晶界效应，使其表现出一系列与普通多晶体和非晶态固体有本质差别的力学、光、电、声、磁等性能，在电子信息、生物工程、航空航天、国防科技及日常生活中有着广阔的应用前景。
因此，近年来关于纳米材料的研究及其制备技术引起了世界各国的普遍重视，对纳米材料的制备、结构、性能及其应用的研究也成为2O 世纪90年代材料科学研究的热点，继而在整个社会中形成了“纳米热”。
1 纳米材料的制备技术1.1 现阶段纳米材料的制备技术纳米材料的制备从制备手段来分一般可归纳为物理方法和化学方法。
1.1.1 物力制备方法物理制备纳米材料的方法有：粉碎法、高能球磨法、惰性气体发、溅射法等。
粉碎法是通过机械粉碎或电火花爆炸而得到纳米级颗粒。
高能球磨法是利用球磨机的转动或震动对原料进行强烈的撞击，研磨和搅拌，将金属或合金粉碎为纳米级颗粒。
高能球磨法可以将相图上几乎不相互融的几种元素制成纳米固溶体，为发展新材料开辟了新途径。
惰性气体凝聚蒸发法是在以充满惰性气体的超高真空室中将蒸发源加热蒸发，产生原子雾，原子雾再与惰性气体碰撞失去能量，骤冷后形成纳米颗粒。
自组装制备纳米材料的研究现状
自组装制备纳米材料的研究现状摘要文章综述了纳米材料各种制备方法，提出了应用自组装技术制备纳米材料。
评述了其在制备纳米材料时的机理、优缺点。
综述了纳米材抖的各种制备方法，提出了应用自组装技术制备纳米材料。
并对国内外应用自组装技术制备纳米材料(如纳米团簇、纳米管、纳米膜等)的研究现状进行了综述。
关键字：纳米材料自组装纳米团簇纳米薄膜前言纳米材料是20世纪80年代中期发展起来的一种具有全新结构的材料，它所具有的独特性质，使它在磁学、电学、光学、催化以及化学传感等方面具有广阔的应用前景。
自组装技术从纳米材料出现开始就一直应用于纳米材料的制备，只不过当时没有明确地将其作为一种方法提出。
到目前为止，自组装技术已能用来制备纳米结构材料，如纳米团簇、纳米管、纳米环、纳米线、多孔纳米材料、功能化纳米材料、功能化纳米级膜及有机/无机纳米复合材料。
纳米科学生命科学技术、信息科学技术和纳米科学技术是本世纪科技发展的主流方向。
纳米科学技术是在纳米空间对原子、分子及其他类型物质的运动与变化规律进行研究，同时在纳米尺度范围内对原子、分子等物质结构单元进行操纵、加工的一个新兴科学领域。
著名物理学家诺贝尔奖获得者Richmd P．Feynman在1959年l2月指出”There is a plenty of room at the bottom”,并预言，如果人类按照自己的意志去安排一个个原子，将得到具有独特性质的物质。
1981年G．Binning教授和H.Rohrer 博士发明了扫描隧道显微镜(scanning tunneling microscopy，STM)，使人类首次能够直接观察原子，并能通过STM对原子、分子进行操纵。
1990年7月，在美国巴尔的摩召开了第一届国际纳米科学技术学术会议，这标志着纳米科学技术作为一个新兴的领域正式形成，纳米材料学成为材料科学的一个新分支。
2000年7月美国国家科学技术委员会宣布实施纳米技术创新工程，并将纳米计划视为下一次工业革命的核心。
纳米材料简介介绍
1 2 3
基础研究
纳米材料的基础研究涉及纳米粒子的制备、性质 、应用等方面，目前已经取得了许多重要成果。
应用研究
纳米材料在能源、环保、医疗等领域的应用研究 也取得了显著进展，为未来的应用提供了广阔的 前景。
技术发展
随着技术的不断进步，纳米材料的制备和应用技 术也在不断发展，为纳米材料的研究和应用提供 了更多的可能性。
安全性评估
针对纳米材料的安全性，需要进 行全面的评估，包括毒性测试、 生物相容性评估等，以确保其在 使用过程中的安全性。
风险控制
针对纳米材料潜在的风险，需要 采取相应的风险控制措施，如使 用防护设备、控制暴露时间等， 以降低潜在风险。
纳米材料的环保性
环境影响
纳米材料在生产、使用和处置过程中可能对环境产生影响，如排放 污染物、消耗能源等。
提高公众意识
加强公众对纳米材料的认知和意识，提高公众的安全意识和环保意 识。
加强研发
加强纳米材料的安全性和环保性的研发工作，开发更加安全、环保 的纳米材料。
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纳米材料的未来发展趋势
跨学科发展
纳米材料的研究涉及到多个学科领域，未来将进一步促进跨学科 的发展，推动纳米材料在更多领域的应用。
绿色化发展
随着环保意识的提高，未来纳米材料的研究将更加注重绿色化发 展，推动纳米材料在环保领域的应用。
个性化发展
随着个性化需求的提高，未来纳米材料的研究将更加注重个性化 发展，满足不同领域和不同人群的需求。
理和化学性能产生影响。
量子效应
03
在纳米尺度下，量子效应开始显现，对材料的电子结构和性质
产生影响。
03
纳米材料的应用领域
纳米材料的发展历程以及各国纳米技术的发展现状
04
纳米材料的应用领域
电子信息领域
高性能电子器件
利用纳米材料优异的电学、光学和磁学性能，制造高速、低功耗、 高集成度的电子器件，如纳米晶体管、纳米存储器等。
柔性电子
纳米材料在柔性电子领域具有广泛应用，如可穿戴设备、柔性显示 器等，提高了设备的便携性和舒适性。
传感器
纳米材料的高灵敏度、高选择性和快速响应特性使其在传感器领域 具有广泛应用，如气体传感器、生物传感器等。
纳米材料的发展历程以及各国纳米 技术的发展现状
汇报人：XX
目 录
• 纳米材料概述 • 纳米材料的发展历程 • 各国纳米技术发展现状 • 纳米材料的应用领域 • 纳米技术的挑战与前景 • 结论与展望
01
纳米材料概述
定义与特点
定义
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围（1-100nm）或由该尺度范围的物质为基本结构单元所 构成的材料的总称。
中国在纳米技术领域的研究和发 展迅速崛起，成为世界上最重要 的纳米技术研究和应用国家之一 。
中国政府高度重视纳米技术的发 展，制定了多项政策和计划，推 动了纳米技术的快速发展和应用 。
中国在纳米材料、纳米器件、纳 米加工等领域取得了重要突破， 并成功应用于医疗、能源、环保 等领域。同时，中国还积极推动 纳米技术的产业化发展，建立了 多个国家级纳米技术产业基地。
智能化发展
借助人工智能、大数据等技 术手段，纳米技术将实现更 加精准、智能的应用，提高 生产效率和产品质量。
绿色化发展
纳米技术将在环境保护和可 持续发展领域发挥重要作用 ，推动绿色制造和循环经济 发展。
06
结论与展望
对纳米材料的总结
纳米材料具有独特的物理和 化学性质，这些性质使得它 们在许多领域具有广泛的应 用前景，如电子、生物医学
纳米材料的发展历史,现状及
制备技术方面
物质的颗粒越小，其表面积越大。物质体系的表面能 越高，同时物质的颗粒越小，其原子(分子)的混乱度 越大，体系的熵值也越大，体系就越丌稳定。因此纳 米状态实际上是一种丌稳定的高能体系状态。它会自 发的由小颗粒的高能状态向大颗粒的低能状态转变， 这就是我们在纳米材料中常说的团聚。因此纳米材料 在制备和应用迆程中的一个较大的困难就是要防止纳 米材料的团聚。纳米颗粒一旦发生团聚，材料在纳米 尺度范围所表现出的优异性能就会丧失待尽。
希捷利用特殊碳基纳米材料作为硬盘
四 生物医用材料
可用磁性纳米微粒涂覆高分子材料，将其在体外不 蛋白质相结合，注入生物体内，用作药物载体，通 迆外加磁场的作用，纳米颗粒的磁性寻航将药物直 接送达病灶，达到定向治疗的目的，这样丌仅大大 减少了药物的副作用，而且大大减少了药物的用量。 这种纳米颗粒的磁性寻航材料又被称为生物寻弹。
将纳米Pt颗粒、Al2O3，、Fe2O3，等作为催化 剂，已在高分子高聚物氧化、还原和合成反应中 得到应用；纳米高铬酸铵是制造炸药的极佳催化 材料；纳米Ni粉可代替金属Pt用于许多催化领域； 纳米Pt、WC还是氢化反应的高效催化剂；在火 箭发射的固体燃料推迚剂中添加质量1％的纳米 铝粉和镍粉，可使固体燃料的燃烧增加一倍以上， 纳米镍粉代铂粉作为化学反应的催化剂价格比铂 粉低了3倍多，但催化效果却大10倍。纳米 SiO2：，TiO2：在光催化作用下能够快速降解 有机高分子化合物，为垃圾处理带来新的无二次 污染的好方法。纳米SiO2：，TiO2：在光催化 降解反应最有希望解决白色污染的问题。
另外在纳米催化材料中，纳米TiO2的光催化作用是 十分值得注意的，纳米TiO2是一种典型的半寻体光 催化剂,目前已知的应用有： 1. 2. 3. 4. 5. 催化马来酸酐发生聚合反应 催化降解甲基橙 催化降解十二烷基苯磺酸纳 催化降解水面石油 光催化分解氯仿
纳米技术的发展现状和应用前景
纳米技术的发展现状和应用前景随着科技的不断发展，纳米技术已经成为科学界和工业界的一个重要领域。
纳米技术指的是利用纳米尺寸级别的材料进行研究和开发，并将这些纳米材料应用于各个领域。
纳米技术的发展现状目前，纳米技术已经成为一个研究热点。
科学家们正在研究各种纳米材料的性质和制备方法，并探究这些纳米材料在不同领域中的应用。
纳米技术不仅在科学领域受到关注，工业界也对其十分关注。
许多大型企业都在投入大量的资金进行纳米技术的研究和开发，以期获得竞争优势。
纳米技术的应用领域纳米技术已经得到了广泛的应用。
以下是一些纳米技术应用的领域：医学领域纳米技术在医学领域中有广泛的应用，例如药物传递、诊断和治疗。
纳米材料可以通过改变其大小和形状来改变其化学和物理性质，从而使其具有不同的药物传递、诊断和治疗能力。
环境领域纳米技术在环境监测和清洁方面具有重要作用。
纳米材料可以用于污染物的检测和分离，也可以用于水净化和空气净化。
电子领域纳米技术在电子领域中有重要应用，如纳米处理器、纳米电池、纳米传感器、纳米存储器等。
纳米材料可以使电子元件更小、更轻、更快，并提高电子元件的性能和效率。
能源领域纳米技术在能源领域中有广泛应用，如太阳能电池、燃料电池、储能材料、化学传感器等。
纳米材料可以增强能源转换效率、提高能源密度，并降低能源的成本。
纳米技术的未来前景纳米技术已经成为未来科技发展的重要方向。
随着科技的不断进步，纳米技术的应用领域也将逐渐扩大。
在医学领域，纳米技术将越来越重要，并且将推动医学的发展。
例如，纳米材料可以结合光学、生物医学、化学和物理学等学科，开发出新型的诊断和治疗方法。
在环境领域，纳米技术将继续发挥作用，帮助我们更好地了解和控制环境污染，并提供新的环保解决方案。
在电子领域，纳米技术将推动电子元件的发展，从而提高电子产品的性能和效率。
在能源领域，纳米技术将有助于解决能源储存和转换的问题，并加速可再生能源的发展。
结论纳米技术是未来科技发展的重要领域。
纳米材料的研究进展以及应用前景研究
纳米材料的研究进展以及应用现状1.绪论从概念来说，纳米材料是由无数个晶体组成的，它的大小尺寸在1~100纳米范围内的一种固体材料。
主要包括晶态、非晶态的金属、陶瓷等材料组成。
因为它的大小尺寸已经接近电子的相干长度，它有着特殊的性质。
这些特殊性质所表现出来的有导电、导热、光学、磁性等。
目前国内、国际的科学家都在研究纳米材料，试图打造一种全新的新技术材料，将来为人类创造更大的价值。
纳米科学技术也引起了科学家的重视，在当代的科学界有着举足轻重的地位。
纳米技术的范围包括纳米加工技术、纳米测量技术，纳米材料技术等。
其中纳米材料技术主要应用于材料的生产，主要包括航天材料、生物技术材料，超声波材料等等。
从1861年开始，因为胶体化学的建立，人们开始了对直径为1~100纳米粒子的研究工作。
然而真正意义上的研究工作可以追溯到20世纪30年代的日本为了战争的胜利进行了“沉烟实验”，由于当时科技水平落后研究失败。
2.纳米材料的应用现状研究表明在纺织和化纤制品中添加纳米微粒，不仅可以除去异味和消毒。
还使得衣服不易出现折叠的痕迹。
很多衣服都是纤维材料制成的，通常衣服上都会出现静电现象，在衣服中加入金属纳米微粒就可消除静电现象。
利用纳米材料，冰箱可以消毒。
利用纳米材料做的无菌餐具、无菌食品包装用品已经可以在商场买到了。
另外利用纳米粉末，可以快速使废水彻底变清水，完全达到饮用标准。
这个技术可以提高水的重复使用率，可以运用到化学工业中。
比如污水处理厂、化肥厂等，一方面使得水资源可以再次利用，另一方面节约资源。
纳米技术还可以应用到食品加工领域，有益健康。
纳米技术运用到建筑的装修领域，可以使墙面涂料的耐洗刷性可提高11倍。
玻璃和瓷砖表面涂上纳米材料，可以制成自洁玻璃和自洁瓷砖，根本不用擦洗。
这样就可以节约成本，提高装修公司的经济效益。
使用纳米微粒的建筑材料，可以高效快速吸收对人体有害的紫外线。
纳米材料可以提高汽车、轮船，飞机性能指标。
纳米含能材料国内外研究现状
纳米含能材料国内外研究现状在新型含能材料中，具有高能量释放速率、高能量转化速率和低敏感性的纳米含能材料已成为研究的热点，而介稳态分子间纳米复合含能材料(MIC)由于其高放热性和能量释放率的可调性成为国内外主要研究的对象。
国外研究表明将铝热剂的粒度从微米超细化到纳米级时，它的反应速度会大大的提高，能量释放迅速，最快的可以超过千倍，如纳米Al/MoO3铝热剂，燃速大约为400m/s，反应区温度为3253 K。
因此纳米铝热剂近年来成为国内外研究的热点，其中如何制备性能良好的纳米铝热剂是最为关键。
通常制备MIC的方法分为为机械球磨法、溶胶．凝胶法和物理气相沉积法。
自上世纪90年代开始，就已经见有关纳米级的MIC/HMX 的公开报道，国外对于MIC/HMX的研究比国内要早。
而国内则是最主要集中在Al/CuO等极少数材料，纳米Al/MoO3含能材料在国内则没有见公开的报道，而添加纳米级炸药HMX 的MIC/HMX更是少之又少。
32261Kevin C W[1]等研究者通过采用固相反应的方法，再进一步加入分散剂来改善纳米粒子的团聚问题，制备出了纳米Al/MoO3铝热剂。
方法为：称取一定量的纳米铝粉和纳米三氧化钼粉末，置于反应容器中，然后加入正己烷进行进一步的处理，之后再进行超声分散混合，处理，最后真空干燥，得到复合颗粒。
与微米级这两种成分粒子通过常规物理混合得到的样品相比，纳米铝热剂的燃速更高，可以达到442m/s。
谯志强[2]等研究者基于猛炸药的起爆药替代物的主要原料为超细颗粒猛炸药、纳米铝粉和纳米金属氧化物，采用溶胶-凝胶的方法制备出了纳米级的Fe2O3，采用溶剂-非溶剂的方法制备出超细的RDX 颗粒，最后再采用超声波复合法进一步实现纳米铝热剂对RDX 颗粒表面的包覆。
它是通过一种特殊的复合物微观结构进行设计（如图1所示），在细颗粒炸药表面包裹一层具有很高燃烧速度的添加剂，从而形成一个以细颗粒炸药为核以高速添加剂为壳的核/壳型复合物，壳层添加剂高速燃烧释放的热量可以作为核层细颗粒炸药的点火源。
纳米材料发展现状
纳米材料发展现状
纳米材料是指尺寸在纳米级别的材料，通常具有独特的物理、化学和生物学特性，因此在材料科学、物理学、化学、生物学等领域得到了广泛应用。
以下是当前纳米材料发展的一些主要趋势和进展：
合成技术的进步：随着化学合成技术的不断发展，制备高品质、高纯度、多功能的纳米材料变得更加容易。
例如，溶胶凝胶法、热分解法、水热合成法等先进的纳米材料合成技术，使得制备具有复杂形貌、多种结构和多种性能的纳米材料成为可能。
多功能化的研究：在纳米材料研究领域，研究者越来越关注如何赋予纳米材料多种功能。
例如，将金属纳米材料与有机分子相结合，可以制备具有光学、电学、磁学和生物学多种性质的复合纳米材料，这些材料有望应用于光电传感、信息存储和医疗等领域。
纳米材料在生物医学领域的应用：纳米材料在生物医学领域的应用潜力巨大，如在药物传递、癌症诊断和治疗、细胞成像和治疗等方面的应用。
例如，通过将药物包裹在纳米粒子中，可以增加药物在体内的稳定性和生物可利用性，减少药物副作用。
纳米材料在能源领域的应用：纳米材料在能源领域的应用也备受关注。
例如，利用纳米材料的特殊性质可以制备高效的太阳能电池、光催化剂和锂离子电池等。
总之，纳米材料的研究和应用前景非常广阔。
未来，随着技术的不断进步和新型材料的发现，纳米材料有望成为更多领域的重要技术和应用。
同时，我们也需要关注纳米材料的安全性和环境影响，加强相关研究和监管。
纳米材料国内外研究进展纳米材料的结构、特异效应与性能
纳米材料国内外研究进展纳米材料的结构、特异效应与性能一、本文概述纳米材料，一种尺寸在纳米级（1-100纳米）的微小粒子组成的材料，由于其独特的物理、化学和生物学性质，在科学研究和技术应用上展现出了巨大的潜力和价值。
随着科学技术的快速发展，纳米材料已成为国内外研究的热点和前沿领域。
本文旨在全面综述纳米材料的研究进展，重点探讨其结构、特异效应与性能，以期对纳米材料的未来发展提供理论支持和实践指导。
在文章结构上，本文首先简要介绍了纳米材料的定义、分类和基本特性，为后续深入研究奠定基础。
随后，详细分析了国内外纳米材料研究的最新成果和发展趋势，对比了国内外研究的异同，总结了纳米材料研究的主要挑战和前景。
在内容安排上，本文将从纳米材料的结构出发，探讨其原子排列、表面结构、界面结构等对其性能的影响；进而分析纳米材料的特异效应，如小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应等，揭示这些效应如何赋予纳米材料独特的物理和化学性质；对纳米材料的性能进行深入探讨，包括力学性能、电磁性能、光学性能、热学性能等，以期全面展现纳米材料的优越性和潜在应用价值。
通过对纳米材料的系统研究和综述，本文旨在为推动纳米材料的进一步发展提供有益参考，同时激发广大科研工作者和工程技术人员在纳米材料领域开展创新研究的热情和信心。
二、纳米材料的结构与制备纳米材料，其尺寸通常在1到100纳米之间，由于其独特的尺寸效应，展现出了许多与众不同的物理、化学和生物特性。
这些特性使得纳米材料在能源、医疗、电子、环保等诸多领域具有广泛的应用前景。
因此，对纳米材料的结构与制备进行深入的研究，对于推动纳米科技的进步具有重要意义。
纳米材料的结构决定了其性能和应用。
根据其维度的不同，纳米材料可以分为零维纳米材料（如纳米颗粒）、一维纳米材料（如纳米线、纳米管）、二维纳米材料（如纳米薄膜、纳米片）以及三维纳米材料（如纳米多孔材料、纳米复合材料）。
这些不同维度的纳米材料，其内部原子排列、电子状态、表面性质等都会发生显著变化，从而展现出独特的物理、化学和机械性能。
关于新型纳米材料的研究和应用
关于新型纳米材料的研究和应用新型纳米材料是近年来科技领域的热门话题，这项技术不仅具有广泛的应用前景，而且对人类生活产生着深远的影响。
本文将分别就新型纳米材料的定义、研究现状及其应用进行探讨。
一、新型纳米材料的定义新型纳米材料是指粒径在1-100纳米范围内，具有特殊物理、化学和生物学性质的材料。
纳米材料拥有较大的比表面积和量子尺度效应，使得它具备一些普通材料所没有的性质，在光学、电学、磁学等领域中具有巨大的应用前景。
二、新型纳米材料研究现状1. 研究对象近年来，人们对新型纳米材料的研究逐渐深入，研究对象涵盖纳米晶体、纳米管、纳米纤维、纳米粒子、光子晶体、纳米重组材料等。
其中，纳米粒子是最常见的一种，可以通过多种方法进行合成，并且有着广泛的应用场景。
此外，纳米管、纳米纤维具有较高的拉伸强度和柔韧性，可以用于制作高强度材料。
2. 研究进展在新型纳米材料领域，多学科交叉的研究方式已经成为主流，其中物理学、化学、生物学等学科的交叉尤为显著。
近年来，人们对于纳米材料的制备、表征和性质探索进行了一系列的研究。
通过纳米材料的制备和表征，研究人员可以获得材料的物理、化学以及生物性质等方面的信息。
同时，对于纳米材料的性质探索也在继续深入，包括纳米材料在光学、电学、磁学等领域的应用等。
三、新型纳米材料的应用1. 生命医学新型纳米材料在生命医学领域中具有广泛的应用前景，包括生物成像、药物传输、疫苗制备等。
例如，纳米粒子可以用作生物药物的传递载体，可以增加生物药物治疗效果以及减小不良反应；纳米管可以用作细胞成像体积显微镜，可以观察并且掌握生物细胞的结构和功能，为生物研究提供重要的支持。
2. 环境保护新型纳米材料在环境保护中也具有很大的潜力。
例如，纳米材料可以用作催化剂，能够有效去除大气中的有害气体，提高空气质量；纳米材料还可以应用到水净化过程中，可以提高水质，减少颗粒物和污染物的含量，保护环境。
3. 电子领域新型纳米材料在电子领域的应用也越来越广泛。
纳米材料研究现状及展望
纳米材料研究现状及展望摘要：在充满生机的21世纪，信息、生物技术、能源、环境、先进制造技术和国防的高速发展必然对材料提出新的需求，组件的小型化、智能化、高集成、高密度存储和超快传输等对材料的尺寸要求越来越小；航空航天、新型军事装备及先进制造技术等对材料性能要求越来越高。
新材料的创新，以及在此基础上诱发的新技术。
本文介绍了纳米材料和纳米技术的概念及其研究进展，并且着重介绍了纳米科技在催化、精细化工、浆料等领域的应用。
关键词：纳米材料纳米技术研究进展应用发展趋势前言新产品的创新是未来10年对社会发展、经济振兴、国力增强最有影响力的战略研究领域，纳米材料将是起重要作用的关键材料之一。
纳米材料和纳米结构是当今新材料研究领域中最富有活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象，也是纳米科技中最为活跃、最接近应用的重要组成部分。
1、纳米材料和纳米技术什么是纳米材料？纳米[1]（nm)是长度单位，一纳米是十亿分之一米，对宏观物质来说，纳米是一个很小的单位，不如，人的头发丝的直径一般为7000—8000nm，人体红细胞的直径一般为3000—5000nm，一般病毒的直径也在几十至几百纳米大小，金属的晶粒尺寸一般在微米量级；对于微观物质如原子、分子等以前用埃来表示，1埃相当于1个氢原子的直径，1纳米是10埃。
一般认为纳米材料应该包括两个基本条件：一是材料的特征尺寸在1—100nm之间，二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。
所谓的纳米技术是指：用纳米材料制造新型产品的科学技术。
它是现代科学（混沌物理、量子力学、介观物理学、分子生物学、化学）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、合成技术）结合的产物，纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术，例如纳米电子学、纳米材料学、纳米机械学等。
在新的世纪，纳米将带给人们更多功能超常的生产生活工具，把人们带向一个从未见过的生活环境。
纳米材料的国内外研究现状及应用
１ 国 内外研究现状
１ ９ ８ ０ 年代 以后 ， 纳米 材料 的研究迅速发展 。这个过程分类方法有
很 多，按内容 特点有 ３ 个阶段 ： 第一阶段 ， １ ９ ９ ０ 年之前为止 ， 只是探索 制造各种材料纳米粒粉 ， 探索纳米材料不同于传统材料的特殊 的性能 。 纳米粒 子和纳 米块 结构的研究 ， 是 ８ Ｏ 年代末开始的 。研究对象一般只 米 称作 材料界的调味品 ， 添加到传统材料后 ， 产品就焕 然一新 了。 例如 ， 停留在单一材料和单相材 料。纳米晶一般都指 的是这 类材 料。第 ２ 阶 传统的 内衣 。金属 、冰箱 、洗衣机等添加纳米粒子后 ，金属制品可获 段是 １ ９ ９ ０年到 １ ９ ９ ９年 ， 人们 已经把焦点转移到纳米材料的物理、化学、 得抗菌 功能。砧板 、布料 、瓷砖和 门把 手 ， 如 果加入纳米粒 子 ，居然 机械性能 ，从而开发纳米复合 材料。纳米复合材料是将不 同纳米粒 子 可 以杀菌 ，去 除异味 。纳米 材料 ， 导致 了我们产 品尺寸 的减 小。现在 之间或者和传统材料复合 ， 并 发展到复合纳米膜层 。探究纳米复合 材 已经有 了微 型机器人 ， 小到像 蚊子 ，苍蝇一帮 大小 ，最具吸 引力的还 料合成的方法 已经成为这个 阶段 的主 导。第三阶段 ， 白１ ９ ９ ４ 年以来人 是纳米生 物导弹 ， 它可 以进入 人体去惨杀无数 癌细胞而不 损害健康 的 工组装的纳米结构材料 的合成系统越来越受到关心 、新焦 点。国际上 细胞 ， 还可 以往返与我们的身体 ， 送取药物、 维修心脏、 脑和其他器官 ， 称这种材料为纳米组装材料。 接受手术的患者可 以最大程度的见面手术带来的痛苦 。 在新涂料方面 ， 纳米 研究的第 １ 阶段 到第 ３ 阶段 ，从颗粒 到纳米管 ， 纳米材 料的 纳米技术不仅提高 １ ０ 倍 以上的耐磨性 ， 而且有机挥发物含量极低 ，从 研究 ， 再到组 装纳米 材料。与此 同时 ， 在 基础研 究和应用 研究并行 发 而加强 密封建 筑物的有害气体排放 问题 。科学技 术人才的辐射 电阻纳 展的新 的情况下 ， 纳米材料 的应 用成为 了科学 家们关注 的焦 点。迄今 米尺寸材料混合纤维 ， 制成的纳 米衣 服可阻碍 ９ ０ ％ 的紫外线 电磁辐射 ， 为止 ， 研究 系统设计、组装纳米粒 子和高性能纳米 结构材料 的合成与 而且没 有挥发性 ， 不溶 于水并 ，且防护 能力持久 。化纤 材料 制成的衣 性改， 改进 了传统 材料和涂层 材料 ， 对纳米颗 粒性改 与表面涂层 的研 服容 易产生摩擦生 电 ， 如果在制作过程 中加入少许纳米 颗粒可 以消 除 究取得 了惊人的进步 ， 应用前景更加扩大。 令人 头疼的静 电现象 。纳米技术 的优点还可 以制造 “ 隐形飞机 ”、隐 经过 １ 、２ 两个阶段的研究发现 ， 纳 米材料的新特性对传统工业材 形军用车躲过雷达 的跟踪 。 纳米技术是～种最具有市场潜力的新技术 ， 料及其它产 品都有重要的影响 。日 本 、美国和西欧实验室的结 果表 明 ， 发展潜 力非常 良好 。 纳米 材料 已经进入 了批量生产 。初 步统计 ， ２ Ｏ 多个国 际纳米 材料公司 生产 制造 销售粉体 。高技术的 陶器纳米 功能改性材料和涂料备技术 已 ３ 结 语 经得 到了环保、医药和能源方面 的应用 。自 １ ９ ９ ４年 以来 ， 纳米材料及 纳米技术分析 人士认 为 ， 从整体 上观察还是 处于 试验的研究 阶段 相关产 品产生 的市 场经济效应每年增长 ２ ５ ％。 和小 规模的生产 阶段 ， 但从历史 的角度 出发 ， ２ Ｏ 世纪 ７ ｏ 年代 的拥有 微 纳米 材料制备方法还有技术研究重要发 展方向趋势是加强控制其 米科 学技术的 国家 已经成 为了先 进的发达国家 。高度重视发展纳 米技 成型 过程。这其中包括对颗粒尺 寸、粒 子形状、表面形貌 、微观结构 术的 国家是成为先 进 国家 的可能性 。在 ２ １ 世 纪的 ，纳米 技术是一 个 的控制 。因为纳米粒子的小尺寸效果、表面效果 同时和量子尺寸效应 ， 挑战对我们来 说 ， 这 是一个难得 的机会 。纳米技 术和基本理论知 识一 与此 同时 ， 这 些材料将 采取什 么样的性 能 ，贡献力 量的多少 ， 往往 很 定要受到加倍关心 ， 这是我 国成为 ２ １世纪的经济腾飞的基础 。人类社 难 区分 的损益的影 响，并不 像想象 中那 么容 易判断 。不仅如 此 ， 他还 会将发生根本改变因为纳米技术的发展和商业化 。 向解释这种现象 ， 但很难也遇到了困难 ， 扩 大设计新型纳 米结构材料。 如何管制影响纳 米材料 的性质控 制的问题是工学研究迫在眉 睫。 参考文献 ： 近年 来 ， 国际纳米 材料 ， 主要研究 控制形 成过程 几个方面 ：一通 ［ １ ］ 周全法 ． 纳 米 材料 的应 用和 产 业化 ［ Ｊ ］ ． 江 苏技 术 师 范 学 院 学 过改性纳米表面 物质和异性沉积层表面 ，来改变表面 电子状态、表面
纳米科技的发展及未来的发展方向
纳米科技的发展及未来的发展方向纳米科技是一种新兴的技术领域，它以纳米级别的材料和结构为研究对象，具有广泛的应用前景。
本文将探讨纳米科技的发展现状以及未来的发展方向。
一、纳米科技的发展现状1.1 纳米材料的研究和应用纳米材料具有独特的物理、化学和生物学特性，广泛应用于电子、医疗、能源等领域。
1.2 纳米器件的制备和性能优化纳米器件的制备技术不断创新，性能不断提升，如纳米传感器、纳米药物等。
1.3 纳米技术在环境保护和资源利用中的应用纳米技术在环境治理、水处理、能源开发等方面发挥重要作用，为可持续发展提供新的解决方案。
二、纳米科技的未来发展方向2.1 多功能纳米材料的设计和合成未来纳米材料将具备多种功能，如兼具传感和治疗功能的纳米药物。
2.2 纳米器件的集成和智能化纳米器件将更加智能化，实现自动控制和远程监测，如智能纳米传感器。
2.3 纳米技术在生物医学领域的应用纳米技术将广泛应用于生物医学领域，如纳米医疗器械、纳米生物传感器等，为医学诊断和治疗提供新的手段。
三、纳米科技的挑战与机遇3.1 纳米材料的安全性和环境影响纳米材料的安全性和环境影响是一个重要问题，需要加强研究和监管。
3.2 纳米技术的标准化和规范化纳米技术的标准化和规范化是发展的关键，需要建立统一的标准和规范。
3.3 纳米技术的产业化和商业化纳米技术的产业化和商业化是一个长期过程，需要加强产学研合作，推动技术转化。
四、纳米科技在不同领域的应用4.1 纳米材料在电子领域的应用纳米材料在电子器件、光电器件等领域具有广泛应用，如柔性电子、纳米传感器等。
4.2 纳米技术在医疗领域的应用纳米技术在医疗影像、药物传递、生物传感等领域发挥重要作用，为医学研究和临床治疗提供新的手段。
4.3 纳米技术在能源领域的应用纳米技术在太阳能、储能、节能等方面有着广泛应用，为能源领域的可持续发展提供新的思路。
五、纳米科技的未来展望5.1 纳米科技将成为未来科技的重要方向纳米科技将成为未来科技发展的重要方向，为人类社会的进步和发展带来新的机遇和挑战。
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纳米材料的国内外研究现状及应用
作者：段利利
来源：《山东工业技术》2015年第23期
摘要：纳米材料是当今非常热门的新型材料。
本文系统阐述了纳米材料的研究现状、未来发展趋势及其应用。
关键词：纳米材料；研究现状；发展现状；应用
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2015.23.198
0 引言
自从人类能够认识世界，从尺寸角度讲，人类文明史的发展过程可分为模糊（产业革命之前）时期，毫米时期（20世纪初的产业革命）、微观和纳米时代（20世纪40年代以来）[1]。
20世纪80年代初以来，德国的科学家格雷特[2]提出的纳米结晶材料的概念，是人工制造纳米结晶史上，首次研究其系统的不同物理性质。
纳米材料，在世界各国的受人瞩目。
纳米材料，其特征是尺寸大小通常在1 ～ 100nm的固体材料的微粒子。
纳米材料的研究是人类认识客观世界的新层次，是交叉学科跨世纪的战略科技领域。
1 国内外研究现状
1980年代以后，纳米材料的研究迅速发展。
这个过程分类方法有很多，按内容特点有3个阶段：第一阶段，1990年之前为止，只是探索制造各种材料纳米粒粉，探索纳米材料不同于传统材料的特殊的性能。
纳米粒子和纳米块结构的研究，是80年代末开始的。
研究对象一般只停留在单一材料和单相材料。
纳米晶一般都指的是这类材料。
第2阶段是1990年到1999年，人们已经把焦点转移到纳米材料的物理、化学、机械性能，从而开发纳米复合材料。
纳米复合材料是将不同纳米粒子之间或者和传统材料复合，并发展到复合纳米膜层。
探究纳米复合材料合成的方法已经成为这个阶段的主导。
第三阶段，自1994年以来人工组装的纳米结构材料的合成系统越来越受到关心、新焦点。
国际上称这种材料为纳米组装材料。
纳米研究的第1阶段到第3阶段，从颗粒到纳米管，纳米材料的研究，再到组装纳米材料。
与此同时，在基础研究和应用研究并行发展的新的情况下，纳米材料的应用成为了科学家们关注的焦点。
迄今为止，研究系统设计、组装纳米粒子和高性能纳米结构材料的合成与性改，改进了传统材料和涂层材料，对纳米颗粒性改与表面涂层的研究取得了惊人的进步，应用前景更加扩大。
经过1、2两个阶段的研究发现，纳米材料的新特性对传统工业材料及其它产品都有重要的影响。
日本、美国和西欧实验室的结果表明，纳米材料已经进入了批量生产。
初步统计，20多个国际纳米材料公司生产制造销售粉体。
高技术的陶器纳米功能改性材料和涂料备技术已经得到了环保、医药和能源方面的应用。
自1994年以来，纳米材料及相关产品产生的市场经济效应每年增长25%。
纳米材料制备方法还有技术研究重要发展方向趋势是加强控制其成型过程。
这其中包括对颗粒尺寸、粒子形状、表面形貌、微观结构的控制。
因为纳米粒子的小尺寸效果、表面效果同时和量子尺寸效应，与此同时，这些材料将采取什么样的性能，贡献力量的多少，往往很难区分的损益的影响，并不像想象中那么容易判断。
不仅如此，他还向解释这种现象，但很难也遇到了困难，扩大设计新型纳米结构材料。
如何管制影响纳米材料的性质控制的问题是工学研究迫在眉睫。
近年来，国际纳米材料，主要研究控制形成过程几个方面：一通过改性纳米表面物质和异性沉积层表面，来改变表面电子状态、表面结构和粗糙度；二是纳米颗粒在多空隙基体中分布状况进行控制量子尺寸效果和渗流效果；三是通过设计纳米丝、软管等阵列系统获得必要的特性。
2 纳米材料的应用
纳米材料是21世纪非常有潜力的材料，有非常广阔的应用。
主要有下面几个应用：（1）微电子器件方面。
在电子产品达到纳米尺寸的时候，量子效果变得十分明显，因此，电子产品中应用纳米材料产生的反应，普通的材料根本达不到这种程度。
目前，国际上对纳米硅材料的研究和应用已经达到了一定的水平，有很多科学家用纳米硅材料居然制作了只允许单个电子通过的二极管，也有人试图制作纳米硅超晶体。
另外，纳米磁性材料领域也在壮大发展，纳米尺寸的多层膜微电子终端、磁光存储磁记录等方面都有非常优秀的性能。
（2）磁记录方面。
21世纪是知识情报化社会，录音材料的性能和记录密度有较高的要求。
例如，要求1千万亿信息的记录/1cm2，应该是在几个平方微米内记录信息，高密度记录材料的纳米粒子能改善信噪比，改善画质。
日本松下电器公司的纳米粉录像，影像清晰，信噪比高，失真率小等优点；（3）传感器方面。
纳米粒子的材料表面和界面，对外部环境温度、阳光、湿度表现出了敏感的反应。
外部环境的变化将会快速使表面和接口的离子价位和电子传输的变化，而且反应快速灵敏度高。
日本从80年代，采用锡纳米薄膜传感器。
纳米陶瓷材料中使用的传感器也存在潜在发展能力；（4）其它方面。
纳米科学技术的出现，使得科学家能够“自由”的改变材料的属性。
结果，有很多人生动的把纳米称作材料界的调味品，添加到传统材料后，产品就焕然一新了。
例如，传统的内衣。
金属、冰箱、洗衣机等添加纳米粒子后，金属制品可获得抗菌功能。
砧板、布料、瓷砖和门把手，如果加入纳米粒子，居然可以杀菌，去除异味。
纳米材料，导致了我们产品尺寸的减小。
现在已经有了微型机器人，小到像蚊子，苍蝇一帮大小，最具吸引力的还是纳米生物导弹，它可以进入人体去惨杀无数癌细胞而不损害健康的细胞，还可以往返与
我们的身体，送取药物、维修心脏、脑和其他器官，接受手术的患者可以最大程度的见面手术带来的痛苦。
在新涂料方面，纳米技术不仅提高10倍以上的耐磨性，而且有机挥发物含量极低，从而加强密封建筑物的有害气体排放问题。
科学技术人才的辐射电阻纳米尺寸材料混合纤维，制成的纳米衣服可阻碍90%的紫外线电磁辐射，而且没有挥发性，不溶于水并，且防护能力持久。
化纤材料制成的衣服容易产生摩擦生电，如果在制作过程中加入少许纳米颗粒可以消除令人头疼的静电现象。
纳米技术的优点还可以制造“隐形飞机”、隐形军用车躲过雷达的跟踪。
纳米技术是一种最具有市场潜力的新技术，发展潜力非常良好。
3 结语
纳米技术分析人士认为，从整体上观察还是处于试验的研究阶段和小规模的生产阶段，但从历史的角度出发，20世纪70年代的拥有微米科学技术的国家已经成为了先进的发达国家。
高度重视发展纳米技术的国家是成为先进国家的可能性。
在21世纪的，纳米技术是一个挑战对我们来说，这是一个难得的机会。
纳米技术和基本理论知识一定要受到加倍关心，这是我国成为21世纪的经济腾飞的基础。
人类社会将发生根本改变因为纳米技术的发展和商业化。
参考文献：
[1]周全法.纳米材料的应用和产业化[J].江苏技术师范学院学报，2002，08（04）：83-87.
[2]Gleiter H。
Nanostrucutured materials.In：Hansen N，etal。
Proceedings of the Second Rise Intemational Symposium on Metallurgy and Materials Science Denmark Roskilde 1981：15-29.
[3]严东生，冯端.我国纳米材料研究进展[J].中国科学院院刊，1997（05）：364-366.
[4]代平祥.浅谈纳米材料的应用[J].《大众科技》，2006，04-30.。