纳米材料的制备与性质
纳米材料的合成与表征
纳米材料的合成与表征纳米材料是指粒径在1-100纳米（nm）的材料，这种尺度下材料的物理、化学、光学、电子等性质有着独特的变化。
纳米材料的合成和表征是纳米学、材料科学和化学领域中的重要课题之一。
一、纳米材料的合成1. 物理方法物理合成法主要是通过物理手段改变物质形态实现的，比如电子束光刻、激光蒸发和溅射等方法。
其中较为常见的是物理气相沉积技术（PVD）和物理液相沉积技术。
PVD方法简单易行，通常适用于稳定化合物和非氧化物材料的制备。
其优点是可控性好，反应过程无污染，缺点是生产效率低，成本较高。
2. 化学方法化学合成法是通过化学反应实现的，分为溶胶-凝胶法、电化学法、双逆法、热分解法等。
其中，溶胶-凝胶法是近年来应用最广泛的一种纳米材料化学制备方法，其特点是原料易得、反应条件温和、纳米粒子尺寸可控。
但是，该方法的缺点是不能制备规模化的纳米材料。
3. 生物方法生物合成法是利用浸润在微生物体内的金属离子还原成金属纳米颗粒。
这种方法具有生物降解性和生物相容性的优点，可以降低对环境的污染和对生物体的伤害。
二、纳米材料的表征1. 扫描电镜（SEM）SEM可以对样品表面形貌进行高分辨率的观察。
通过SEM观察纳米材料的形貌、粒径分布情况等，得到纳米材料的形貌信息，对纳米材料的结构和性质具有较好的表征作用。
2. 透射电镜（TEM）TEM可以对样品内部结构进行高分辨率的观察。
通过TEM观察纳米材料的晶体结构、晶格常数、晶粒大小等，可以了解纳米材料的晶体结构信息。
3. 稳态荧光光谱法稳态荧光光谱法可以用来表征纳米材料的结构、表面修饰或化学反应的结果、吸附反应的结果等。
通过判断荧光光谱发射峰位置的变化和强度的变化，可以了解纳米材料表面上发生的化学反应或物理吸附的结果。
4. 热重分析法热重分析法使用精确的权衡系统，破坏并排除样品中的物质，通常以热解或热脱附为主要手段。
可以通过测试样品的热重曲线，了解纳米材料的热稳定性、氧化稳定性、吸附性能、结晶状态等信息。
金属纳米材料
金属纳米材料金属纳米材料是指至少在一个尺寸方向上具有纳米尺度（1-100纳米）的金属材料。
由于其独特的尺寸效应、表面效应和量子效应，金属纳米材料在材料科学、纳米技术、能源储存、催化剂等领域具有广泛的应用前景。
本文将从金属纳米材料的制备方法、性质和应用等方面进行介绍。
首先，金属纳米材料的制备方法多种多样，常见的包括物理气相沉积、化学气相沉积、溶液法、固相法等。
物理气相沉积是通过蒸发、溅射等方法在惰性气体氛围下制备纳米金属颗粒，化学气相沉积则是通过金属有机化合物在气相中热分解沉积金属纳米颗粒。
溶液法是将金属盐溶解在溶剂中，通过还原剂还原制备金属纳米颗粒，而固相法则是通过高温固相反应制备金属纳米颗粒。
这些方法各有优缺点，可以根据具体需求选择合适的制备方法。
其次，金属纳米材料具有许多独特的性质。
首先是尺寸效应，纳米尺度下金属材料的电子结构和磁性等性质会发生显著变化，其比表面积也会大大增加。
其次是表面效应，纳米金属颗粒的表面原子数目较少，表面能较大，因此具有较高的表面活性和催化活性。
再次是量子效应，纳米尺度下金属材料的光学、电学性质会受到量子尺寸效应的影响，呈现出特殊的光学和电学性质。
这些独特性质使得金属纳米材料在催化剂、传感器、生物医学等领域具有广泛的应用价值。
最后，金属纳米材料在各个领域都有着重要的应用。
在催化剂领域，金属纳米材料因其高比表面积和丰富的表面活性位点，能够有效提高催化活性和选择性，被广泛应用于催化剂的制备。
在传感器领域，金属纳米材料的表面增强拉曼散射效应、光学性质等特性使其成为优秀的传感器材料。
在生物医学领域，金属纳米材料被用于药物传输、生物标记、光热治疗等方面。
此外，金属纳米材料还在能源储存、光催化、电子器件等领域展现出巨大的应用潜力。
综上所述，金属纳米材料以其独特的性质和广泛的应用前景受到了广泛关注。
随着纳米技术的不断发展，金属纳米材料必将在更多领域展现出其独特的魅力，为人类社会的发展做出更大的贡献。
高分子纳米材料的制备与性能
高分子纳米材料的制备与性能近年来，高分子纳米材料作为一种新型材料，在各个领域展现出了巨大的潜力。
高分子纳米材料是由高分子材料与纳米颗粒相结合而成的复合材料，具有优异的性能和广泛的应用前景。
本文将从制备方法和性能两个方面来探讨高分子纳米材料的发展。
一、制备方法高分子纳米材料的制备方法多种多样，主要包括溶液法、乳液法、溶胶-凝胶法和原位合成法等。
其中，溶液法是最常用的制备方法之一。
通过将高分子材料和纳米颗粒分散在溶剂中，并加入适量的分散剂，经过搅拌、超声处理和其他加工工艺，最终得到高分子纳米复合材料。
乳液法是另一种常用的制备方法，它通过乳化剂的作用，使高分子材料和纳米颗粒在水相中形成乳液，然后通过蒸发水分或加热使乳液凝固，得到高分子纳米复合材料。
溶胶-凝胶法是一种制备无定形高分子纳米材料的方法，通过将高分子材料和纳米颗粒溶解在溶剂中，然后通过凝胶化和干燥等工艺，最终得到无定形的高分子纳米材料。
原位合成法是一种通过在高分子材料合成过程中加入纳米颗粒的方法，通过控制反应条件和添加剂的种类和用量，使纳米颗粒与高分子材料同时合成，得到高分子纳米复合材料。
二、性能高分子纳米材料具有许多优异的性能，主要包括力学性能、热性能、电性能和光学性能等。
首先是力学性能，高分子纳米材料由于纳米颗粒的加入，能够有效增强材料的强度和刚度，提高材料的耐磨性和耐热性。
其次是热性能，纳米颗粒的加入可以改善高分子材料的热稳定性和热导率，使其在高温环境下具有更好的性能。
再次是电性能，纳米颗粒的加入能够调控高分子材料的导电性和介电性能，使其在电子器件和光电器件等领域有广泛的应用。
最后是光学性能，纳米颗粒的加入可以调控高分子材料的光学性能，使其具有特殊的光学效应，如荧光、散射和吸收等，有利于在光学器件和传感器等领域的应用。
高分子纳米材料的制备和性能研究对于推动材料科学的发展具有重要意义。
通过不断改进制备方法和优化材料性能，可以开发出更多具有特殊功能和广泛应用的高分子纳米材料。
无机纳米材料的制备及其性能研究
无机纳米材料的制备及其性能研究无机纳米材料是指不含碳原子的纳米粒子，其尺寸在1-100纳米之间。
这些材料具有特殊的物理、化学、光电性能，广泛应用于能源、生物医学、环境保护等领域。
一、无机纳米材料的制备方法无机纳米材料的制备方法多种多样，可以通过化学合成、物理制备、生物合成等方法制备出来。
1.化学合成法化学合成法是最常用的制备无机纳米材料的方法之一。
它是利用化学反应将原子分子逐级聚合形成纳米颗粒。
化学合成法有溶胶-凝胶法、水热法、共沉淀法等。
2.物理制备法物理制备法是将大颗粒材料通过气相、凝聚相等方式得到纳米材料。
物理制备法有溅射法、电子束制备法、化学气相沉积法等。
3.生物合成法生物合成法是利用微生物、真菌和植物等生物体内或表面的成分，经过调节条件获得具有纳米尺寸的无机纳米材料。
生物合成法有微生物培养法、植物培养法等。
二、无机纳米材料的性能研究无机纳米材料具有独特的物理、化学、光电性能，主要表现在以下几方面。
1.电学性能无机纳米材料因其尺寸小并且表面容易受到氧化、还原等反应的影响，电学性能比普通材料要具有明显的差异。
2.光学性能无机纳米材料的光学性能主要包括散射、吸收、发射等，这些性能随着颗粒尺寸的变化而发生变化，且可以通过改变材料的化学组成来调节这些性能。
3.磁学性能无机纳米材料的磁学性能主要体现在微观结构和外部场的影响下。
微观结构因为尺寸小，自旋取向而产生强磁性。
外部场可以通过调节磁场的大小和方向，来调节磁性材料的性能。
4.化学性能无机纳米材料在化学反应中可用于催化，也可以用于吸附有机物，去除水中的污染物，从而具有良好的环境应用前景。
总结无机纳米材料的制备方法众多，制备过程需要考虑材料性质、成本、环境等多方面的因素，进而选择适宜的方法。
同时，无机纳米材料的性能研究对于开发新型材料、提高性能、扩展材料应用等方面有着积极的推动作用。
在未来的科技发展过程中，无机纳米材料的应用前景仍然非常广阔。
纳米材料的知识点总结高中
纳米材料的知识点总结高中一、纳米材料的定义纳米材料是指至少在一个维度上尺寸在1到100纳米之间的材料，它具有与其尺寸相近的特殊性质。
这些特殊性质包括但不限于光学、电学、磁学、力学、热学、表面活性等。
纳米材料可以是单一的纳米颗粒，也可以是具有纳米结构的纳米复合材料。
二、纳米材料的特性1. 尺寸效应：当纳米尺寸接近于原子和分子的尺寸时，材料的性质会发生巨大的变化，这种现象被称为尺寸效应。
例如，金属纳米颗粒的熔点会比其宏观尺寸的熔点显著降低。
2. 多相效应：纳米材料中存在多种相的转变，例如金属纳米颗粒的相变会导致其性质的改变，从而影响了其应用性能。
3. 表面效应：纳米材料的比表面积远大于宏观材料，因此表面效应在纳米材料中变得尤为重要。
表面效应会影响材料的化学活性、光学性质、力学性质等。
4. 量子限制效应：纳米尺度下的电子、声子等量子效应会导致纳米材料的光学、电学、热学等性质呈现出不同于宏观材料的性质。
三、纳米材料的制备1. 气相法：气相法制备纳米材料的方法包括气相沉积和气相合成等。
气相法制备的纳米材料具有高纯度、可控性好等特点，但生产方法复杂，能耗大。
2. 溶液法：溶液法是一种简单、低能耗的纳米材料制备方法，包括溶胶-凝胶法、溶液合成法等。
溶液法可以制备不同形态的纳米材料，如纳米颗粒、纳米管、纳米片等。
3. 机械法：机械法制备纳米材料的方法包括球磨、高能球磨等。
机械法可以制备出尺寸均一、纯度高的纳米材料，但其生产效率较低。
4. 化学气相沉积法：化学气相沉积法是一种能够在相对较低的温度下制备出高质量纳米材料的方法，具有较高的产率和良好的可控性。
四、纳米材料的应用1. 纳米材料在材料科学领域的应用包括纳米传感器、纳米催化剂、纳米电子器件、纳米光学器件等。
这些应用使得传统材料的性能得到了显著的改善。
2. 纳米材料在生物医学领域的应用包括药物传输、医用材料、生物成像等。
纳米材料的小尺寸和大比表面积使其在生物医学应用中显示出了独特的优势。
纳米材料的制备与表征
纳米材料的制备与表征纳米材料是指颗粒尺寸在纳米尺度（1 nm = 10^-9 m）范围内的物质，具有独特的物理、化学和生物学性质。
纳米材料的制备与表征是纳米科学与技术的关键环节，它们决定了纳米材料的性能和应用。
一、纳米材料的制备技术纳米材料的制备技术包括物理法、化学法和生物法等多种方法。
物理法利用物理原理来制备纳米材料，如凝固法、气相法等。
凝固法通过快速凝固来制备纳米材料，其中最常见的方式是溶液凝胶法。
气相法则通过在高温条件下使气体变为固体来制备纳米材料。
化学法则是利用化学反应来制备纳米材料，如溶胶凝胶法和溶剂热法等。
溶胶凝胶法是将溶胶中的成分进行聚集形成凝胶，再通过热处理使凝胶形成纳米材料。
溶剂热法则是将溶剂中溶解的物质通过热分解或沉淀来制备纳米材料。
生物法是利用生物体或生物大分子来合成纳米材料，如生物合成法、基因工程法等。
生物合成法通过细菌、酵母、植物等生物体产生的代谢产物合成纳米材料，基因工程法则是通过基因技术改造生物合成纳米材料。
二、纳米材料的表征技术纳米材料的表征技术是研究纳米材料中结构、形态和物性的关键手段。
常用的纳米材料表征技术包括透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和拉曼光谱等。
透射电子显微镜是一种观察纳米材料内部结构的高分辨率显微镜。
它利用电子束通过样品，可以观察到纳米尺度下的原子排布、晶体结构等信息。
扫描电子显微镜则是用来观察纳米材料表面形貌的显微镜，它通过扫描样品表面的电子束反射信号来形成显微图像。
X射线衍射则是一种用来研究纳米材料晶体结构的方法，通过测量材料对入射X射线进行衍射的角度和强度信息，可以得到材料的晶体结构和晶胞参数等信息。
拉曼光谱是一种分析纳米材料分子振动和晶格振动的方法，通过测量样品在激发光照射下产生的散射光谱，可以获得纳米材料的分子结构和晶格结构等信息。
三、纳米材料的应用纳米材料的独特性质使其在多个领域具有广泛的应用前景。
纳米材料的制备及其物理化学性质
纳米材料的制备及其物理化学性质随着科学技术的不断发展，纳米材料作为一种新兴材料得到了广泛的关注和研究。
纳米材料的尺寸在1-100纳米之间，具有许多特殊的物理化学性质，如比表面积大、导电性好、磁性强等，因此在能源、催化、电子器件等领域具有广泛的应用前景。
本文将围绕纳米材料的制备和物理化学性质展开探讨。
一、纳米材料的制备1.物理法制备物理法包括溅射法、球磨法、气相沉积法等。
其中，溅射法是一种将材料的蒸汽或气体在真空条件下施加电场，使其产生离子，最终形成薄膜的方法。
球磨法是一种将原料放置在高速旋转的球磨罐内，利用摩擦力将原料颗粒磨成微米级的小颗粒，再通过纳米级的机械作用形成纳米粒子。
气相沉积法通过将材料原料在真空条件下加热蒸发，形成气体，然后在基底上沉积出薄膜或形成纳米颗粒。
2.化学法制备化学法包括溶胶凝胶法、反应物还原法、水热法等。
其中，溶胶凝胶法是一种利用一种或多种溶解的化合物通过加热、干燥等步骤，形成经固化后的凝胶，在高温下形成纳米材料的方法。
反应物还原法是将金属离子溶液与还原剂溶液混合，使其反应生成纳米颗粒。
水热法则是将反应物溶解于水中，在一定的温度和压力下通过自生晶体和调节Ph值，形成纳米材料。
二、纳米材料的物理化学性质1.比表面积大由于颗粒尺寸较小，具有比表面积大的特点，表面积与材料质量的比值增大，表面活性强，因此更容易与周围环境相互作用，发挥材料的各种特性。
同时，由于比表面积大的特点，纳米材料可以被广泛应用于各种方面，如生物医学、环境治理等领域。
2.导电性好纳米金颗粒的尺寸越小，其电阻率就越低，导电性也越好。
纳米金颗粒因为尺寸小，其表面原子团扩展，更容易达到共同原子的连结状态。
这意味着，纳米金的表面积比等容积金的表面积更大，因此，纳米金的电度活性更高。
这种特性可以应用于电子器件、催化剂等领域，提高器件的性能。
3.磁性强纳米铁颗粒具有磁性，而且具有比亚铁磁晶体颗粒更强的磁性，并且相互作用时也更加强烈。
纳米材料的制备方法
纳米材料的制备方法纳米材料是一种具有极小颗粒尺寸的材料，其颗粒尺寸通常在1到100纳米之间。
纳米材料具有独特的物理、化学和生物学性质，广泛应用于化学、材料科学、医学等领域。
纳米材料的制备方法多种多样，包括物理法、化学法和生物法等。
下面将详细介绍几种常用的纳米材料制备方法。
1.物理法物理法主要利用物理过程来制备纳米材料，如溅射、喷雾干燥、球磨等。
（1）溅射法：溅射法是通过在高真空或惰性气体氛围中，用高能粒子轰击靶材产生靶材原子或分子的传递过程，将原料转化为纳米颗粒。
这种方法能够制备出尺寸均一、纯度高的纳米材料。
（2）喷雾干燥法：喷雾干燥法是通过将溶液喷雾成雾状，然后用热空气或惰性气体将其快速干燥，形成纳米颗粒。
这种方法简单易行，适用于大规模制备纳米材料。
（3）球磨法：球磨法是将粉末物料置于磨盘或磨球中进行研磨，通过磨碎使粉末颗粒达到纳米尺寸。
球磨法可以用于制备金属纳米颗粒、纳米氧化物等。
2.化学法化学法是利用化学反应过程来制备纳米材料，包括溶胶-凝胶法、热分解法、气相沉积等。
（1）溶胶-凝胶法：溶胶-凝胶法是通过将溶解的金属盐或金属有机化合物加入溶剂中形成溶胶，再通过凝胶剂的作用将溶胶转化为凝胶，最后通过热处理等方法形成纳米材料。
（2）热分解法：热分解法主要通过调节温度和气氛条件，使金属有机化合物在热分解过程中产生金属纳米颗粒。
这种方法制备的纳米材料尺寸均一、分散性好。
（3）气相沉积：气相沉积是在高温下，通过将金属有机气体或金属原子蒸发成气态，然后在基底上沉积形成纳米材料。
这种方法适用于制备纳米薄膜和纳米线等。
3.生物法生物法利用生物体或其代谢产物来制备纳米材料，包括微生物法、植物法和生物模板法等。
（1）微生物法：微生物法利用微生物合成酶的特殊功能来制备纳米材料。
例如，利用细菌或酵母菌的代谢活性合成金属纳米颗粒。
（2）植物法：植物法利用植物自身的生物合成能力来制备纳米材料。
例如，利用植物细胞的代谢活性合成金属纳米颗粒。
纳米材料的制备与表征方法详解
纳米材料的制备与表征方法详解纳米材料是指具有至少一维尺寸在1-100纳米范围内的材料。
由于其特殊的尺寸效应和表面效应，纳米材料具有许多独特的物理、化学和生物性质，广泛应用于能源、电子、生物医学等领域。
本文将详细介绍纳米材料的制备与表征方法，以帮助读者更好地了解和应用这些材料。
一、纳米材料的制备方法1. 物理法物理法是指利用物理原理和方法制备纳米材料。
常见的物理法包括磁控溅射、蒸发凝聚、惰性气氛法等。
磁控溅射是将靶材置于真空室中，然后通过气体离子轰击靶材表面，使靶材原子冲击脱离并堆积在基底上，从而获得纳米薄膜。
蒸发凝聚是将材料加热到显著高于其熔点的温度，使其蒸发并在冷凝器上再凝结为纳米颗粒。
惰性气氛法是在惰性气氛中利用高温反应或氧化物还原反应生成纳米材料。
2. 化学法化学法是指利用化学反应和溶液合成方法制备纳米材料，常见的化学法包括溶胶-凝胶法、聚合物溶胶法等。
溶胶-凝胶法是将溶胶（纳米颗粒的前体）悬浮在溶液中，通过控制温度、浓度和pH值等条件使其凝胶形成纳米材料。
聚合物溶胶法是将聚合物与金属盐或金属前体形成配合物，然后通过控制溶液组成和pH值等条件制备纳米材料。
3. 生物法生物法是指利用生物体、生物分子和生物反应合成纳米材料。
常见的生物法有生物还原法、生物矿化法等。
生物还原法是利用微生物、酶或植物等生物体将金属离子还原为金属纳米材料。
生物矿化法是利用生物体或生物分子作为催化剂，在无机物晶体表面上沉积金属纳米颗粒。
二、纳米材料的表征方法1. 透射电子显微镜（TEM）透射电子显微镜是用来观察纳米材料形貌和晶体结构的重要工具。
它通过透射电子束穿透样品，产生透射电镜像，并从中获得样品纳米颗粒的尺寸、形状和分布情况以及晶体结构信息。
2. 扫描电子显微镜（SEM）扫描电子显微镜可用于观察纳米材料的表面形貌和拓扑结构。
它通过聚焦电子束扫描样品表面，形成二次电子、反射电子和荧光X射线等信号，并通过探测二次电子图像来获得样品的表面形貌和微观结构。
纳米材料的合成与应用
纳米材料的合成与应用纳米材料，是指在纳米尺度范围内制备或处理的材料，其特点是尺寸小，具有一系列特殊性质。
它们具有特殊的物理、化学和生物特性，因此在材料科学、物理、化学等领域具有广泛的应用前景。
一、纳米材料的合成方法常见的纳米材料合成方法有物理法、化学法、生物法等。
其中，化学法是纳米材料的主要合成方法，具有操作简单、成本低、易于产生大量纳米材料等优点。
1. 水热法：将金属盐和还原剂混合在一起并在溶液中的高温高压条件下进行反应，形成纳米晶体。
2. 溶胶凝胶法：利用水/乙醇溶胶和金属盐反应，形成纳米材料。
3. 碳热还原法：碳材料在高温下还原金属盐，从而合成纳米材料。
4. 光化学法：利用紫外光或可见光照射，使光敏物质产生电子激增反应，形成纳米材料。
二、纳米材料的应用领域纳米技术已在材料科学、生命科学、环保、新能源等领域得到广泛的应用。
以下是纳米材料在各领域中的应用：1. 材料科学：纳米材料具有高比表面积、高活性、可调控等特性，已经成为材料科学领域的重要研究对象。
纳米材料的应用范围很广，主要有电池、光伏发电、光催化反应、氧化还原反应等方面。
2. 生命科学：纳米技术已经成为生命科学领域的重要研究手段。
例如，纳米材料可以用于精准靶向、功能化分子制药、癌症治疗等。
3. 环保：纳米技术在环保领域的应用主要包括空气污染治理、水处理、土壤修复等。
例如，纳米铁可以用于处理土壤中的有机污染物；纳米二氧化钛可以用于污水处理和空气净化。
4. 新能源：纳米材料可以用于发展新能源。
例如，利用纳米金属粒子制备太阳能电池；利用纳米光催化材料制备水解产氢催化剂等。
三、纳米材料的前景纳米材料具有广阔的应用前景，是未来材料领域的重要方向之一。
纳米技术可以为各种领域带来一系列突破及创新，其中最具有前景的应用领域包括生命科学、能源及环保等。
未来纳米功能材料将更加复杂、多样化，在应用领域中具有更大的潜力。
总之，纳米技术的快速发展，为纳米材料的合成和应用提供了广阔的发展空间。
纳米材料的制备方法及其性质研究
纳米材料的制备方法及其性质研究随着科技的发展，纳米材料已经被广泛应用于电子、医药、生物、化学等各个领域，其在材料科学中的应用前景十分广阔。
本文将介绍纳米材料的制备方法以及其性质研究。
一、纳米材料的制备方法纳米材料的制备方法可以分为物理法、化学法和生物法三种。
1.物理法物理法包括热蒸发、电解沉积、纳米粉末制备等。
利用热能、电能等方式将原材料转化成纳米材料，常见的物理法制备纳米材料的方法有：（1）纳米薄膜的制备：热蒸发是一种常见的制备纳米薄膜的方法。
该方法利用热能和真空条件下使源材料蒸发，并在基底上沉积形成纳米薄膜。
（2）纳米线的制备：利用电解沉积的方法制备纳米线。
该方法将源材料溶解于电解液中，通过电极的电位差将材料沉积在电极上。
2.化学法化学法是指利用化学反应来制备纳米材料的方法，包括共沉淀法、溶胶-凝胶法和还原法等。
化学法制备的纳米材料具有粒径分布均匀、形状多样等特点，广泛用于颜料、催化、生物医药等领域。
（1）共沉淀法：将原料中的反应物一起共同沉淀，通过控制反应条件实现纳米尺寸大小的调控。
（2）溶胶-凝胶法：将溶液中的某种物质形成凝胶，而该凝胶能够固定住凝胶内部的纳米颗粒，形成纳米材料。
3.生物法生物法是指利用生物体系进行纳米材料的制备，如基因测序、酶催化等。
利用生物体系制备的纳米材料具有生物相容性好、可控性强等特点。
（1）基因测序：利用DNA互补配对原理，对目标DNA进行精确的测序，得到目标纳米材料。
（2）酶催化法：利用酶的生物催化作用，通过控制反应条件制备纳米材料。
二、纳米材料的性质研究纳米材料与普通材料相比，其在物理、化学、生物等方面的性质都有着较大的差别。
因此，对纳米材料的性质研究显得尤为重要。
1.物理性质纳米材料的物理性质主要表现在晶体结构、分子运动及电磁性质等方面。
其性质受到材料尺寸、表面积等因素的影响。
（1）表面积效应：纳米材料具有相对较大的表面积，因此吸附/脱附、晶格位移等现象明显。
纳米材料的制备与性能研究
纳米材料的制备与性能研究近年来，纳米科技逐渐成为各国科技发展的重点之一。
纳米材料作为纳米科技的基础，不断地在制备和性能方面迈进了新的步伐。
本文将详细讨论纳米材料的制备与性能研究，并简要介绍其应用前景。
一、纳米材料制备方法纳米材料的制备方法多种多样，根据其分散态、粒径大小和形态进行分类，其中常见的制备方法有：1.溶剂热法溶剂热法利用酸、碱等反应物在高温高压的条件下发生化学反应，生成纳米材料。
其优点是制备粒径均一、反应时间短等。
同时也有其缺陷，如反应物的使用存在限制、后处理麻烦等。
2.电化学法电化学法是利用电化学原理，在电极表面上制备纳米材料。
该方法具有简易、速度快等优点，但同时也需要注意电解液浓度、电极材料等影响因素。
3.球磨法球磨法采用机械能对大块材料进行高速球磨，实现纳米材料制备。
其优点在于操作简便，但需要注意球磨时间和配合剂等因素对材料的影响。
以上三种方法，分别适用于不同种类的材料制备，需要根据实际情况进行选择，才能达到更好的效果。
二、纳米材料性能研究纳米材料制备完毕后，下一步就是对其进行性能研究。
纳米材料的性能与普通材料不同，其表面能、电学、热学、光学等性质都随着粒径大小和形态的改变发生了显著的变化。
下面分别进行介绍：1.表面能的变化随着粒径的缩小，纳米材料比表面积相对于普通材料更大，因此表面能更高。
高表面能会导致纳米材料的活性提高，吸附能力也更强。
同时也会导致纳米粒子互相吸附并凝聚。
2.电学性质的变化由于纳米材料表面积较大，因此可以表现出电路系统中独特的特性。
纳米材料与电子之间的相互作用更强烈，电流密度更高。
同时，也可以利用纳米材料在电学上的独特性质，研究其在电池、超级电容器等器件上的应用。
3.热学性质的变化纳米材料的小尺寸和较大比表面积会影响其热学性质，如热传导和膨胀系数等。
纳米材料在热学上的独特性质，可用于太阳能电池、热电器件等领域，比如可以用纳米黑的方式来改善太阳能电池的利用效率。
微纳米材料的制备和性能研究
微纳米材料的制备和性能研究微纳米材料是指尺寸在微米和纳米级别之间的材料。
由于其具有特殊的物理、化学性质，因此被广泛应用于生物医学、能源储存和转换、环境保护等众多领域。
微纳米材料的制备和性能研究一直是材料科学研究的重点之一，下面将就此进行探讨。
一、微纳米材料的制备方法一般来说，微纳米材料的制备可以分为自下而上和自上而下两种方法。
自下而上的制备方法是通过控制分子和离子的自集聚来生成微纳米结构。
其中，自组装是利用分子之间的相互作用来形成特定的结构，包括表面活性剂、溶剂挥发、胶体和生物合成等方法。
自催化则是指在特定条件下，原子或分子间脱去其离子气包，形成自组装的晶态结构。
而自模板方法则是将某些有机物或无机物作为模板，在模板的带领下，通过某种适当的方法，可在其内部或表面合成出微纳米结构。
自上而下的制备方法则是通过控制宏观体系的物理途径来制备微纳米材料，包括扫描探针显微镜、激光绘制、电脑辅助设计和深刻尖晶石等方法。
这些方法大多需要昂贵的实验设备，且生产成本高，受到一定制约。
二、微纳米材料的性能研究微纳米材料的性能研究主要是对其物理、化学性质的探究。
其中，物理性质包括磁、光、电性等；化学性质可以分为催化和反应活性两类。
1. 磁性微纳米材料由于磁性微纳米材料具有高度的比表面积和其特殊的磁性性质，因此可以应用于生物医学领域。
研究表明，磁性微粒子的尺寸、形状和结构等对其磁性能有明显影响，如球形铁磁性粒子比棒状粒子具有更好的弛豫性能。
2. 光学微纳米材料光学微纳米材料具有优异的光学性质，如量子点、金纳米颗粒和单层二维材料等微纳米材料，在光电子学、光应用领域具有广泛应用。
例如，银纳米颗粒可以用于制备表面增强拉曼散射材料，实现高灵敏度的分子检测。
3. 催化性能研究微纳米材料在催化领域也有广泛应用。
金属纳米颗粒具有优异的催化性能，可用于电催化剂、高活性催化剂和生物催化剂等。
此外，磁性微粒子的超顺磁性也可用于分离催化后产物。
碳纳米管材料的性质与制备
碳纳米管材料的性质与制备碳纳米管，是由纯碳原子构成的中空圆柱形微纳结构材料，具有独特的物理、化学和力学性质，因此在许多领域具有广泛的应用前景。
本文将重点介绍碳纳米管的性质与制备方法。
一、碳纳米管的性质1. 结构性质碳纳米管的结构可以分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管两种。
单壁碳纳米管是由一个或多个层状的石墨烯卷曲而成，多壁碳纳米管则是由许多个单壁碳纳米管套在一起形成的。
单壁碳纳米管具有较小的直径和较大的比表面积，多壁碳纳米管则具有较大的内径和较大的机械强度。
2. 电学性质碳纳米管具有良好的导电性和半导体性质，可以根据电极材料和掺杂方式调节导电性能。
其导电性能优于铜和铝，同时还具有良好的电子输运性能和电流密度承载能力。
3. 力学性质由于碳纳米管的中空结构和碳原子之间的共价键连接，使其具有优异的强度和刚性。
碳纳米管的力学性质可用于增强复合材料、制备高强度纤维等领域。
4. 热学性质碳纳米管具有出色的热导率，可高达3000-6000W/mK，在导热材料和热管理器件中具有广泛的应用潜力。
二、碳纳米管的制备方法1. 弧放电法弧放电法是碳纳米管最常用的制备方法之一。
该方法通过在高温环境下，将碳电极和反应气体（如氩气、氢气和甲烷等）放电，使碳电极表面生成碳原子团簇，进而形成碳纳米管。
2. 化学气相沉积法化学气相沉积法是另一种常用的碳纳米管制备方法。
该方法是将碳源气体（如甲烷、丙烷和乙炔等）和催化剂（如铁、镍、钼等）一起通入高温的炉管中，通过催化剂的作用，使碳源气体分解生成碳纳米管。
3. 水热合成法水热合成法是制备碳纳米管的一种简单、环保的方法。
该方法通常在高压、高温的水溶液中加入碳源和催化剂前驱体，通过水热反应，在催化剂的作用下生成碳纳米管。
4. 化学还原法化学还原法是利用化学反应还原碳源，生成碳纳米管的方法。
常见的化学还原法包括使用硼氢化钠、氨水、硝酸盐等还原剂，将碳源还原成碳纳米管。
结论碳纳米管是一种重要的纳米材料，具有独特的物理、化学和力学性质。
纳米材料的制备与性质表征
纳米材料的制备与性质表征一、引言随着科技的不断进步，人们对材料的需求越来越高，特别是具有特殊性能和功能的材料。
纳米材料由于其尺寸效应和表面效应的特殊性质，受到了人们越来越广泛的关注。
而纳米材料的制备和性质表征也成为了研究的热点之一。
二、纳米材料制备1. 化学气相沉积法化学气相沉积法是一种将蒸气化合物经过化学反应生成固态产物的过程，主要应用于制备半导体材料的纳米粒子。
常见的气相沉积反应有CVD、MOCVD、ALD等。
该方法具有高纯度、高质量、高晶化度、尺寸可控等优点。
2. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种利用液态前驱体/溶胶制备材料的方法，适用于制备薄膜、纳米颗粒及多孔材料等。
其制备过程包括溶胶制备、凝胶形成及后续处理等步骤。
该方法简单易行，可制备出高比表面积、尺寸可控的纳米材料。
3. 机械球磨法机械球磨法是一种通过研磨碾磨的方式获得纳米材料的方法。
其原理是在球磨罐中加入粉末和根据需要添加的助剂，通过球与球、球与磁盘的撞击和摩擦磨削等作用，将粉末研磨成纳米级颗粒。
该方法具有制备简单、环保、成本低等优点。
三、纳米材料性质表征1. X射线衍射（XRD）X射线衍射是一种常见的材料结构表征方法，通过测量样品受到X射线的衍射方向、强度分析材料的物相及晶体结构等信息。
该方法可分析纳米粉末的晶体结构、晶体缺陷、晶格畸变、晶粒尺寸等性质。
2. 透射电镜（TEM）透射电镜是一种分析纳米材料形貌和尺寸的方法，可解析单个纳米颗粒的表面形貌、尺寸、形状等信息，并可利用选取区域电子衍射（SAED）及能谱分析（EDS）等技术分析其物相和化学成分等特性。
3. 扫描电子显微镜（SEM）扫描电子显微镜也是一种分析材料形貌的方法，可获得高分辨率、高对比度的样品表面形貌信息。
与透射电镜相比，扫描电子显微镜不需要样品薄片制备，适用于大尺寸材料的表面形貌观察。
4. 纳米粒子尺寸分析仪纳米粒子尺寸分析仪通过光学散射原理，测量纳米粒子的粒径分布。
纳米材料的制备与性质
纳米材料的制备与性质纳米材料是指材料的粒子大小在1-100纳米之间的材料。
在这个尺度下，材料的物理和化学性质发生了很大变化。
对于纳米材料的制备与性质的探讨，是近年来材料科学研究的热点之一。
本文从纳米材料的制备角度，分别阐述了物理方法和化学方法，以及它们各自的优缺点。
接着从纳米材料物理和化学性质的角度，介绍了其表面效应、量子效应、热稳定性等方面的研究结果。
一、纳米材料的制备纳米材料制备的两大类方法是物理法和化学法，以下将分别对这两种方法进行介绍。
1.物理法物理法是指通过物理手段，如分子束蒸发、溅射、气相合成等，制备纳米材料。
物理法制备的纳米材料是通过物理力量调控材料的结构和形貌。
其中比较常用的物理法有：（1）分子束蒸发法分子束蒸发法是指将固体材料通过靶材蒸发，形成热汽体，再通过光束或电子束控制到达基片表面，产生纳米材料。
这种方法的优点是可以控制纳米材料的尺寸和分布。
（2）溅射法溅射法是指将固体材料放在高真空的溅射室内，利用离子束或电子束轰击靶材，靶材上的物质被喷射到基片上形成薄膜。
这种方法的优点是可以制备大面积、均匀的纳米薄膜。
（3）气相合成法气相合成法是通过控制反应体系中的化学反应，合成纳米材料，常见的气相合成方法有气相沉积法和扩散火花合成法等。
气相合成法可以制备出大量、单分散度高的纳米组分。
2.化学法化学法是指通过化学反应合成纳米材料。
此方法可以在室温下进行，操作简单，成本较低。
以下列举几种常见的化学制备纳米材料的方法。
（1）溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是利用水或有机溶液中的各种化学反应形成溶胶，在加入少量的化学交联剂后，形成凝胶。
在高温下，经过特殊处理，凝胶可以形成纳米颗粒。
这种方法可以制备多种形状和大小的纳米材料，如纳米粉末和纳米涂料等。
（2）水热法水热法是指将溶解于水中的金属离子和氢氧化物在高温高压的条件下进行反应，形成纳米颗粒。
水热法可以控制纳米颗粒的大小和形状，并且可以制备出表面光滑、致密的纳米材料。
纳米材料的制备与应用
纳米材料的制备与应用纳米材料是指至少有一种尺寸在纳米级别（1纳米=10的-9次方米）的材料，具有独特的物理、化学和生物学特性。
近年来，随着纳米技术的迅速发展，纳米材料在众多领域中呈现出广泛的应用前景。
一、纳米材料的制备方法1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常用的制备纳米材料的方法。
它通过将溶液中的金属离子或有机分子逐渐凝胶化，形成高度分散的胶体颗粒，最终得到纳米粉末。
这种方法制备的纳米材料具有较高的纯度和均一的粒径分布。
2. 碳化方法碳化方法是一种制备碳基纳米材料的常用技术。
通过在高温下将含碳物质进行热分解，使其转变为纳米级别的碳结构，如碳纳米管和石墨烯。
碳基纳米材料具有优异的导电性和力学性能，在电子器件和储能材料等领域具有巨大的潜力。
3. 气相沉积法气相沉积法是一种将气态前驱体在高温下分解沉积到基底上形成纳米薄膜的方法。
常见的有化学气相沉积和物理气相沉积两种技术。
通过调节沉积条件和前驱体的组分，可以控制纳米薄膜的晶体结构和形貌，从而调控其性能。
二、纳米材料的应用领域1. 电子技术纳米材料在电子技术领域有着广泛的应用。
例如，纳米银材料具有较低的电阻率和较高的导电性能，可用于制备高效的导电浆料和导电胶粘剂，广泛应用于电子设备的连接和封装中。
另外，纳米碳管具有优异的导电性和导热性，可用于制备高性能的纳米电子器件。
2. 医学领域纳米材料在医学领域中有着广泛的应用前景。
例如，纳米金材料可以被用作肿瘤治疗的载体，通过表面修饰和药物包封，实现对肿瘤细胞的靶向治疗。
另外，纳米材料还可以被用作医学影像剂，通过改变其表面的功能性基团，可实现对不同组织和细胞的有针对性的成像。
3. 环境保护纳米材料在环境保护领域也有着广泛的应用。
例如，纳米催化剂可以被用于处理废水和废气中的有害物质，通过催化反应将其转化为无害或低毒的物质。
此外，纳米材料还可以被用于制备高效的太阳能电池和储能器件，实现对清洁能源的有效利用。
总结：纳米材料的制备与应用是一个极具潜力和重要性的研究领域。
微纳米材料的制备及性能研究
微纳米材料的制备及性能研究随着科技的不断进步和人类对材料的探索，微纳米材料逐渐成为研究领域的热点之一。
微纳米材料，即尺寸为纳米或微米级别的材料，因其独特的物理、化学性质，在生物医学、新能源、材料科学等领域拥有广泛的应用前景。
本文将探讨微纳米材料的制备技术和性能研究进展。
一、微纳米材料的制备技术制备微纳米材料的方法主要包括化学合成法、生物合成法、物理制备法和模板法等。
其中，化学合成法和物理制备法是应用最为广泛的方法。
1. 化学合成法化学合成法是一种通过反应物在反应溶液中反应形成微纳米颗粒的方法。
该方法可根据反应的不同，分为溶胶凝胶法、水热合成法、氧化物溶胶凝胶法、共沉淀法、高温合成法等。
化学合成法可制备多种微纳米材料，包括纳米颗粒、纳米管、量子点、纳米薄膜等。
2. 物理制备法物理制备法是将大尺寸的材料加工压缩、拉伸等处理，在纳米或微米级上制备出所需的微纳米材料。
物理制备法包括纳米压痕法、纳米点接触法、气溶胶法、电子束辐照法、等离子体法等。
与化学合成法相比，物理制备法没有溶剂等环境污染因素，且可制备多种形态的微纳米材料。
二、微纳米材料的性能研究进展微纳米材料的性能研究主要包括表面特性、力学性能、热学性能、光学性能、电磁性能等方面。
1. 表面特性由于微纳米材料的尺度远小于常规材料，其表面和界面有着非常丰富的特性，如表面能、极性、表面化学反应、表面电荷等。
这些特性具有重要的应用价值，如在催化、储能、生物检测等方面的应用。
2. 力学性质微纳米材料的机械性能在材料科学中占有重要的地位。
较强的钢材等材料在微观尺度下会出现断裂、畸变等现象，难以保持其强度和延展性。
微纳米材料的强度和塑性特性的研究能够更好地了解材料在不同尺度下的力学特性。
3. 热学性质微纳米材料具有明显的表面和界面效应，具有优异的热传导性能。
同时，微纳米材料的热性质也常受到尺寸效应的影响。
对微纳米材料的热学性质进行深入研究，有助于进一步优化纳米器件的热设计，提高能源利用效率，发展新型热电材料等。
纳米材料的性质与制备方法
纳米材料的性质与制备方法纳米材料是指粒径小于100纳米的材料。
由于其尺度效应和表面效应的作用，纳米材料具有许多独特的物理、化学、光学、磁学、生物学等性质，这些性质使其在纳米电子学、纳米机械学、纳米生物学、纳米医药学等领域具有广泛的应用前景。
因此，研究纳米材料的性质和制备方法对于纳米科学和纳米技术的发展具有重要的意义。
本文将对纳米材料的性质和制备方法进行综述。
一、纳米材料的性质纳米材料具有以下几种独特的性质：1.尺寸效应纳米材料的尺寸通常小于传统材料的晶粒尺寸，因此，其物理和化学性质不同于宏观材料。
例如，金属纳米材料的熔点和热膨胀系数随粒子尺寸的减小而降低，表面电荷密度增加，导致了纳米材料的很多特性，如量子效应，非线性光学效应等。
2.表面效应纳米材料的表面积与其体积之比相对于大尺寸的晶体更大，表面吸附、表面能、界面反应等表面效应对纳米材料的性质影响更加显著。
例如，表面形态、表面能、表面反应活性、表面电子结构、表面势能的变化对于金属、氧化物、生物分子及有机分子的化学反应、催化、生物活性、传感等方面的影响非常显著。
3.量子效应量子效应是指在粒径小于波长尺寸时，材料的特殊物理性质。
纳米粒子由于能量量子化和波粒二象性而具有量子尺寸效应。
这种效应在光电材料、催化、化学传感、生物医药及信息存储等领域得到广泛应用。
4.热力学稳定性的变化纳米材料由于其比表面积大，表面能高，原子间距小，形成的热力学稳定性与宏观材料不同。
热稳定性的改变会引起相变、热膨胀系数变化、熔点降低、热导率变化等性质的改变，同时也会对材料的生成、像饱和溶解度、溶解动力学等方面的性质改变有影响。
二、纳米材料的制备方法1.物理法制备纳米材料的制备方法主要可以分为物理法、化学法、生物法和绿色制备法等。
其中，物理法是根据物理原理制备纳米材料。
通常采用机械法、光化学法、溅射法、脉冲激光方法等物理方法。
2.化学法制备化学法制备纳米材料是通过将一些化学试剂在特定条件下进入实验室环境中形成纳米颗粒或通过化学反应生成的溶胶胶体进行生长成固体。
纳米片材料的制备及其性质分析
纳米片材料的制备及其性质分析随着科学技术的不断发展，纳米技术的应用越来越广泛，纳米材料的研究也成为了一个热门领域。
纳米片材料是一种极小的材料，其主要特点在于其体积很小，同时也拥有优异的性能和特殊的物理化学性质。
本文将探讨纳米片材料的制备方法以及其性质分析。
一、纳米片材料的制备方法1、溶剂热合成法溶剂热合成法是一种制备纳米片材料的有效方法。
在该方法中，热稳定的有机化合物被加入到一种可溶的有机溶剂中，使其形成一个混合物。
然后，加热该混合物并搅拌，使其在高温下反应和形成所需的结构。
2、水热合成法水热合成法利用水热反应制备纳米片材料，该方法不需要添加任何有机溶剂，只需在水中添加反应物即可。
在高温高压下，反应物在水中发生反应形成所需的产品。
3、溶胶凝胶法溶胶凝胶法是另一种常用的制备纳米片材料的方法。
在该方法中，先将所需的原料在有机溶剂中形成胶体，然后通过升温和处理，使胶体形成所需的纳米片。
4、低温静电喷雾法低温静电喷雾法是一种制备纳米片材料的新兴方法。
该方法通过静电喷雾成型，使微小液滴形成在纳米制品上，从而制成所需的纳米片材料。
二、纳米片材料的性质分析1、电学性质纳米片材料的电学性质会随着其尺寸的不断缩小而发生变化。
对于一些材料，尺寸越小，其电学性质也越优秀。
纳米片材料可以表现出金属、半导体和绝缘体的特征性质，这取决于其所属的材料。
2、光学性质纳米片材料的光学性质也会随着其尺寸的变小而发生变化。
纳米片材料可以表现出单原子薄层材料所特有的光学性质，例如较高的透明性和优异的光学电学响应。
3、力学性质纳米片材料的力学性质是指其受到力的影响下所表现出的特殊性质。
与传统材料相比，纳米片材料具有优异的力学性能。
由于其具有米级的厚度，它的表面张力、硬度和弹性模量也会相应地增强。
4、物理化学性质纳米片材料的物理化学性质具有很大的改进空间。
由于其具有纳米级别的尺寸，它的比表面积较大，表面分子的活性也较高。
因此，纳米片材料对化学反应的敏感性也较高。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
纳米材料的制备与性质杨旭应化一班学号051摘要今天，世界各国的科学家都不约而同地把目光投向一种完全新型的材料——纳米材料，并且预言，纳米材料的应用标志着人类的科学技术已经进入了一个新时代。
那么究竟是什么让小小的纳米材料进入世界上众多科学家的眼中呢？我想纳米材料的性质无疑起了重大的作用，首先它们十分细小，也因此拥有了巨大的比表面积，这点是任何催化剂材料所不能比拟的；其次它的性质也较其他材料更加的特殊，因为上述的两项原因，纳米材料更加让世界的科学家为止倾倒。
对于纳米材料，首先顾名思义是因为其尺寸的原因称之为纳米材料，然而它在各个方面的表现让我们不能忽视着小小的纳米材料，正如人不可貌相，海水不可斗量一样，一切的原因还是要从其不同于别的材料的性质开始讲起。
2正文2.1纳米材料的性质纳米结构是以纳米尺度的物质单元为基础按一定规律构筑或营造的一种新体系。
它包括纳米阵列体系、介孔组装体系、薄膜嵌镶体系。
目前对纳米阵列体系的研究集中在由金属纳米微粒或半导体纳米微粒在一个绝缘的衬底上整齐排列所形成的二位体系上。
而纳米微粒与介孔固体组装体系由于微粒本身的特性，以及与界面的基体耦合所产生的一些新的效应，也使其成为了研究热点，按照其中支撑体的种类可将它划分为无机介孔复合体和高分子介孔复合体两大类，按支撑体的状态又可将它划分为有序介孔复合体和无序介孔复合体。
在薄膜嵌镶体系中，对纳米颗粒膜的主要研究是基于体系的电学特性和磁学特性而展开的。
美国科学家利用自组装技术将几百只单壁纳米碳管组成晶体索“Ropes”，这种索具有金属特性，室温下电阻率小于0.0001Ω/m;将纳米三碘化铅组装到尼龙-11上，在X射线照射下具有光电导性能, 利用这种性能为发展数字射线照相奠定了基础。
复合氧化物一维和零维单晶纳米材料稀土纳米材料2.1.1 体积效应体积效应又称小尺寸效应，当纳米粒子的尺寸与传导电子的de Broglle波长以及超导态的相干波长等物理尺寸相当或更小时，周期性的边界将被破坏，熔点、磁性、光吸收、热阻、化学性质、催化性等于普通粒子相比都有很大变化，这就是纳米粒子的体积效应，该效应大大扩充了纳米材料的物理、化学特性范围，为纳米粒子的应用开拓了广阔的新领域。
2.1.2表面效应表面效应是指纳米粒子表面原子数与总原子数之比随粒长变小而急剧增大后所引起的性质上的变化。
也就是随着粒径的变小，纳米粒子表面原子所占的比例急剧增大。
纳米晶粒减小的结果，导致其表面积、表面能及表面结合能都迅速增大，具有不饱和性质、致使它表现出很高的活性。
2.1.3量子尺寸效应量子尺寸效应指的是微粒尺寸下降到一定值时，费米能级附近的电子能级由准连续能级变为分立能级，吸收光谱闭值向短波方向移动的现象。
纳米材料中处于分立的量子化能级中的电子的波动性带来了纳米材料的一系列特殊性质，如强氧化性和还原性、特异性催化和光催化性质等。
2.1.4宏观量子隧道效应微观粒子具有贯穿势阱的能力称为隧道效应。
纳米粒子的磁化强度等也具有隧道效应，它们可以穿越宏观系统的势阱而产生变化，这被称为纳米粒子的宏观量子隧道效应，用次概念可以定性解释纳米镍晶粒在低温下继续保持超顺磁性现象。
该效应与量子尺寸效应一起确定了微电子器件进一步微型化的极限，也限定了采用磁带磁盘进行信息储存的最短时间。
2.1.5化学反应性质纳米材料的粒径小，表面原子百分数多，吸附能力强，表面反应活性高。
金属纳米粒子易被氧化，甚至燃烧，暴露在大气中的无机纳米材料会吸附气体，形成吸附层，正是利用这一性质。
人们做成了气敏元件，以便对不同气体进行检测。
2.1.6光学性质纳米粒子的粒径远小于光波波长，与入射光相互作用，光透性可通过控制粒径和气孔而精确控制，在感应和光过滤场合有广泛应用。
块状金属具有各自的特征颜色，但由于量子尺寸效应，当其晶粒尺寸减小到纳米量级时，所有金属便都成黑色，且粒径越小，颜色越深，即纳米晶粒的吸光能力越强，纳米晶粒的吸光过程还受其能级分离的量子尺寸效应和粒径及其表面上电荷分布的影响。
2.1.7催化性质由于纳米晶粒提及小，比表面积大，表面活性中心多，因而其催化活性和选择性大大高于传统催化剂。
另外，纳米晶粒催化剂没有孔隙，从而避免了诸多目前在科研和工业生产中由于普遍使用常规催化剂所引起的反应物向其内孔缓慢扩散带来的某些副反应产物的生成，并且这类催化剂不必要附着在惰性载体上使用，可直接放入液相反应体系中，反应产生的热量会随着反应液流动而不断向周围扩散，从而保证不会因局部过热导致催化剂结构破坏而失去活性。
纳米材料吸收光能后，原有的束缚态电子——空穴变为激发电子、空穴并向纳米晶粒表面扩散。
电子、空穴到达表面的数量多，则光催化效率高，反应活性高，反应速度快。
纳米材料的光催化性已广泛用于抗菌水处理装置、食品包装、尾声用品、化妆品、纺织品、医用设备、建材和涂料等方面。
2.1.8其他性质硬度高、可塑性强。
纳米材料的强度比普通金属高5~10倍，硬度提高2个到3个数量级；普通陶瓷是脆性材料，而室温下纳米陶瓷却变成了韧性材料，可以任意弯曲，塑形变性高达100%。
高比热和热膨胀。
纳米铅的比热比多晶态铅增加25%-50%；纳米铜的热膨胀系数比普通铜成倍增大。
高导电率和扩散性。
晶粒尺寸为8nm的纳米铜的自扩散系数比普通铜增大10-19倍；由于纳米材料的量子隧道效应使其中的电子运输表现出反常，因而可使某些合金的电阻率下降100倍以上。
烧结温度低和烧结收缩大。
普通钨粉需在3000℃高温时烧结，而当掺入0.1%-0.5%的纳米镍粉后烧结成形课降低到1200℃—1300℃。
此外，纳米材料的熔点、蒸气压、磁化率。
矫顽力、相变温度、超导等许多方面也显示出与宏观晶体不同的特殊性能。
2.2纳米材料的制备2.2.1惰性气体下蒸发凝聚法通常由具有清洁表面的、粒度为1-100nm的微粒经高压成形而成，纳米陶瓷还需要烧结。
国外用上述惰性气体蒸发和真空原位加压方法已研制成功多种纳米固体材料，包括金属和合金，陶瓷、离子晶体、非晶态和半导体等纳米固体材料。
我国也成功的利用此方法制成金属、半导体、陶瓷等纳米材料。
2.2.2化学方法此法包括两种方法：1、水热法，包括水热沉淀、合成、分解和结晶法，适宜制备纳米氧化物；2、水解法，包括溶胶-凝胶法、溶剂挥发分解法、乳胶法和蒸发分离法等。
2.2.3综合方法结合物理气相法和化学沉积法所形成的制备方法。
其他一般还有球磨粉加工、喷射加工等方法。
2.3国内的研究情况及取得的成果纳米技术作为一种最具有市场应用潜力的新兴科学技术，其潜在的重要性毋庸置疑，一些发达国家都投入大量的资金进行研究工作。
如美国最早成立了纳米研究中心，日本文教科部把纳米技术，列为材料科学的四大重点研究开发项目之一。
在德国，以汉堡大学和美因茨大学为纳米技术研究中心，政府每年出资6500万美元支持微系统的研究。
在国内，许多科研院所、高等院校也组织科研力量，开展纳米技术的研究工作，并取得了一定的研究成果，主要如下：定向纳米碳管阵列的合成，由中国科学院物理研究所解思深研究员等完成。
他们利用化学气相法高效制备出孔径约20纳米，长度约100微米的碳纳米管。
并由此制备出纳米管阵列，其面积达3毫米×3毫米，碳纳米管之间间距为100微米。
氮化镓纳米棒的制备，由清华大学范守善教授等完成。
他们首次利用碳纳米管制备出直径3~40纳米、长度达微米量级的半导体氮化镓一维纳米棒，并提出碳纳米管限制反应的概念。
并与美国斯坦福大学戴宏杰教授合作，在国际上首次实现硅衬底上碳纳米管阵列的自组织生长。
准一维纳米丝和纳米电缆，由中国科学院固体物理研究所张立德研究员等完成。
他们利用碳热还原、溶胶-凝胶软化学法并结合纳米液滴外延等新技术，首纳米电缆。
次合成了碳化钽纳米丝外包绝缘体SiO2用催化热解法制成纳米金刚石，由中国科学技术大学的钱逸泰等完成。
他们用催化热解法使四氯化碳和钠反应，以此制备出了金刚石纳米粉。
但是，同国外发达国家的先进技术相比，我们还有很大的差距。
德国科学技术部曾经对纳米技术未来市场潜力作过预测：他们认为到2000年，纳米结构器件市场容量将达到6375亿美元，纳米粉体、纳米复合陶瓷以及其它纳米复合材料市场容量将达到5457亿美元，纳米加工技术市场容量将达到442亿美元，纳米材料的评价技术市场容量将达到27.2亿美元。
并预测市场的突破口可能在信息、通讯、环境和医药等领域。
总之，纳米技术正成为各国科技界所关注的焦点，正如钱学森院士所预言的那样："纳米左右和纳米以下的结构将是下一阶段科技发展的特点，会是一次技术革命，从而将是21世纪的又一次产业革命。
"[2]2011年10月19日欧盟委员会日前通过了对纳米材料的定义，之后又对这一定义进行了解释。
根据欧盟委员会的定义，纳米材料是一种由基本颗粒组成的粉状或团块状天然或人工材料，这一基本颗粒的一个或多个三维尺寸在1纳米至100纳米之间，并且这一基本颗粒的总数量在整个材料的所有颗粒总数中占50%以上。
1纳米等于十亿分之一米。
在纳米尺度上，一些材料具有很多特殊功能。
纳米材料已在人们的工作和生活中得到广泛应用。
在欧盟委员会通过的纳米材料定义中，为什么限定基本颗粒大小在1纳米至100纳米之间？欧盟委员会认为，目前已知的大多数纳米材料的基本组成颗粒都在这一范围内，当然超出这一范围的材料也有可能具有纳米材料的特点。
这一规定是为了使标准明确。
为什么要求纳米材料的基本颗粒总数量在整个材料的所有颗粒总数中占50%以上？欧盟委员会认为，纳米颗粒比例过低会淹没整个材料的纳米特性，50%是一个比较合适的比例。
另外，用纳米颗粒的数量比例而不是用质量比例作为纳米材料的衡量标准，更能体现纳米材料的特点。
因为一些纳米材料密度很低，在质量比例较小的情况下已经能显现出明显的纳米材料特点。
为什么纳米材料包括天然材料？欧盟委员会认为，纳米材料应按照基本组成颗粒的大小来定义，不管它是天然的还是人造的。
实际上一些天然材料也具有人造纳米材料的特点。
为什么把具有纳米结构的材料排除在纳米材料之外？欧盟委员会认为，尽管这种材料也具有纳米材料的特点，但目前还无法对纳米结构进行明确定义，因而不具有可操作性。
为什么含纳米材料的产品不是纳米材料？欧盟委员会认为，纳米材料是原材料或者原材料的混合物，当它与其他材料制成产品后，已经与其他材料形成新的材料，因而制得的产品就不再是纳米材料了。
不过，欧盟委员会也承认，这一定义还有不完善之处，并因此决定在2014年根据科技的发展和定义的实际实施情况修订这一定义。
参考文献[1] 张立德，牟季美.纳米材料学.沈阳：辽宁科技出版社， 1994[2] 王尚第，孙俊全.催化剂工程导论.北京：化学工业出版社， 2006： 290[3] 严东生，冯瑞.材料新星——纳米材料科学.长沙：湖南科学技术出版社. 1997[4] Roco M C. Nanopartices and nanotechnology researth. Journal of Nanopartices Research, 1999,1(1):1~7[5] Gregory B, Clson. Designing a new material world.Scuence, 2000. 288: 993~999[6] 石士考.纳米材料的特性及其应用[J].大学化学， 2001， 16 （2）：39[7] Zhu yingchun, Huang Minhui, Ding Chuabxian et al. Investigation on structyral transform of nanotitania powders during plasma sparaying process. J. Inorg. 1998,13(6):923~926[8] 祖庸，雷闫盈，王训，等.[J].化工新型材料， 2000， 28 （3）： 14[9] 张池明.超微粒子的化学特性.化学通报， 1993 （8）： 20~23[10] 白春礼.纳米材料及其发展前景[J].现代化工， 1991， 19 （8）： 46[11] 严玉蓉，赵耀明.无机抗菌材料[J].化工进展， 2001， 20 （7）： 5——一种新型的无菌抗菌剂[J].现代化工，1999, [12] 祖庸，等.纳米材料TiO219 （8） : 46[13] 李连成等.我国纳米碳酸钙市场.无机盐工业2000 （6） : 13~25。