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纳米复习提纲

纳米复习提纲

复习提纲一. 概念题1 纳米的概念纳米(nanometer)是长度的一个单位,简写为nm。

1nm=10-3μm=10-6mm=10-9m 1nm等于10个氢原子一个挨一个排起来的长度。

纳米是一个极小达到尺寸,但它又代表人们认识上的一个新层次,从微米进入到纳米。

纳米科技是科技发展的“制高点”,是经济发展的衡量标准。

2 宏观和微观宏观:研究对象尺寸很大,下限有限,上限无限。

微观:指原子、分子,以及原子内部的原子核和电子,微观有上限而无法定义下限。

3 界观体系是研究0.1-100nm范围内,物质的状态、性能、特点及应用,又称为纳米科技。

4 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,即由粒径尺寸介于1-100nm 之间的超细颗粒组成的固体材料。

①力学或机械性质(声光电磁热)至少有一样发生明显变化②至少有一维尺寸小于100nm③形态结构分为零维、一维、二维(三维为常规材料)5纳米微粒是指颗粒尺寸为纳米量级的超微颗粒,尺度大于原子团簇,小于大分子或具平移对称性的晶体(通常的微粉),一般在1~100 nm之间。

这样小的物体只能用高分辨的电子显微镜观察。

物质颗粒体积效应和表面效应两者之一显著变化者或两者都显著出现的颗粒叫做纳米颗粒或纳米微粒。

6 幻数效应构成原子团簇的原子数目按一定规律分布,形成稳定的团簇结构的集合体,称为幻数。

有限个基本粒子(原子、分子、离子)组成的相对稳定的微粒。

7 团簇是由多个原子组成的小粒子,它们比无机分子大,但比具有平移对称性的块体材料小,其原子结构(键长、键角和对称性等)和电子结构不同于分子,也不同于块体。

尺寸在0.1~1.0nm之间。

8 纳米碳管管状的纳米级石墨晶体,是单层或多层石墨片围绕中心轴按一定的螺旋角卷曲而成的无缝纳米级管,每层的C是SP2杂化,形成六边形平面的圆柱面。

碳原子按一定规律排列形成的管状物,其直径在1~100nm范围内,分多壁(层)、单壁(层)两大类。

纳米科学技术复习提纲

纳米科学技术复习提纲

纳米技术复习提纲1.掌握纳米、纳米尺度纳米尺度:1-100nm范围内的几何尺度。

纳米技术:指在纳米尺寸范围内认识和改造自然,研究1-100nm之间的物质组成体系的运动规律和功能特性。

2.掌握纳米材料(定义、含义、分类)纳米材料的定义几何尺寸、组成相或晶粒结构的尺寸控制在1-100纳米范围的具有特殊功能的材料。

两层含义:1.至少在某一维方向,尺度小于100nm,如纳米颗粒、纳米线和纳米薄膜,或构成整体材料的结构单元的尺度小于100nm,如纳米晶合金中的晶粒;2.尺度效应:即当尺度减小到纳米范围,材料某种性质发生神奇的突变,具有不同于常规材料的、优异的特性。

按结构(维度)分为4类:(1) 0维材料quasi-zero dimensional—三维尺寸为纳米级(100 nm)以下的颗粒状物质。

(2) 1维材料—线径为1—100 nm的纤维(管)。

(3) 2维材料—厚度为1 — 100 nm的薄膜。

(4) 3维纳米材料——纳米相材料。

(5)纳米介孔材料(孔径为纳米级)。

按组成分类:纳米金属、纳米无机非金属、纳米高分子材料、复合纳米材料按晶体状态分类:纳米晶体、纳米非晶体按材料物性分类:纳米半导体、纳米磁性材料、纳米非线性光学材料、纳米铁电体、纳米超导材料、纳米热电材料按应用分类:纳米电子材料、纳米光电子材料、纳米生物医学材料、纳米敏感材料、纳米储能材料3.了解纳米材料的四种特性当物质小到1~100nm (10-9~10-7m)时,由于其巨大的表面及界面效应, 晶界原子达到15-50%,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现象。

量子尺寸效应、小尺寸效应、表面与界面效应、宏观量子隧道效应、介电限域效应量子尺寸效应:随着粒子中原子数的减少,金属Fermi能级附近的电子能级由连续状态分裂为分立状态,能级的平均间距与粒子中的电子数成反比,在能级间距大于热能、磁能、静电能、光子能量以及超导态的凝聚能时,就会产生与宏观物体不同的所谓量子效应(Quantum Effect),被科学界称做Kubo效应。

纳米材料考试重点

纳米材料考试重点

第一章概述1.简述纳米材料的四个效应。

(1)小尺寸效应(2)表面与界面效应(3)量子尺寸效应(4)宏观量子隧道效应2.纳米材料的分类(按维数来分)(1)零维(2)一维(3)二维第二章补充1.金属材料的分类?2.实际应用金属材料的形态?3.合金的分类及每种合金的特点(1)混合物合金(2)固溶体合金(3)金属间化合物合金4.铁系合金分类及每一种是怎么形成的、含碳量高低及塑性、硬度、强度等(P120)5.硅酸盐水泥的三个过程(水化、凝结和硬化)(P144)6.玻璃的形态及组分构成(对网络结构的作用)形态:?组分构成(1)形成体(2)中间体(3)改性剂7.什么是陶瓷(成分及经历什么过程形成)P1518.陶瓷的一般结构与基本性质P1519.普通陶瓷的三大原材料(各自的特点)长石黏土石英特点:?10.结构陶瓷中氧化铝陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硅陶瓷、氮化硼陶瓷的主晶相及晶型。

P156~P157(1)氧化铝陶瓷(2)碳化硅陶瓷(3)氮化硅陶瓷(4)氮化硼陶瓷11.复合材料的特点?(1)(2)(3)12.复合材料的组成(两部分,分别包括那些种类)(1)基体——连续相金属材料陶瓷材料聚合物材料(2)增强材料——分散相颗粒晶须纤维13.复合材料的复合原理混合法则第三章制备1.纳米材料制备技术的分类(按照纳米材料的制备方法分及纳米材料制备的体系状态分)制备方法:(1)化学法(2)物理法(3)综合法制备体系(1)气相法(2)液相法(3)固相法2.零维纳米材料的物理制备方法包括惰性气体沉淀法、机械粉碎法、非晶晶化法、氢等电弧离子体法(1)惰性气体沉淀法(2)机械粉碎法(3)非晶晶化法(4)氢等电弧离子体法3.氢电弧等离子体法中氢气的作用。

(1)释放大量热,使金属蒸发(2)降低金属表面张力4.化学沉淀法的原理和分类(细分)原理特点分类(1)直接沉淀法(2)共沉淀法(3)均相沉淀法(4)水解沉淀法5.微乳法的原理???6.一维纳米材料制备技术中气-固(VS)生长机理(过程)及该法常用来制备什么材料。

《纳米材料与技术》期末复习资料.docx

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一纳米材料的概念1、纳米材料广义:在一维、二维、三维的空间中始终处于1〜lOOnm范围的晶体或非晶体物质。

其性质完全不同于常规材料,而具有特殊性。

狭义:具有纳米结构的材料。

纳米材料与传统材料的主要差别:尺寸差异性能差异强度、韧性、比热、导电率、扩散率等完全不同于或大大优于常规的体相材料。

2、纳米尺度临界尺寸:当颗粒的大小减小到某一尺寸时,材料的性能突变,与同样组分构成的常规材料性质不同,这个尺寸就是临界尺寸。

同一种纳米材料具有的不同性质所发生突变的临界尺寸不同;而同一种性能的不同纳米材料其临界尺寸也有很大差异。

3、纳米结构基本单元构成纳米结构块体、薄膜、多层膜以及纳米结构材料的基本单元有:团簇,纳米微粒、纳米管、纳米棒、纳米线、纳米纤维、纳米带、纳米环、纳米螺旋和同轴纳米电缆等。

它们至少一维尺寸非常小。

①团簇原子团簇是指几个至几百个原子的聚集体(粒径小于或等于lnm)o如Fen,Cu n S m, C n H m(n 和m都是整数)和碳簇(富勒烯C6o,C70等)等。

它介于单个原子与固体之间。

形状多样化:线状、层状、管状、洋葱状、骨架状、球状等。

原子团簇分类:A 一元原子团簇,如:Nan, Nin,C60, C70B 二元团簇,如:lnnPm,AgnSmC多元团簇,如:Vn(C6H6)mD原子簇化合物,是原子团簇与其它分子以配位键结合形成的化合(例如,某些含Fe-S团簇的蛋白质分子)。

②纳米微粒纳米微粒是指颗粒尺寸为纳米量级的超细微粒,它的尺度大于原子簇,小于通常的微粉。

尺寸一般在1〜lOOnm之间,纳米颗粒所含原子数范围在103-107个,也称它为超微粒子。

上田良二给纳米颗粒的定义是:用电子显微镜才能看到的颗粒称为纳米微粒。

通常,分散性好的纳米粒子在良溶剂中不会沉淀,而且有透光性。

③纳米棒、纳米带和纳米线纳米棒:长径比(长度与直径的比率),J、,截面为圆形。

一般小于20。

纳米线:长径比大,截面为圆形。

(完整word版)纳米材料(选修课考试资料)(word文档良心出品)

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第一章1 什么是纳米材料?它与普通材料相比有什么特殊的性质?答:尺寸大小处于1-100 nm含有范围内的物质就是纳米物质,含有纳米结构的材料就是纳米材料。

2 纳米材料的四大效应是什么?答:(1)小尺寸效应(尺寸越小,熔点越低)(2)表面效应(颗粒越小,表面活性越高)(3)量子效应(4)宏观量子隧道效应3 什么是荷叶效应?它的原理是什么?答:荷叶叶面都具有极强的疏水性,洒在叶面上的水会自动聚集成水珠,水珠的滚动把落在叶面上的尘土污泥粘吸滚出叶面,使叶面始终保持干净,这就是著名的"荷叶自洁效应"。

原理:荷叶叶面上存在着非常复杂的多重纳米和微米级的超微结构。

荷叶表面上有许多微小的乳突而每个乳突有许多直径为200纳米左右的突起组成的。

在荷叶叶面上布满着一个挨一个隆起的"小山包",它上面长满绒毛,在"山包"顶又长出一个馒头状的"碉堡"凸顶。

因此,在"山包"间的凹陷部份充满着空气,这样就在紧贴叶面上形成一层极薄,只有纳米级厚的空气层。

这就使得在尺寸上远大于这种结构的灰尘、雨水等降落在叶面上后,隔着一层极薄的空气,只能同叶面上"山包"的凸顶形成几个点接触。

雨点在自身的表面张力作用下形成球状,水球在滚动中吸附灰尘,并滚出叶面,这就是"荷叶效应"能自洁叶面的奥妙所在。

4 神秘的碳家族的成员有那些?各有什么作用?5 常见的润滑材料有那些?第二章1 什么是晶体、晶胞与空间点阵?答:晶体是在三维空间上由原子按一定排列的空间结构重复单元组成的;在空间点阵中选取一个能够代表整体的简单单元,这个单元叫晶胞;把原子作为一个点,把这些点在空间的排列用线连接起来,所形成的网络。

在空间点阵中的每个点周围的原子都是相同的原子。

2 体心立方晶格、面心立方晶格与密排六方晶格各有什么特点?答:体心立方晶格的晶胞是一个立方体,立方体的八个顶角和立方体的中心各有一个原子。

纳米材料复习整理预览版

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纳米材料复习整理预览版1、什么是纳米材料?其内涵是什么?(从零、一、二、三维考虑)从广义上讲,纳米材料是指三维空间中至少有一个维度在纳米尺度范围内或由它们作为单元组成的材料。

几十个到几万个原子的纳米颗粒(零维)一维量子线(线、管、棒、电缆)二维量子面(超薄膜,ultrathinfilms)三维纳米固体(体材料,bulkmaterials)2.纳米材料的四大效应是什么?举例说明每种效果。

1.小尺寸效应:指纳米粒子尺寸减小,体积缩小,粒子内的原子数减少而造成的效应。

举例:1小尺寸的铂呈现黑色或者棕黑色,是很多低温氧化催化剂的重要成分,如汽车尾气催化(三○2小尺寸Au/TiO 2具有低温氧化催化活性。

金属超细颗粒对光的反射率是非常有效的催化剂)等。

光吸收显著增加,并产生一个低吸收峰,通常小于1%,在厚度约为几微米时可完全熄灭。

○5磁有序态向磁无序态转变;○6超导相向正常相的转变;○7声子谱发生等离子共振频移;○改变。

(任选其一)2.表面效应:当材料的粒径远大于原子直径时,表面原子可以忽略;然而,当颗粒尺寸逐渐接近原子直径时,表面原子的数量和作用不容忽视,此时颗粒的表面积、表面能和表面结合1粒子能都发生了很大的变化。

人们把由此产生的各种特定效应称为表面效应。

例如:○ 直径减小,表面原子数迅速增加。

原因:颗粒尺寸小,表面积急剧增加。

例如,当粒径为10nm时,比表面积为90m2/g;当粒径为5nm时,比表面积为180m2/g;当粒径减小到2nm时,比表面积大于表面积2,使得表面原子数越来越多,表面能迅速增加。

铜的累积量飙升至450m2/g。

○纳米微粒粒径从100nm→10nm→1nm,cu微粒的比表面积和表面能增加了2个数量级。

3表面原子数增多、原子配位不足及高的表面能,使表面原子具有高的活性,极不稳定,○它很容易与其他原子结合。

例如,金属纳米颗粒会在空气中燃烧,而无机纳米颗粒会吸附气体,并在暴露于空气中时与气体发生反应。

大学纳米材料复习

大学纳米材料复习

⼤学纳⽶材料复习第⼀部分1.科学发展史的三个阶段和相关尺度18世纪中叶,⼈类跨⼊了以机械代替⼈⼒的机械化⼯业时代,它的标志尺度是毫⽶。

20世纪以电⼦技术为代表,它的标志是微⽶技术的应⽤。

21世纪,以纳⽶技术为代表的新兴科技,将给⼈类带来第三次⼯业⾰命。

2.什么是纳⽶?(纳⽶粒⼦(1~ 100 nm)3.⾃然界的纳⽶现象(荷花、观⾳⼟、壁虎、徽墨、玻璃、蜘蛛、⽔黾、沙蜥、蝴蝶、蜜蜂、螃蟹、海蛇尾等)例如:荷花为什么出污泥⽽不染?(荷花⾃净与其表⾯微观结构有关,其表⾯分布很多疏⽔性的突起,使液滴⽆法浸润,顺着倾斜的表⾯滑落并带⾛灰尘)壁虎飞檐⾛壁(壁虎的脚底部长着数百万根极细的刚⽑每根刚⽑末端⼜有⼀千多根顶部呈刮铲状的更细的分⽀⽑,使得⼿掌与墙间产⽣巨⼤的分⼦引⼒)4.21世纪的三⼤⾼科技和三剑客影响21世纪的三⼤科技是:信息技术、⽣物技术和纳⽶技术。

5.纳⽶科技的最⾼境界是什么?它的最⾼境界是直接操纵原⼦、分⼦来构建具有特定功能的纳⽶结构、纳⽶材料和纳⽶器件。

6.为什么纳⽶材料产⽣特殊的性能。

(四⼤效应)这些具有特殊结构的纳⽶材料,则会产⽣包括表⾯效应、特殊的光学性质、磁性质以及⼒学性质等和往常材质不同的效应,使得相同的原料可以在加⼯后产⽣不同的⽤途。

8.纳⽶材料没有副作⽤吗?(有)9.什么是DNA芯⽚?DNA芯⽚或称作基因芯⽚(Gene chips),实质上是⼀种⾼密度的寡聚核苷酸(DNA探针)阵列。

10.纳⽶科技的科学意义是什么?纳⽶技术将实现超⾼密度的信息存储器、量⼦光电器件、纳⽶功能材料、⾃组装⾼分⼦薄膜材料、分⼦识别型的新药物和传感器,这将对21世纪的信息科学和⽣命科学产⽣深远的影响第⼆部分1.纳⽶材料的发展⼤致划分为3个阶段(时间和具体⼯作)第⼀阶段(1990年以前)主要是在实验室探索⽤各种⼿段制备各种材料的纳⽶颗粒粉体,合成块体(包括薄膜),研究评估表征的⽅法。

第⼆阶段(1994年前)⼈们关注的热点是如何利⽤纳⽶材料已挖掘出来的奇特物理、化学和⼒学性能,设计纳⽶复合材料。

(完整)纳米材料导论期末复习重点

(完整)纳米材料导论期末复习重点

名词解释:1、纳米:纳米是长度单位,10-9米,10埃。

2、纳米材料:指三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由他们作为基本单元构成的材料。

3、原子团簇:由几个乃至上千个原子通过物理或化学结合力组成的相对稳定的微观或亚微观聚集体(原子团簇尺寸一般小于20nm)。

4、纳米技术:指在纳米尺寸范围内,通过操纵单个原子、分子来组装和创造具有特定功能的新物质。

5、布朗运动:悬浮微粒不停地做无规则运动的现象.6、均匀沉淀法:利用某一化学反应使溶液中的构晶离子由溶液中缓慢地、均匀地释放出来,再与沉淀组分发生反应.7、纳米薄膜材料:指由尺寸在纳米量级的颗粒构成的薄膜材料或纳米晶粒镶嵌与某种薄膜中构成的复合膜且每层厚度都在纳米量级的单层或多层膜。

8、真空蒸镀:指在高真空中用加热蒸发的方法是源物质转化为气相,然后凝聚在基体表面的方法。

9、超塑性:超塑性是指在一定应力下伸长率≥100%的塑性变形。

10、弹性形变:指固体受外力作用而使各点间相对位置的改变,当外力撤消后,固体又恢复原状。

11、塑性形变:指固体受外力作用而使各点间相对位置的改变,当外力撤消后,固体不会恢复原状。

HAII—Petch公式:σ--强度; H--硬度;d--晶粒尺寸;K--常数纳米复合材料:指分散相尺度至少有一维小于100nm的复合材料。

14、蠕变:固体材料在保持应力不变的条件下,应变随时间延长而增加的现象。

15、热塑性:物质在加热时能发生流动变形,冷却后可以保持一定形状的性质。

大题:纳米粒子的基本特性?(1)小尺寸效应:随着颗粒尺寸的量变,在一定条件下会造成颗粒性质的质变,由于颗粒尺寸的变小,所导致的颗粒宏观物理性质的改变称为小尺寸效应。

(2)表面效应:纳米粒子表面原子数与总原子数之比随着纳米粒子尺寸的减小而显著增加,粒子的表面能和表面张力也随着增加,物理化学性质发生变化。

(粒度减小,比表面积增大;粒度减小,表面原子所占比例增大;表面原子比内部原子具有更高的比表面能;表面原子比内部原子具有更高的活性)(3)量子尺寸效应:当金属粒子的尺寸下降到某一值时,金属费米能级附近的能级由准连续变为离散能级或能隙变宽的现象。

四川大学纳米材料与纳米技术期末提纲及问题

四川大学纳米材料与纳米技术期末提纲及问题

第一章纳米技术的基本概念1 什么是纳米?什么是纳米技术?纳米=10^-9米,大约等于十个氢原子并列一直线的长度。

纳米科学技术(Nano-ST)是20世纪80年代末期诞生并正在崛起的新科技,它的基本涵义是在纳米尺寸(0.1nm∽100nm)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。

纳米科技是研究由尺寸0.1∽100nm之间的物质组成的体系的运动规律和相互作用以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术。

纳米技术:是20世纪80年代末期兴起的新技术,其基本含意是在纳米尺寸范围内认识和改造自然,通过直接操纵和安排原子、分子而获得新结构和新材料的技术。

2 按照材料维度分,纳米材料可以分成几维?三维空间中,至少有一维处于纳米尺度(介于1~100 nm之间)范围内的材料,都可归属于纳米材料范畴。

按维数的不同,纳米材料可分类为:零维—一维—(直线运动)二维—(平面运动)三维—纳米晶体(纳米分子筛)度中的三维中自由活动3 纳米技术涉及的研究领域有哪些?纳米材料、纳米器件和纳米尺度的检测与表征其中纳米材料是纳米科技的基础;纳米器件的研制水平和应用程度是人类是否进入纳米科技时代的重要标志;纳米尺度的检测与表征是纳米科技研究必不可少的手段和理论与实验的重要基础。

4 纳米材料涉及哪些基本效应?产生的原因是什么?小尺寸效应:当微粒分割到达一定程度时,其性质将会发生根本性的变化。

量子效应:电子能级由准连续变为离散能级的现象。

界面效应:纳米材料由于大量的原子存在于晶界和局部的原子结构不同于大块晶体材料,使纳米材料的自由能增加,纳米材料处于不稳定状态。

表面效应:纳米微粒尺寸小,表面能高,位于表面的原子或分子所占的比例非常大。

四个特点:尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子比例大5 为什么金属纳米粉呈现黑色?这是小尺寸效应的表现,当金属粒径小到光波波长以下,金属的反射率极低,故呈现黑色。

6 STM、AFM工作原理是什么?STM扫描隧道显微镜就是根据量子力学中的隧道效应与原理,通过探测固体表面原子中的电子的隧道电流来分辨固体表面形貌的新型显微装置。

2024纳米材料与技术期末考试复习

2024纳米材料与技术期末考试复习

《纳米材料与技术》期末复习第一章:纳米科学技术的发展历史——1、1959年12月,美国物理学家费曼在加州理工学院召开的美物理学会会议上作了一次富有想象力的演说“最底层大有发展空间”,费曼的幻想点燃纳米科技之火。

2、1981年比尼格与罗勒尔独创了看得见原子的扫描隧道显微镜(STM)。

3、1989年在美国加州的IBM试验内,依格勒博士采纳低温、超高真空条件下的STM操纵着一个个氙原子,实现了人类另一个幻想——干脆操纵单个原子。

4、1991年,日本的饭岛澄男教授在电弧法制备C60时,发觉氩气直流电弧放电后的阴极碳棒上发觉了管状结构的碳原子簇,直径约几纳米,长约几微米碳纳米管。

5、1990年在美国东海岸的巴尔的摩召开其次届国际STM会议的期间,召开了第一届国际纳米科学技术会议,该会议标记纳米科学技术的诞生。

其次章:1、纳米材料的分类:按功能分为半导体纳米材料、光敏型纳米材料、增加型纳米材料和磁性纳米材料;按属性分为金属纳米材料、氧化物纳米材料、硫化物纳米材料、碳(硅)化合物纳米材料、氮(磷)等化合物纳米材料、含氧酸盐纳米材料、复合纳米材料。

按形态分为纳米点、纳米线、纳米纤维和纳米块状材料。

2、纳米材料的四个基本效应:小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应。

1)量子尺寸效应与纳米材料性质a.导电的金属在制成超微粒子时就可以变成半导体或绝缘体;绝缘体氧化物相反。

b.磁化率的大小与颗粒中电子是奇数还是偶数有关。

c.比热亦会发生反常变更,与颗粒中电子是奇数还是偶数有关。

d.光谱线会产生向短波长方向的移动。

e.催化活性与原子数目有奇数的联系,多一个原子活性高,少一个原子活性很低。

2)小尺寸效应的主要影响:a.金属纳米相材料的电阻增大与临界尺寸现象(电子平均自由程)动量b.宽频带强汲取性质(光波波长)c.激子增加汲取现象(激子半径)d.磁有序态向磁无序态的转变(超顺磁性)(各向异性能)e.超导相向正常相的转变(超导相干长度)f.磁性纳米颗粒的高矫顽力(单畴临界尺寸)3)表面效应及其影响:表面化学反应活性(可参加反应)、催化活性、纳米材料的(不)稳定性、铁磁质的居里温度降低、熔点降低、烧结温度降低、晶化温度降低、纳米材料的超塑性和超延展性、介电材料的高介电常数(界面极化)、汲取光谱的红移现象。

纳米材料复习资料

纳米材料复习资料

高能球磨法制备的纳米金属与合金结构材料产量高、工艺简单,并能制备 出用常规方法难以获得的高熔点的金属或合金纳米材料.近年来已越来越受到 材料科学丁作者的重视。但是, 晶粒尺寸不均匀, 易引入某些杂质。 溶胶-凝胶法。该方法制备薄膜的基本步骤如下:首先用金属无机盐或有机 金属化台物制备溶胶,然后将衬底(如 SiO2 玻璃衬底等)浸入溶胶后以一定速度 进行提拉,结果溶胶附着在衬底上,经一定温加热后即得到纳米微粒的膜。膜 的厚度控制可通过提拉次数来控制。 高速纳米粒子沉积法(气体沉积法)。该制各方法的基本原理是:用蒸发或溅 射等方法获得纳米粒子, 用一定气压的惰性气体作载流气体。通过喷嘴,在基板 上沉积成膜。 直接沉积法。这种方法是当前制备纳米薄膜普遍采用的方法,它的基本原 理是把纳米粒子直接沉淀在低温基片上。制备纳米粒子的方法主要有三种:惰 性气体蒸发法、等离子溅射法和辉光放电等离子诱导化学气相沉积法,基片的 位置、气体的压强、沉淀速率和基片温度是影响纳米膜质量的重要因素。 电沉积法。一般 II-VI 族半导体薄膜可用此法制备。 下面简单介绍 CdS 和 CdSe 薄膜的制备过程:用 Cd 盐和 S 或 Se 制成非水电解液,通电后在电极上沉 积 CdS 或 CdSe 透明的纳米微粒膜。粒径为 5nm 左右。
十一、纳米颗粒的尺寸评价手段
透射电镜观察法:用透射电镜可观察纳米粒子平均直径或粒径的分布.是一 种颗粒度观察测定的绝对方法,因而具有可靠性和直观性. 扫描电子显微镜: 当颗粒为单晶时,该法测得的是颗粒度;颗粒为多晶时,该 法测得的是组成单个颗粒的单个晶粒的平均晶粒度;这种测量方法只适用晶态的 纳米粒子晶粒度的评估。
四、各种纳米结构的构造方法
五、纳米颗粒的光学性能,磁学性能,催化性能。
光学性能:

纳米材料期末复习材料

纳米材料期末复习材料

问题:
(16) 试写出至少一种湿法合成纳米羟基磷灰石的化学反应式。 (17) 试写出纳米羟基磷灰石水热合成法的化学反应式。 (18) 试分别写出纳米磷酸三钙固相反应法和沉淀法的化学反应式。 (19) 以大鼠为例,简述成骨细胞的分离和纯化方法。 (20) 溶胶-凝胶Stober法制备二氧化硅微球的基本机理是什么?哪些反应 介质较适合?影响微球形貌和尺寸的主要因素是什么? (21) 什么是物质的抗磁、顺磁、铁磁和反铁磁性? (22) 试画出铁磁材料的磁滞回线示意图。怎样通过磁滞回线判断软磁材 料、硬磁材料和矩磁材料? (23) 什么是超顺磁性?其磁滞回线有什么特点? (24) 磁纳米材料的产热机理是什么?和纳米粒子的粒径关系? (25) Turkevich-Frens 方法合成金纳米粒的原理是什么?如何改进? (26) 树状大分子有哪些结构特点? (27) 树状大分子有哪些性质特点? (28) 树状大分子的分散合成法有哪些优点和缺点? (29) 树状大分子的会聚合成法有哪些优点和缺点? (30) 与病毒载体相比, 阳离子聚合物作为基因载体的优势是什么? (31) 肿瘤化疗的主要缺点是什么?
微球控制
有机溶剂种类对SiO2粒径和形貌的影响
保持其它反应条件不变,分别采用甲醇(a)、乙醇(b)、正丙 醇(c)、正丁醇(d)为溶剂来制备SiO2微球。
微球控制
TEOS浓度对颗粒的尺寸影响较小; 氨水催化剂和 去离子水量是决定二氧化硅微球粒径大小和形貌 的主要因素。随着氨水量的增加,颗粒的粒径显 著增大,粒径分布也增大; 随着去离子水量的增大, 颗粒的粒径逐渐变大,微球的球形度逐渐变好, 但水量较大时,球形度变差。 在所选择的实验条件下,当无水乙醇5ml、TEOS 为巧ml、氨水为5ml、去离子水5ml时,可制备出 单分散性最好、外形规则的二氧化硅颗粒。
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复习提纲
1纳米的概念:纳米(nanometer)是长度的一个单位,简写为nm o
lnm=10-3 u m=10-6min=10-9m
lnm等于10个氢原子一字紧密排起来的长度。

纳米是一个极小达到尺寸,但它又代表人们认识上的一个新层次,从微米进入到纳米。

2宏观和微观:宏观:研究对象尺寸很大,下限有限,上限无限。

微观:指分子、原子及其内部的原子核(夸克、亲子、希格斯-波色子)和电子,微观冇上限而无法定义下限。

3界观体系:界观体系就是宏观和微观Z间的纳米体系。

4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木单元构成的材料,即由粒径尺寸介于1 —100nm之间的超细颗粒组成的固体材料。

狭义来讲:纳米材料是有关原子团簇、纳米颗粒、纳米线、纳米薄膜、纳米碳管和纳米固体材料的总称。

广义:纳米材料是晶粒或晶界等显微构造能达到纳米尺寸水平的材料。

纳米材料是组成相或晶粒在任一维上尺寸小于100nm的材料。

也叫超分子材料。

5纳米微粒:是指颗粒尺寸为纳米量级的超微颗粒,尺度大于原子团簇,小于通常的微粉,一般指颗粒度在riOOnm Z间粒了的聚合体,是处于该几何尺寸的各种粒子聚合体的总称。

6幻数效应:构成原子团簇的原子数口按一定规律分布,形成稳定的团簇结构的集合体,称为幻数。

7团簇:是由多个原子组成的小粒子,它们比无机分子大,但比具冇平移对称性的块体材料小,其原了结构(键长、键角和对称性等)和电了结构不同于分子,也不
同于块体。

8纳米碳管:纳米碳管(NTs)是管状的纳米级右墨品体。

9什么情况卜•不能够用电阻加热法制备纳米金屈粒了;
10光敏剂
11沉淀法
12溶胶-凝胶法:
13化学气相沉积法
14气相分解法制备纳米粒子对原料性质的要求及反应
15激光诱导气相化学反应原理
13微乳液
14薄膜
15荷叶效应
16纳米复合材料
17纳米固体材料结构的研究方法
18小尺寸效应
19
二简述
1纳米粒子的基本单元结构分类
2纳米科技研究的内容
3纳米科技诞生的标志
4简述世界上何时如何首次实现了单个原子的移动和排列5纳米材料的不同发展阶段研究的侧重点分别是什么
6纳米科技的作用
7纳米材料在高科技屮的地位
8表面效应产生的原因分析
9纳米催化剂的作用及优点
10高密度纳米磁性记录材料应满足的条件?
11纳米隐身材料
12 C60的结构
13为什么富勒烯的命名存在争议?
14 C60发现的重要意义
15原了团簇的性质
16为什么C60溶液口J以作为光学限幅器
17碳有哪些同素异型体?各有什么样的特点?
18如何制备出单臂纳米碳管?
19单壁纳米碳管的类型及特点
20纳米碳管优异的物理性能
21气体冷凝法的主要步骤
22影响纳米微粒粒径的因素
23粉体粒径的控制方法
24气相化学反应法(化学气相沉积)
25激光制备超细微粒的基木原理
26影响溶胶-凝胶法制备纳米薄膜的主要因索冇哪些?
27纳米固体材料的结构分类
28界面组元的特点
29简述纳米材料的结构缺陷
30纳米固体材料界面结构的研究方法
31纳米材料与宏观材料的区别?
32纳米复合材料在,填料与基体的作用
三.论述
1纳米科技研究对人类发展将产生哪些重要贡献?
2为什么对纳米人们会产生有关安全性的争论?
3纳米固体材料的特性
4量了尺寸效应
5原子团簇
6机械粉碎法制备纳米粒子存在什么限制?影响机械粉碎极限的主要因素有哪些?
7科技成果的滥用和纳米产品的奢侈应用
8为什么说纳米科学技术将逐步改变世界?。

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