纳米材料-简介

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纳米材料简介介绍

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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。
THANKS
谢谢您的观看
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

纳米材料简介

纳米材料简介
纳米材料是指至少在一个尺度上具有纳米级别尺寸（通常是1到100纳米）的材料。

这些材料具有独特的物理、化学和生物学特性，与其大尺度相同的材料相比，纳米材料常常表现出截然不同的性能和行为。

以下是纳米材料的一些常见类型和特点：
1.纳米颗粒：纳米颗粒是一种在三维空间中具有纳米级尺寸的颗粒状物质。

由于其表面积相对较大，纳米颗粒常常表现出优异的光学、电子和磁学性能，广泛应用于催化、生物医学、能源存储等领域。

2.纳米线/纳米管：纳米线和纳米管是一种在一个或多个维度上具有纳米级尺寸的细长结构材料。

它们具有高比表面积和优异的电子、热学和力学性能，可用于纳米电子器件、传感器、能量转换等领域。

3.纳米薄膜：纳米薄膜是一种在表面上具有纳米级厚度的薄膜材料，通常由单层或多层纳米结构组成。

纳米薄膜具有良好的光学、电学和机械性能，在光电子器件、涂料、柔性电子等领域具有广泛应用。

4.纳米复合材料：纳米复合材料是将纳米材料与宏观材料进行复合而成的材料，通过控制纳米材料的分散、填充和界面特性，可以显著改善宏观材料的性能，如增强强度、改善导电性、提高耐磨性等。

5.碳纳米材料：碳纳米材料包括碳纳米管、石墨烯、碳纳米颗粒等，具有优异的导电性、热导性、力学性能和化学稳定性，广泛应用于电子器件、催化剂、材料强化等领域。

纳米材料的独特性质和广泛应用使其成为了科学研究和工业应用的热点领域之一，对于推动材料科学、纳米技术和相关产业的发展具有重要意义。

纳米材料简介

纳米科技概念的提出.
1965年诺贝尔物理学奖获得者
人类能够用宏观的机器制造比其体积小的机器,而这较小的机器可以制作更小的机器, 这样一步步达到分子线度, 即逐级地缩小生产装置, 以至最后直接按意愿排列原子,制造产品。那时, 化学将变成根据人们的意愿逐个地准确放置原子的问题。
Richard P.Feynman
纳米磁性材料的应用.
NANOSCALED MAGNETIC MATERIALS
纳米磁记录材料磁性纳米微粒由于尺寸小，具有单磁畴结构、矫顽力很高的特性，用它制作磁记录材料可以改善图像质量、和存储容量。
纳米巨磁电阻材料利用纳米巨磁电阻效应在不同的磁化状态
具有不同电阻值的特点，可以制成随机储
存器，其优点是在无电源的情况下可继续保留信息。
量子点在生物学上的应用
人造原子.
到局限，所以量子局限效应特别显著。
由于量子局限效应会导致类似原子的不连续电子能级结构，因此量子点又被称为“人造原子”。科学家已经发明许多不同的方法来制
用于追踪神经细胞膜中的氨基乙酸受体的活动性及扩散性
造量子点，并预期这种纳米材料在 21 世纪的纳
和金属等基体为连续相，以纳米尺寸的金属、半导体、刚性粒子和其他无机粒子、纤维、纳米碳管等改性剂为分散相，通过
指将不同成分、不同相或者不同种类的纳米粒子复合而成的纳米固体。
非聚合物纳米复合材料
金属/金属金属/陶瓷陶瓷/陶瓷
0-3复合
指将纳米粒子分散到常规的三维固体中而制备的具有优异性能的纳米固体，是当今纳米材料的研究热点之一。
纳米技术本质上是一种用单个原子、分子制造物质的技术。纳米技术是一门高新技术，它对21世纪材料科学和微型器件技术的发展具有重要影响，纳米技术，就是要做到从小到大，从下到上。要什么东西，将分子、原子搭起来，就是什么东西，原材料浪费为零，能耗降到极低，彻底从技术上解决环保问题。

纳米材料与生物传感器

生物传感器在食品安全检测中的应用
生物传感器用于检测食品中的有害物质，如农药残留和重金属。生物传感器能够快速检测食品中的病原微生物，如细菌和病毒。生物传感器可用于监测食品的品质和新鲜度，例如检测肉类和乳制品中的细菌和化学物质。生物传感器在食品安全检测中具有高灵敏度和特异性，能够提供准确的检测结果。
加强生物传感器在临床诊断和治疗领域的研究和应用
推动产学研用一体化，促进纳米材料与生物传感器技术的产业化发展
THANK YOU
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纳米材料的特性
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小尺寸效应：随着尺寸的减小，纳米材料的物理、化学和机械性能发生变化。
表面效应：纳米材料表面原子数相对增多，导致表面原子配位不足，具有很高的化学活性。
量子尺寸效应：当粒子尺寸达到纳米量级时，某些材料的能级发生分裂，产生明显的量子尺寸效应。
宏观量子隧道效应：微观粒子具有贯穿势垒的能力称为隧道效应，宏观尺度下表现出的隧道效应称为宏观量子隧道效应。
纳米材料的应用领域
生物医学：用于药物输送、疾病诊断和治疗
环境监测：检测空气、水中的污染物
能源领域：太阳能电池、燃料电池等
电子工业：制造更小、更快、更高效的电子设备
生物传感器简介
生物传感器的定义
生物传感器是一种利用生物分子识别元件来检测生物分子或生物标志物的装置
生物传感器广泛应用于医学诊断、环境监测、食品检测等领域
生物传感器在其他领域的应用
生物传感器在环境监测中的应用
生物传感器可以检测水体中的有害物质，如重金属、农药和工业废水等。生物传感器可用于监测空气质量，包括PM2.5、甲醛等有害气体。生物传感器可用于土壤污染物的检测，如农药残留和重金属等。生物传感器在环境监测中的应用还包括对放射性物质的检测和监测。

纳米材料ppt课件

02
纳米材料的制备方法
物理法
机械研磨法
通过高能球磨或振动磨的方式，将大块材料破碎成纳米级尺寸。这种方法简单易行，但制备的纳
米材料纯度较低。
激光脉冲法
利用高能激光脉冲在极短时间内将材料加热至熔化或气化，然后迅速冷却形成纳米颗粒。该方法制备的纳米材料粒径小且均匀，
但设备成本高昂。
电子束蒸发法
磁损耗
在交变磁场中，纳米材料的磁损耗远高于宏观材料，这与其界面和表面效应有关。
磁电阻效应
某些纳米材料表现出显著的磁电阻效应，如巨磁电阻和自旋阀效应。这些效应可用于磁电阻传感器和磁随机存储器等领域。
04
纳米材料的应用实例
纳米材料在能源领域的应用
太阳能电池
利用纳米结构提高光电转换效率，降低成本。
纳米材料的环保问题
纳米材料在环境中的持久性
一些纳米材料可能在环境中长时间存在，不易降解，可能造成长期的环境污染。
纳米材料的环境释放途径
生产和使用纳米材料过程中，可能通过废水、废气等途径将纳米颗粒释放到环境中。
纳米材料对生态系统的潜在影响
纳米材料可能通过食物链进入生物体，影响生物的生理功能和生态平衡。
解决纳米材料安全与环保问题的策略与建议
加强纳米材料的环境和健康影响研究
深入研究纳米材料的环境行为和健康影响，为制定有效的管理措施提供科学依据。
制定严格的法规和标准
制定针对纳米材料的生产和使用的法规和标准，限制其对环境和健康的潜在风险。
发展绿色合成方法和应用技术
提高公众意识和参与度
开发环保友好的纳米材料合成方法和应用技术，减少纳米材料的环境释放。
生物合成法
利用微生物（如细菌）合成有机或无机纳米材料。该方法制备的纳米材料具有生物相容性和生物活性，在生物医学领域有广泛应用前景。

纳米材料

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。
2、纳米固体材料

纳米固体材料通常指由尺寸小于15纳米的超微颗粒在高压力下压制成型，或再经一定热处理工序后所生成的致密型固体材料。
（二）、纳米材料的奇异特性
具有很高的活性特殊的光学性质特殊的热学性质特殊的磁学性质特殊的力学性质特殊的电学性质

1、具有很高的活性

随着纳米微粒粒径减小，比表面积增大，表面原子数增多及表面原子配位不饱和性导致大量的悬键和不饱和键等，这就使纳米微粒具有高的表面活性，并且粒径越小，表面原子数所占比率越大，比表面积越大，表面光滑程度变差，形成凹凸不平的原子台阶，增加了化学反应的接触面，使其具有优良的催化性能。

2.小尺寸效应

随着颗粒尺寸的量变，在一定条件下会引起颗粒性质的质变。由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化称为小尺寸效应。对超微颗粒而言，尺寸变小，其比表面积亦显著增加，从而产生一系列新奇的性质。
小尺寸效应的主要影响：
1、金属纳米材料的电阻与临界尺寸 2、宽频带强吸收性质 3、激子增强吸收现象 4、磁有序态向磁无序态的转变 5、超导相向正常相的转变 6、磁性纳米颗粒的高矫顽力
4、特殊的磁学性质

主要表现为：超顺磁性、高矫顽力、低居里温度、高磁化率。小尺寸超微颗粒的磁性比大块材料强许多倍，大块的纯铁矫顽力约为80A/m，而当颗粒尺寸见效到20nm以下时，其矫顽力可增加 1000倍，若进一步减小尺寸，大约小于6nm时，其矫顽力反而降低到零，表现出所谓超顺磁性

纳米材料 -简介

TiO2车用空气清净机
二、纳米二氧化硅

1、优势
纳米二氧化硅是极其重要的高科技超微细无机新材料之一，因其粒径很小，比表面积大，表面吸附力强，表面能大，化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能，以其优
越的稳定性、补强性、增稠性和触变性，在众多
学科及领域内独具特性，有着不可取代的作用。
Human Hair
Take 1 slice
1nm
1000 slices
1 m
10 纳米
一纳米有多小？
空间尺度的划分

宇观(Cosmoscopic) 宏观(Macroscopic) 人的肉眼可见的物体为最小物
体开始为下限，上至无限大的宇宙天体；

介观(Mesoscopic)或纳米观(Nanoscopic): 1~100nm
纳米二氧化钛及其复合氧化物
应用
（1）光催化剂： TiO2╱SnO2 复合氧化物较单一级纯TiO2 有较高的光催化活性。（2）紫外吸收剂（化妆品）（3）其他用途（光过滤等）（4）环境保护（降解有机物、农药、垃圾）
中国科学院首次打造出的 “纳米皇冠”
国家大剧院用的自清洁玻璃

纳米TiO2在可见光照射下对碳氢化合物(包括油污、细菌等)有催化作用，使其进一步氧化成气体或者是很容易被擦掉的物质。在玻璃、陶瓷和瓷砖的表面涂上一层纳米TiO2 薄层，使其具有自清洁作用。
纳米颗粒（0D）
纳米线（1D）
扭曲的纳米线（1D）
2
多孔纳米线（1D）
纳米膜（2D）
尺寸在纳米量级的晶粒（或颗粒）构成的薄膜以及每层厚度在纳米量级的单层或多层膜。
纳米带（2D）

纳米材料及其应用PPT课件

2000s
纳米材料在各个领域得到广泛应用，成为研究热点。
1990s
纳米技术迅速发展，出现多种制备方法。
2010s至今
纳米技术不断创新，应用领域不断拓展。
02
纳米材料的制备方法
物理法
真空蒸发冷凝法
01
在真空条件下，通过加热蒸发物质，并在冷凝过程中形成纳米
粒子。
激光诱导法
02
利用高能激光束照射物质表面，通过激光能量使物质蒸发并冷
生物法
微生物合成法
利用微生物作为模板或催化剂，通过生物反应合成具有特定结构和性质的纳米材料。
植物提取法
利用植物中的天然成分作为原料，通过提取和纯化得到纳米材料。
酶催化法
利用酶的催化作用合成具有特定结构和性质的纳米材料。
03
纳米材料的应用领域
能源领域
01
02
03
燃料电池
纳米材料可以提高燃料电池的效率和稳定性，降低成本。
纳米材料及其应用 ppt课件
目录
• 纳米材料简介 • 纳米材料的制备方法 • 纳米材料的应用领域 • 纳米材料面临的挑战与前景 • 纳米材料的应用案例分析
01
纳米材料简介
纳米材料的定义与特性
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）或由它们作为基本单元构成的材料。
凝形成纳米粒子。
机械研磨法
03
通过机械研磨将大块物质破碎成纳米级粒子，常见于金属、陶
瓷等硬质材料的制备。
化学法
化学气相沉积法
利用化学反应在加热条件下生成纳米粒子，通常需要使用气态反应剂和催化剂。
溶胶-凝胶法
通过将原料溶液进行溶胶和凝胶化处理，再经过热处理得到纳米粒子。

第六章-纳米材料

第二节纳米材料旳制备
纳米材料制备措施分为：物理法、化学法和综正当。物理法是最早采用旳纳米材料制备措施，这种措施是采用高能耗旳方式，强制材料细化得到纳米材料。例如，惰性气体蒸发法、激光溅射法、球磨法、电弧法等。
化学法采用化学合成措施，合成制备纳米材料，例如，沉淀法、水热法、相转移法、界面合成法、溶胶凝胶法等。
2、化学制备法
(1)湿化学法制备纳米粉体湿化学法较简朴，易于规模生产，尤其适合
于制备纳米氧化物粉体。主要有沉淀法、水热法、乳浊液法等。
沉淀法一般是在溶液状态下将不同化学成份旳物质混合，在混合溶液中加入合适旳沉淀剂制备纳米粒子旳前驱体沉淀物，再将此沉淀物进行干燥或煅烧，从而制得相应旳纳米粒子。
6.3.1 基本原理
STM旳基本原理图如下：图中圆圈为原子，中间深色部分为原子核，周围浅色部分和分散旳黑点是电子云，下面11个原子代表被测测试样面。
STM旳基本原理是量子隧道效应。在经典力学中，当势垒旳高度比粒子旳能量大时，粒子是无法越过势垒旳。然而，根据量子力学旳原理，此时粒子穿过势垒出目前势垒另一侧旳概率ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ并不为零。这种现象称为隧道效应。
6.1.1 纳米科技
纳米科学技术是20世纪80年代末期诞生并正在崛起旳新科技，它旳基本涵义是在纳米尺寸范围内认识和改造自然，经过直接操作和安排原子、分子发明物质。纳米科技是研究由尺寸之间旳物质构成旳体系旳运动规律和相互作用以及可能旳实际应用中旳技术问题旳科学技术。纳米科技主要涉及：（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。
当针尖和样品旳间距足够小时(<0.4nm)，在针尖和样品面间施加一偏置电压，便会产生隧道效应。电子在针尖和样品面之间流动，形成隧道电流。在相同旳偏置电压作用下，伴随探针一样晶面旳间距减小，隧道电流不久增大(可增大1～2 个数量级)，同步针尖原子和样品面原子旳电子云部分重叠，使两者之间旳相互作用大大增强。因为隧道电流随距离呈指数形式变化，所以，样品面上因为电子排列形成旳“凹凸不平”旳表面，造成隧道电流剧烈变化。检测变化旳隧道电流经计算机处理，便能得到样品面旳原子排列情况。

纳米材料导论

常见种类
包括纳米颗粒、纳米团簇等。
应用领域
在催化、能源、医药等领域有广泛应用。
一维纳米材料
定义
一维纳米材料是指只有一个维度在纳米尺度范围内的材料。
常见种类
包括纳米线、纳米棒、纳米管等。
应用领域
在电子器件、传感米材料是指只有两个维度在纳米尺度范围内的材料。
04 纳米材料性能表征
电子显微镜
高分辨率
电子显微镜能够提供高分辨率的图像，观察纳米材料的表面形貌
和微观结构。
透射与扫描模式
透射模式用于观察薄膜或薄片样品，而扫描模式则用于观察表面形貌和微观结构。
样品制备要求
样品需要经过镀金或碳处理，以导电并减少电子散射。
X射线衍射
晶体结构分析
X射线衍射是分析纳米材料晶体结构的有效方法，通过测量衍射角度和强度，可以确定晶格常数、晶面间距等参数。
环境控制
可在不同环境（如真空、气体或液体）下进行观察，适用于多种材料和环境。
拉曼光谱
分子振动分析
拉曼光谱能够分析纳米材料中分子的振动模式，揭示材料的化学结构和分子振动。
散射原理
拉曼散射是光的非弹性散射过程，通过测量散射光的频率和强度，可以获得分子振动信息。
应用范围
拉曼光谱在纳米材料研究领域广泛应用于分析材料的化学结构和分子振动信息。
常见种类
应用领域
在电子器件、光电器件、生物传感器等领域有广泛应用。
包括石墨烯、过渡金属硫族化合物等。
三维纳米材料
定义
01
三维纳米材料是指所有三个维度均在纳米尺度范围内的材料。
常见种类
02
包括纳米海绵、纳米网等。
应用领域

纳米材料简介介绍

环境修复
纳米材料可用于土壤修复，降解有机污染物，提高土壤的生态功能。
05
结论与展望
当前研究成果总结
01
纳米材料制备技术多样化
近年来，纳米材料的制备技术取得了长足进步，包括物理法、化学法以
及生物法等多种方法，为纳米材料的广泛应用提供了基础。
02
纳米材料性能优异
纳米材料因其独特的尺寸效应、表面效应和量子效应，展现出优异的力
气体蒸发法
在真空环境中，通过加热使材料蒸发，并在冷凝过程中形成纳米颗粒。这种方法可用于制备纯净
的纳米金属、氧化物等。
激光脉冲法
使用高能量激光脉冲照射靶材，使其瞬间熔化、气化，并在随后的冷却过程中形成纳米颗粒。这种方法可用于制备多种纳米材料
，且纯度高。
化学法
溶胶凝胶法
将金属盐或醇盐溶于溶剂中，形成溶胶，经过陈化、干燥等步骤得到凝胶，再经过热处理得到纳米材料。这种方法可用于制备氧化物、陶瓷等多种纳米材料。
THANKS
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纳米材料特性
01
02
03
表面效应
纳米材料具有高比表面积，表面原子占比较大，导致表面能增加，活性增强。
量子尺寸效应
由于尺寸减小，纳米材料的能级间距增大，导致电子性质发生变化。
宏观量子隧道效应
纳米材料中的微观粒子具有穿越势垒的能力，影响磁性和导电性。
纳米材料应用领域
生物医药：纳米药物可提高药物的溶解度和生物利用度，纳米载体可实现药物的靶向输送。
集成电路
纳米材料可用于制造更小、更快、更省能的集成电路，提高电子设备的性能。
显示技术
纳米材料可用于研发高分辨率、柔性可弯曲的显示屏幕，提升视觉体验。

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

纳米材料简介(baishan)

1998年IBM公司用原子排成的世界上最小的广告-----IBM
• 日本科学家已成功地将硅原子堆成一个“金字塔”，首次实现了原子三维空间立体搬迁．1991 年IBM的科学家还制造了超快的氙原子开关．专家们预计，这一突破性的纳米新科技研究工作将可能使美国国会图书馆的全部藏书存储在一个直径仅为0.3cm的硅片上．据英国《科学与共同政策》杂志报道，科学家们最近制造出一种尺寸只有 4nm的复杂分子，具有“开”和“关”的特性，可由激光计算机提供可能的技术保证． • 1993年，中国科学院北京真空物理实验室操纵原子成功写出“中国”二字，标志着我国开始在国际纳米科技领域占有一席之地。
在化妆品中应用
纳米微粒与树脂结合用于紫外线吸收，如防晒油、化妆品中普遍加入纳米微粒。如纳米TiO2、ZnO、SiO2等。一定粒度的锐钛矿型TiO2具有优良的紫外线屏蔽性能，而且质地细腻，无毒无臭，添加在化妆品中，可使化妆品的性能得到提高。
在环境保护方面的应用
治理有害气体纳米技术可以制成非常好的催化剂，其催化效率极高。经它催化的石油中硫的含量小于0.01％。因而，在燃煤中可加入纳米级助烧催化剂，以帮助煤充分燃烧，提高能源的利用率，防治有害气体的产生。纳米级催化剂用于汽车尾气催化，有极强的氧化还原性能，使汽油燃烧时不再产生一氧化硫和氮氧化物，根本无需进行尾气净化处理。
微型纳米医学机器
• 这种微型纳米医学机器人是世界上第一种可以杀死癌症细胞的机器人 • 【搜狐科学消息】据探索发现网站报道，近日来自美国加州大学的科学家发明了一种新式的具有强大灭杀能力的纳米微型医学机器人“纳米推进器”，这种机器人可以在活细胞内快速的杀死癌细胞从而达到治愈癌症的目的。
• 纳米材料的基本单元分成零维纳米材料、一维纳米材料和二维纳米材料三种。零维纳米材料通常指纳米颗粒和纳米粉体材料；一维纳米材料，通常是指纳米线、纳米棒、纳米管和纳米带等；二维纳米材料，通常是指纳米薄膜和纳米多层膜等，例如ZnO纳米薄膜可以改善物质的表面性能、延长寿命，在光电子领域可以作为功能涂层。

纳米材料简介

2.1 化学气相沉积-CVD：
简介：化学气相沉积是一种制备材料的气相生长方法，它是把一种或几种含有构成薄膜元素的化合物、单质气体通入放置有基材的反应室，借助空间气相化学反应在基体表面上沉积固态薄膜的工艺技术。
原理：化学气相沉积法制备纳米碳材料的原理是碳氢化合物在较低温度下与金属纳米颗粒接触时，通过其催化作用而直接生成。
2021/8/2
5
2、纳米材料特性
2021/8/2
粒径（nm）
20 10 5 2 1
包含的原子（个）
2.5X10^5 3.0X10^4 4.0X10^3 2.5X10^2
30
表面原子所占例
10 20 40 80 99
6
第二部分
二纳米材料制备方法
2.1CVD 2.2 熔胶凝胶制备工艺 2.4溶胶-凝胶法 2.5磁控溅射法
2021/8/2
11
2021/8/2
2.4 磁控溅射法：
简介：用两块金属板分别作为阴极和阳极，两极之间充入Ar气，压强在
40-250Pa。由于两极放电使得Ar气体电离且撞击阴极材料表面，阴极材料表面的分子或原子蒸发出来沉积到基片上，形成纳米颗粒。优缺点：
镀膜层与基材结合力强、镀膜层致密、均匀；产品分布不均匀，产量较低此外，还有其他如水热法，PVD，机械混合法等方法制备。
3
传统的Si太阳能电池的相关研究已经非常成熟
2
光电转化效率低，制造成本高，竞争力依然不如传统化
石能源
将传统的三维材料电池，变成二
维纳米结构太阳能电池，甚至是一维的量子点结构的太阳能电池。
纳米结构太阳能电池
基本原理
纳米颗粒的量子化，其吸收光谱和荧光光谱范围将会发上变化，纳米材料（碳纳米管）具有高的电荷传输率和高光学透过率。

纳米材料简介及其应用ppt课件

ppt课件
6
病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
(2) 纳米科技将引发一场新的工业革命
• 纳米技术是80年代初迅速发展起来的前沿学科，它使人们认识、改造微观世界的水平提高到了一个新的高度。纳米技术将用于下一代的微电子器件即纳米电子器件，使未来的电脑、电视机、卫星、机器人等的体积变得越来越小.
其次，由于纳米科技是对人类认知领域新疆域的开拓，人类将面临对新理论和新发现重新学习和理解的任务。
ppt课件
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病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
再次，从人类未来发展的角度看，可持续发展将是人类社会进步的唯一选择。纳米科技推动产品的微型化、高性能化和与环境友好化，这将极大节约资源和能源，减少人类对其过分依赖，并促进生态环境的改善。这将在新的层次上为可持续发展的理论变为现实提供物质和技术保证。
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病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
纳米电子器件中最有应用前景的是量子元器件。这种利用量子效应制作的器件不仅体积小，还具有高速、低耗和电路简化的特点。纳米电子学中另一个有趣的研究热点是所谓的单电子器件,在单电子器件中，利用库仑阻塞效应，甚至能够对电子一个一个的加以控制，这有可能开发出单电子的数字电路或存储器。开发单电子晶体管, 只要控制一个电子的行动即可完成特定功能,使功耗降低到原来的1000—10000分之一。

纳米材料

ZnO纳米材料的研究一、ZnO纳米材料简介纳米粒子也叫超微颗粒，一般是指尺寸在１１００ｎｍ间的粒子，它处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域，是一种典型的介观系统，具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。

纳米材料研究成为跨世纪材料研究的新热点。

纳米材料的制备与性能研究是当前纳米材料科学领域的前沿和热点。

在这些材料中，氧化物半导体纳米材料又受到了特殊的关注，这不仅是因为形态各异的纳米结构被不断制备出来，更因为以这些纳米结构为原型的纳米器件在光、电、磁、热、传感等领域有着广泛的应用前景。

ZnO纳米材料被称为第三代半导体材料，由于其不仅具有相近的晶格特性和电学特性而且具有很高的激子束缚能(60 meV)，激子在室温或者更高的温度下不会被电离的特点以及高热导率、高的压电效应、较强抗辐射能力和较大的剪切模量等优越的物理、化学特性，因此更容易实现高效率的激光发射，在很大程度上影响了半导体产业的迅速发展。

ZnO纳米材料由于其优异的性质，受到了人们的广泛关注。

二、纳米氧化锌的简介纳米氧化锌是一种多功能性精细的新型无机材料, 又称为超微细ZnO。

由于颗粒尺寸的细微化, 使得纳米ZnO产生了其本体块状材料所不具备的表面效应、小尺寸效应、量子效应和久保效应等。

新型无机材料近年来在催化光学磁学力学等方面展现出许多特殊功能，使其在陶瓷化工电子光学生物医药等许多领域有重要的应用价值，具有普通氧化锌所无法比较的特殊性和用途。

ZnO是目前为止II-Ⅵ族半导体材料中最硬的一种，这意味着ZnO 可避免其它II-VI材料在应用于光发射器件中出现缺陷的增殖现象；ZnO作为UV探测器具有很低的暗电流，最大响应波长可达350 nm；ZnO材料在0.4-2μm的波长范围内透明，且具有压电、光电等效应，因而提供了将电学、光学及声学器件，如光源、探测器、调制器、光波导、滤波器及相关电路等进行单片集成的可能性。

因此引起了很多研究人员的兴趣。

三、纳米氧化锌的结构ZnO晶体属六方晶系纤锌矿结构，晶格常数为a=3.296Å，c=5．2065 Å。