纳米材料应用PPT
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纳米材料的制备与应用课件
![纳米材料的制备与应用课件](https://img.taocdn.com/s3/m/052be160443610661ed9ad51f01dc281e53a5606.png)
Ag的纳米微粒具有五边形十面体形状。 纳米材料的制备与应用课件
纳米材料的制备与应用课件
纳米材料的制备与应用课件
2. 纳米微粒的物理特性
纳米微粒具有大的比表面积,表 面原子数、表面能和表面张力随粒径 的下降急剧增加,小尺寸效应,表面 效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道 效应等导致纳米微粒的热、磁、光、 敏感特性和表面稳定性等不同于常规 粒子,这就使得它具有广阔的应用前 景。
2.4 表面活性和敏感特性
纳米微粒具有高的表面活性。金属纳米微 粒粒径小于5nm时,使催化性和反应的选 择性呈特异行为。 例如,用Si作载体的Ni纳米微粒作催化剂 时,当粒径小于5nm时,不仅表面活性好, 使催化效应明显,而且对丙醛的氢化反应 中反应选择性急剧上升,即使丙醛到正丙 醛氢化反应优先进行,而使脱羰引起的副 反应受到抑制。
纳米材料的制备与应用课件
美国国家纳米计划2000年和2001 年的部门预算
2000 年预算 2001 年预算 增长率
国家科学基金会 0.97 亿$ 2.17 亿$ 124%
国防部
0.70 亿$ 1.10 亿$ 57%
能源部
0.58 亿$ 0.94 亿$ 66%
航天航空
0.05 亿$ 0.20 亿$ 300%
纳米材料的制备与应用课件
1990年4月IBM 公司的 科学家用35个 氙原子排列 成“IBM”字样, 开创了人类 操纵单个原子 的先河.
纳米材料的制备与应用课件
(3)纳米生物方面:纳米科技可使基因 工程变得更加可控,人们可根据自己的 需要,制造出多种多样的生物“产品”。 (4)纳米微机械和机器人方面:可以利 用纳米微电子学控制形成尺寸比人体红 血球小的纳米机器人,直接打通脑血栓, 清出心脏动脉脂肪沉积物,也可以通过 把多种功能纳米微型机器注入血管内, 进行人体全身检查和治疗。药物也可制 成纳米尺寸,直接注射到病灶部位,提 高医疗效果,减少副作用。
纳米材料的制备与应用课件
纳米材料的制备与应用课件
2. 纳米微粒的物理特性
纳米微粒具有大的比表面积,表 面原子数、表面能和表面张力随粒径 的下降急剧增加,小尺寸效应,表面 效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道 效应等导致纳米微粒的热、磁、光、 敏感特性和表面稳定性等不同于常规 粒子,这就使得它具有广阔的应用前 景。
2.4 表面活性和敏感特性
纳米微粒具有高的表面活性。金属纳米微 粒粒径小于5nm时,使催化性和反应的选 择性呈特异行为。 例如,用Si作载体的Ni纳米微粒作催化剂 时,当粒径小于5nm时,不仅表面活性好, 使催化效应明显,而且对丙醛的氢化反应 中反应选择性急剧上升,即使丙醛到正丙 醛氢化反应优先进行,而使脱羰引起的副 反应受到抑制。
纳米材料的制备与应用课件
美国国家纳米计划2000年和2001 年的部门预算
2000 年预算 2001 年预算 增长率
国家科学基金会 0.97 亿$ 2.17 亿$ 124%
国防部
0.70 亿$ 1.10 亿$ 57%
能源部
0.58 亿$ 0.94 亿$ 66%
航天航空
0.05 亿$ 0.20 亿$ 300%
纳米材料的制备与应用课件
1990年4月IBM 公司的 科学家用35个 氙原子排列 成“IBM”字样, 开创了人类 操纵单个原子 的先河.
纳米材料的制备与应用课件
(3)纳米生物方面:纳米科技可使基因 工程变得更加可控,人们可根据自己的 需要,制造出多种多样的生物“产品”。 (4)纳米微机械和机器人方面:可以利 用纳米微电子学控制形成尺寸比人体红 血球小的纳米机器人,直接打通脑血栓, 清出心脏动脉脂肪沉积物,也可以通过 把多种功能纳米微型机器注入血管内, 进行人体全身检查和治疗。药物也可制 成纳米尺寸,直接注射到病灶部位,提 高医疗效果,减少副作用。
第二讲纳米材料及其应用PPT课件
![第二讲纳米材料及其应用PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/5d957b77f524ccbff021845b.png)
宽频带强吸收
大块金属具有不同颜色的光泽,表明它们对可
见光范围各种颜色(波长)的反射和吸收能力不同, 而当尺寸减小到纳米级时各种金属纳米微粒几乎都 呈黑色,它们对可见光的反射率极低,例如铂金纳 米粒子的反射率为l%,金纳米粒子的反射率小于 10%。这种对可见光低反射率,强吸收率导致粒子 变黑。
纳米氮化硅、SiC及A12O3粉对红外有一个宽频 带强吸收谱。这是由于纳米粒子大的比表面导致了 平均配位数下降,不饱和键和悬键增多。
例:
• 常规 A12O3 烧结温度在2073—2l73K,在一定条 件下纳米A12O3 ,可在1423K至1773K烧结,致密 度可达99.7%。 • 常规Si3N4烧结温度高于2272K,纳米氮化硅烧 结温度降低673-773K。
• 纳米TiO2在773K时加热,呈现出明显的致密 化,而晶粒仅有微小的增加,致使纳米微粒 TiO2在比大晶粒样品低873K的温度下烧结就能 达到类似的硬度。
I
2434NV2 nn1122
n22 n22
I0
乳光强度与入射光的波长的四次方成反比。
故入射光的波长愈短,散射愈强。例如照射在溶
胶上的是白光,则其中蓝光与紫光的散射较强。
故白光照射溶胶时,侧面的散射光呈现淡蓝色,
而透射光呈现橙红色。
光学性能
纳米粒子的一个最重要的标志是尺寸与物理 的特征量相差不多,例如,当纳米粒子的粒径与 超导相干波长、玻尔半径以及电子的德布罗意波 长相当时,小颗粒的量子尺寸效应十分显著。与 此同时,大的比表面使处于表面态的原子、电子 与处于小颗粒内部的原子、电子的行为有很大的 差别,这种表面效应和量子尺寸效应对纳米微粒 的光学特性有很大的影响。甚至使纳米微粒具有 同样材质的宏观大块物体不具备的新的光学特性。 主要表现为以下几方面。
纳米材料ppt课件
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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。
纳米材料应用PPT课件
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纳米催化剂
利用纳米催化剂对汽车尾 气、工业废气等进行处理, 减少大气中有害气体的排 放。
纳米滤网
利用纳米滤网对空气中的 颗粒物、病毒、细菌等进 行过滤,提高空气质量。
纳米脱硫脱硝技术
利用纳米技术对燃煤烟气 中的硫化物和氮化物进行 脱除,减少酸雨和光化学 烟雾的形成。
土壤修复
纳米肥料
纳米微生物
利用纳米技术将养分制成纳米级肥料, 提高肥料的利用率,减少化肥的使用 量。
目前面临的挑战与问题
安全问题
技术难题
纳米材料可能对人体健康和环境产生潜在 风险,需要加强安全评估和监管。
பைடு நூலகம்
纳米技术的生产成本高,技术难度大,需 要进一步研究和创新。
法规缺失
公众认知
目前缺乏针对纳米技术的专门法规和标准 ,需要完善相关法律法规。
提高公众对纳米技术的认知和理解,加强 科普宣传和教育。
解决策略与建议
太阳能电池
总结词
太阳能电池是利用纳米材料吸收太阳光并转化为电能的装置,具有高效、环保和可持续的特点。
详细描述
太阳能电池中的吸光材料通常为纳米级的多晶硅、染料或量子点等,能够吸收太阳光的可见光和近红外光,提高 太阳能的利用率。常见的太阳能电池包括晶体硅太阳能电池、染料敏化太阳能电池和量子点太阳能电池等。
分子诊断
纳米材料可以识别和检测生物标志物 和基因突变,实现疾病的早期诊断和 个性化治疗。
生物组织工程
组织修复与再生
利用纳米材料作为支架材料,引导细 胞生长和分化,促进受损组织的修复 和再生。
生物相容性
纳米材料可以提高植入材料的生物相 容性,降低免疫排斥反应,提高植入 成功率。
05 纳米材料在环保领域的应 用
《纳米材料应用》汇报PPTPPT课件
![《纳米材料应用》汇报PPTPPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/f068479f185f312b3169a45177232f60ddcce7ef.png)
生产成本问题
纳米材料制造成本
由于纳米材料制备过程复杂,制 造成本较高,需要进一步降低成 本以实现广泛应用。
纳米材料生产效率
提高纳米材料生产效率是降低成 本的重要途径之一,需要不断优 化生产工艺和技术。
纳米材料的应用成
本
除了制造成本外,纳米材料的应 用成本也是需要考虑的问题,需 要开发具有成本效益的应用方案。
源等多个领域。
中国政府对纳米材料产业给予了高度关注和支持,制定了一系
03
列政策措施推动产业发展。
纳米材料发展趋势与展望
未来纳米材料将向高性能化、多功能化和智能化 方向发展。
纳米材料在新能源、生物医药、电子信息等领域 的应用前景广阔,将为人类社会带来更多福祉。
未来纳米材料产业将面临技术突破、环保和安全 等方面的挑战,需要加强国际合作和政策引导。
4. 肿瘤治疗
纳米材料可用于肿瘤 的早期诊断和治疗, 如纳米药物、纳米热 疗等。
环境能源领域
1. 水处理
利用纳米材料去除水中的有害 物质和重金属离子,实现水质 的净化。
3. 太阳能转换
纳米材料可将太阳能转换为电 能或化学能,如太阳能电池和 光催化制氢。
总结词
纳米材料在环境能源领域的应 用包括水处理、空气净化、太 阳能转换和储能等。
2. 防紫外线纺织品
3. 智能纺织品
利用纳米材料阻挡紫外线的性能,制作防 晒服装和遮阳帽等防护用品。
将纳米材料与纺织品结合,实现温度、湿 度、光等环境因素的感知和调控功能,如 智能调温纺织品和变色纺织品。
03
纳米材料发展现状与趋势
全球纳米材料市场规模
01
全球纳米材料市场规模持续增 长,预计未来几年将保持稳定 增长态势。
纳米材料及纳米技术应用PPT课件
![纳米材料及纳米技术应用PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/bfdc97466d85ec3a87c24028915f804d2a168768.png)
02
03
生物检测
纳米材料可以作为药物的载体, 实现药物的精准传输和定向释放, 提高治疗效果并降低副作用。
纳米材料可以增强医学成像的效 果,提高诊断的准确性和可靠性。
纳米材料可以用于检测生物标志 物和病原体,快速、准确地诊断 疾病。
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。
感谢您的观看
03 纳米技术的应用领域
能源领域
高效电池
01
纳米技术可以改善电池的能量密度和充电速度,提高电池的效
率和寿命。
太阳能利用
02
纳米结构可以增强太阳能电池的光吸收和光电转换效率,降低
成本并提高发电量。
燃料电池
03
纳米材料可以提高燃料电池的效率和稳定性,降低燃料电池的
重量和体积。
医疗领域
01
药物传输
医学成像
水处理
纳米技术可以用于水处理,去除水中的有害物质和杂 质,提高水质和安全性。
土壤修复
纳米材料可以用于土壤修复,去除土壤中的重金属和 有害物质,降低土壤污染的风险。
04 纳米材料的安全与伦理问 题
纳米材料对环境和生态系统的影响
纳米材料在环境中的迁移 和转化
纳米材料在土壤、水体和大气中的分布、转 化和归趋,可能对生态系统产生影响。
2000年代以后,随着技术的不 断进步和应用领域的扩大,纳 米科技逐渐成为全球科技领域 的研究热点。
02 纳米材料的基本特性
小尺寸效应
总结词
随着纳米材料尺寸的减小,其物理、化学和机械性能发生变化的现象。
详细描述
当物质尺寸减小到纳米量级时,由于量子尺寸效应和表面效应的影响,纳米材 料的物理、化学和机械性能会发生显著变化,表现出不同于常规材料的特性。
纳米材料在医学方面的应用PPT课件
![纳米材料在医学方面的应用PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/acb537217f21af45b307e87101f69e314232fa6a.png)
靶向性和药物释放
提ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ纳米材料的靶向性和药物控制释放性能是当前的技术瓶颈。
伦理和社会问题
隐私和伦理问题
纳米材料的应用可能引发隐私和伦理问题,需要制定相应的伦理规 范和政策。
社会接受度
公众对纳米技术的接受度有限,需要加强科普宣传,提高公众的科 学素养。
安全监管
对纳米材料的安全监管需要加强,以确保其应用不会对环境和人类健 康造成负面影响。
利用纳米药物载体将基因输送到病 变细胞内,实现对疾病的基因治疗。
疫苗开发
利用纳米药物载体作为疫苗载体, 提高疫苗的免疫原性,降低疫苗的 不良反应。
03
纳米诊断技术
生物传感器
生物传感器是一种利用纳米技术将生 物分子固定在特定敏感膜上的检测装 置,能够快速、准确地检测生物分子 和化学物质的浓度。
生物传感器具有高灵敏度、高特异性 和低检测限等优点,能够为早期诊断 和个性化治疗提供有力支持。
利用纳米材料作为细胞培养基质,促进细胞的生长和扩增,提高细 胞培养效率和细胞质量。
细胞移植
将细胞包裹在纳米载体中,通过纳米材料对细胞的保护作用,实现 细胞的移植和再生。
05
纳米材料在组织工程中的应用
生物材料
生物相容性
01
纳米生物材料需具备良好的生物相容性,以降低免疫排斥反应
和炎症反应。
生物活性
02
生物传感器在医学诊断中具有广泛的 应用,如检测体液中的肿瘤标志物、 炎症因子和药物浓度等。
影像诊断材料
影像诊断材料是指利用纳米技 术制备的医学影像学检查所需 的试剂和材料,如MRI造影剂、 X射线增感剂等。
这些纳米材料能够提高医学影 像的分辨率和对比度,使医生 能够更准确地诊断疾病。
提ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ纳米材料的靶向性和药物控制释放性能是当前的技术瓶颈。
伦理和社会问题
隐私和伦理问题
纳米材料的应用可能引发隐私和伦理问题,需要制定相应的伦理规 范和政策。
社会接受度
公众对纳米技术的接受度有限,需要加强科普宣传,提高公众的科 学素养。
安全监管
对纳米材料的安全监管需要加强,以确保其应用不会对环境和人类健 康造成负面影响。
利用纳米药物载体将基因输送到病 变细胞内,实现对疾病的基因治疗。
疫苗开发
利用纳米药物载体作为疫苗载体, 提高疫苗的免疫原性,降低疫苗的 不良反应。
03
纳米诊断技术
生物传感器
生物传感器是一种利用纳米技术将生 物分子固定在特定敏感膜上的检测装 置,能够快速、准确地检测生物分子 和化学物质的浓度。
生物传感器具有高灵敏度、高特异性 和低检测限等优点,能够为早期诊断 和个性化治疗提供有力支持。
利用纳米材料作为细胞培养基质,促进细胞的生长和扩增,提高细 胞培养效率和细胞质量。
细胞移植
将细胞包裹在纳米载体中,通过纳米材料对细胞的保护作用,实现 细胞的移植和再生。
05
纳米材料在组织工程中的应用
生物材料
生物相容性
01
纳米生物材料需具备良好的生物相容性,以降低免疫排斥反应
和炎症反应。
生物活性
02
生物传感器在医学诊断中具有广泛的 应用,如检测体液中的肿瘤标志物、 炎症因子和药物浓度等。
影像诊断材料
影像诊断材料是指利用纳米技 术制备的医学影像学检查所需 的试剂和材料,如MRI造影剂、 X射线增感剂等。
这些纳米材料能够提高医学影 像的分辨率和对比度,使医生 能够更准确地诊断疾病。
纳米材料在医学上应用PPT课件
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临床转化研究
加强纳米材料在临床试验和实际应用中的研究, 加速其从实验室走向临床。
ABCD
技术创新与改进
持续改进纳米材料的制备、性质和性能,以满足 医学应用的需求。
政策与伦理框架
制定和完善涉及纳米医学研究的政策和伦理指导 原则,确保研究的合规性和安全性。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
纳米生物材料的制备方法
物理法
利用物理手段如蒸发、溅射、激光等制备纳 米颗粒或纳米纤维。
化学法
通过化学反应如水热法、溶胶-凝胶法、沉 淀法等制备纳米材料。
生物法
利用微生物或植物提取物等生物资源制备纳 米材料。
复合法
结合物理、化学和生物方法制备具有特定性 能的纳米材料。
纳米生物材料的应用案例
靶向药物传输
利用纳米药物载体实现肿瘤的靶向治疗,提高药物疗效并降低副作用。
组织工程和再生医学
利用纳米纤维和纳米颗粒等材料构建人工组织器官,用于移植和修复。
疾病诊断
利用纳米诊断试剂实现肿瘤、感染性疾病等的早期快速诊断。
抗菌敷料
将纳米抗菌材料应用于伤口敷料,有效抑制感染并促进伤口愈合。
05 纳米材料在医学上的挑战 与前景
04
纳米材料在医学上的发展前景
个性化医疗
利用纳米技术实现精准诊断和治疗,满足个 体化需求。
新型药物输送系统
利用纳米材料构建高效、低毒的药物输送系 统。
组织工程与再生医学
利用纳米材料促进组织修复和再生。
癌症早期诊断和治疗
利用纳米材料提高癌症诊断的灵敏度和治疗 效果。
未来研究方向与展望
跨学科合作
加强纳米科学、生物学、医学等领域的跨学科合 作,共同推进纳米医学研究。
纳米材料演讲PPT课件
![纳米材料演讲PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/5b6397770812a21614791711cc7931b765ce7b00.png)
详细描述
在某些纳米材料中,电子具有穿越势垒的能力,使得材料在 某些物理和化学过程中表现出独特的性质,如氧化还原反应 、光催化等。
03
纳米材料的分类
零维纳米材料
总结词
指三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围的纳米材料。
详细描述
零维纳米材料是指那些在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围的纳米材料, 如纳米颗粒、纳米球等。这些材料通常是通过化学合成或物理制备方法获得,具 有优异的物理、化学和机械性能,广泛应用于能源、环境、医疗等领域。
VS
生物成像与检测
纳米材料可用于生物成像和检测,如荧光 纳米颗粒可用于标记和追踪细胞。
环境治理
污染物吸附与降解
纳米材料具有较大的比表面积和活性,可以 用于吸附和降解水体和空气中的污染物。
环境监测与修复
纳米材料可用于环境监测和修复,如检测水 体中的有害物质和土壤中的重金属。
能源领域
太阳能电池
纳米材料可以提高太阳能电池的效率,如纳 米结构的光吸收层可以增强光吸收。
纳米技术的滥用可能对人类社会造成潜在威胁,需要制定相应的伦理规范和监管措施。
06
结论
纳米材料的重要性和影响
纳米材料在科技、医疗、能源、环保等领域具有广泛的应用前景,对现代社会的发 展具有重要意义。
纳米材料具有独特的物理、化学和机械性能,能够满足许多特定领域的需求,为科 技进步提供新的可能性。
纳米材料在医疗领域的应用,如药物传递、肿瘤治疗等,为疾病诊断和治疗提供了 新的手段,有助于提高人类健康水平。
量子尺寸效应
总结词
纳米材料尺寸减小至一定程度时,电子能级由连续态变为离散态,导致材料的 光学、电学等性质发生变化。
详细描述
当纳米材料尺寸减小至量子点或量子线时,电子能级发生分裂,导致吸收光谱 发生红移或蓝移,对光电器件的性能产生影响。
在某些纳米材料中,电子具有穿越势垒的能力,使得材料在 某些物理和化学过程中表现出独特的性质,如氧化还原反应 、光催化等。
03
纳米材料的分类
零维纳米材料
总结词
指三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围的纳米材料。
详细描述
零维纳米材料是指那些在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围的纳米材料, 如纳米颗粒、纳米球等。这些材料通常是通过化学合成或物理制备方法获得,具 有优异的物理、化学和机械性能,广泛应用于能源、环境、医疗等领域。
VS
生物成像与检测
纳米材料可用于生物成像和检测,如荧光 纳米颗粒可用于标记和追踪细胞。
环境治理
污染物吸附与降解
纳米材料具有较大的比表面积和活性,可以 用于吸附和降解水体和空气中的污染物。
环境监测与修复
纳米材料可用于环境监测和修复,如检测水 体中的有害物质和土壤中的重金属。
能源领域
太阳能电池
纳米材料可以提高太阳能电池的效率,如纳 米结构的光吸收层可以增强光吸收。
纳米技术的滥用可能对人类社会造成潜在威胁,需要制定相应的伦理规范和监管措施。
06
结论
纳米材料的重要性和影响
纳米材料在科技、医疗、能源、环保等领域具有广泛的应用前景,对现代社会的发 展具有重要意义。
纳米材料具有独特的物理、化学和机械性能,能够满足许多特定领域的需求,为科 技进步提供新的可能性。
纳米材料在医疗领域的应用,如药物传递、肿瘤治疗等,为疾病诊断和治疗提供了 新的手段,有助于提高人类健康水平。
量子尺寸效应
总结词
纳米材料尺寸减小至一定程度时,电子能级由连续态变为离散态,导致材料的 光学、电学等性质发生变化。
详细描述
当纳米材料尺寸减小至量子点或量子线时,电子能级发生分裂,导致吸收光谱 发生红移或蓝移,对光电器件的性能产生影响。
《纳米材料的应用》课件
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《纳米材料的应用》PPT 课件
欢迎来到《纳米材料的应用》PPT课件!本课件将介绍纳米材料的定义、制备 方法、应用领域以及相关风险与安全性研究现状。让我们一起深入探索这个 引人入胜的领域!
什么是纳米材料?
纳米材料的定义
纳米材料是指具有至少一个尺寸在100纳米以下 的材料,其在纳米尺度上具有独特的物理、化 学和生物性质。
参考文献
1. Smith, J. et al. (2019). Nanomaterials in Modern Applications. Journa5-120.
2. Zhang, L. & Wang, Y. (2020). Progress in Nanomaterials Synthesis and Applications. Nano Research, 25(4), 301-318.
1
纳米材料的制备技术现状
目前的制备技术已经能够实现高效、可控的纳米材料制备,为纳米材料的应用开 辟了广阔的前景。
2
纳米材料的应用实践现状
纳米材料在电子、医学和环境等领域已经得到了广泛的应用,为许多行业带来了 革命性的变革。
纳米材料的风险与安全
纳米材料可能带来的风险
尽管纳米材料带来了许多优势,但也存在一些 潜在的风险,如毒性、环境影响和生物相容性 等。
纳米材料的分类
纳米材料可分为纳米颗粒、纳米结构及纳米复 合材料等,每种分类均有不同的制备方法和应 用前景。
纳米材料的制备方法
溶胶凝胶
溶胶凝胶法是一种常用的制备纳 米材料的方法,通过溶胶的形成 和凝胶的固化制备出纳米尺度的 材料。
水热法
水热法通过在高温高压的条件下 合成纳米材料,能够控制材料的 结构和形貌,广泛应用于纳米材 料的制备。
欢迎来到《纳米材料的应用》PPT课件!本课件将介绍纳米材料的定义、制备 方法、应用领域以及相关风险与安全性研究现状。让我们一起深入探索这个 引人入胜的领域!
什么是纳米材料?
纳米材料的定义
纳米材料是指具有至少一个尺寸在100纳米以下 的材料,其在纳米尺度上具有独特的物理、化 学和生物性质。
参考文献
1. Smith, J. et al. (2019). Nanomaterials in Modern Applications. Journa5-120.
2. Zhang, L. & Wang, Y. (2020). Progress in Nanomaterials Synthesis and Applications. Nano Research, 25(4), 301-318.
1
纳米材料的制备技术现状
目前的制备技术已经能够实现高效、可控的纳米材料制备,为纳米材料的应用开 辟了广阔的前景。
2
纳米材料的应用实践现状
纳米材料在电子、医学和环境等领域已经得到了广泛的应用,为许多行业带来了 革命性的变革。
纳米材料的风险与安全
纳米材料可能带来的风险
尽管纳米材料带来了许多优势,但也存在一些 潜在的风险,如毒性、环境影响和生物相容性 等。
纳米材料的分类
纳米材料可分为纳米颗粒、纳米结构及纳米复 合材料等,每种分类均有不同的制备方法和应 用前景。
纳米材料的制备方法
溶胶凝胶
溶胶凝胶法是一种常用的制备纳 米材料的方法,通过溶胶的形成 和凝胶的固化制备出纳米尺度的 材料。
水热法
水热法通过在高温高压的条件下 合成纳米材料,能够控制材料的 结构和形貌,广泛应用于纳米材 料的制备。
纳米材料的制备方法及其应用ppt课件
![纳米材料的制备方法及其应用ppt课件](https://img.taocdn.com/s3/m/06b12149cd1755270722192e453610661ed95acb.png)
严 格 执 行 突 发事件 上报制 度、校 外活动 报批制 度等相 关规章 制度。 做到及 时发现 、制止 、汇报 并处理 各类违 纪行为 或突发 事件。
(7)电阻加热法
图 电阻加热制备纳米微粒的实验装置图
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(6)电子束照射法
是利用高能电子束照射母材(一般为金属氧化 物如Al2O3 等),表层的金属-氧(如Al-O键)被高 能电子“切断”,蒸发的金属原子通过瞬间 冷凝、成核、长大,最后形成纳米金属(如Al) 粉末。 ❖ 目前该方法仅限于获得纳米金属粉末。
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1、沉淀法
它是将沉淀剂(OH-、CO32-、SO42-等)加入到金 属盐溶液中进行沉淀处理,再将沉淀物过滤、干燥、 煅烧,就制得纳米级化合物粉末,是典型的液相法。 主要用于制备纳米级金属氧化物粉末。它又包括均相
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热蒸镀法制备的纳米Si粒子 在GaSb基板以自组成法制成的粒子
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纳米技术及材料PPT课件
![纳米技术及材料PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/2ef1b7b2760bf78a6529647d27284b73f342364e.png)
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
感谢观看
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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Part three
Experimental
Synthesis of PTNBs
1.0g industrial-grade TiO2 powders 70mL 10.0M NaOH solution
stirred for 4h thermally treated cooling down to the at 180°C for 24h room temperature powders
Fig. 5. (a) Voltage vs. capacity profiles of PTNBs/LiNi0.5Mn1.5O4 full batteryand (b) its cycle performance at100mA ganode−1. Inset of (b) is the typical dQ/dV-V curve of PTNBs/LiNi0.5Mn1.5O4 within the work voltage of 2.0–4.0V.
Part six
Toxicity discussion
toxicity of nano-TiO2
The negative control was DMEM/F12 (20%FBS) medium, the positive control was volume fraction containing 0. 64% phenol DMEM/F12 (20%FBS) cell culture medium.
(i) a fast decrease in potential starting from the open-circuit voltage (OCV) to1.75V caused by the surface reactions; (ii) a plateau region around 1.75V, corresponding to the Li+ intercalation into the crystalline channel of TiO2 (xLi+ + xe − + TiO2 → LixTiO2); (iii) a gradual decay edtail after the voltage plateau region, resulting from the deposition of lithium on electrode surface (Li+ +e − → Li)
Lithium storage capability of PTNBs
Fig.2. (a) Voltagevs. Capacity profiles and (b) Cycle performance , coulombic efficiency of PTNBs in lithium battery. (c) A rough comparative capacity of TiO2based anode in previous literature at the rate of 0.5C.
Part five
Conclusions
A green and convenient hydrothermal strategy starting from the industrial TiO2 powders was developed to synthesis a porous structured anatase TiO2 nanobundles (PTNBs), and it successfully avoids the using of high-cost and harmful organic titanium compounds, which is feasible for a large-scalable production. The PTNBs can be used as a sustainable anode in lithium (ion)battery, and it exhibits an extremely high lithium storage ability of 296mAh g−1 at 100mAg−1, stable cycle performance over500 cycles and robust rate capability better thanmostTiO2based materials. Besides, sustainable and safer full LIBs of PTNBs/ LiNixMn1xO4 (x=0, 0.5) were configured. The designed batteries have the characteristic of sustainability, and it can deliver high energy capacities satisfying diverse requirements in energy storage systems. The convenient strategy, unique structure and properties of PTNBs have high potential for wider applications, while the concept using sustainable electrodes and seeking reliable system is attractive in energy storages for developing advanced and safe batteries towards commercialization.
thermally treated kept stirring at 180° C for 4h for 30min 500° C for 4h the product of PTNBs
70mL 1.0M acetic acid solution
Synthesis of Electrode
the sol-gel method
Part four
Results and discussion
Sustainable full batteries
Fig. 4. (a) Voltage vs. capacity profiles of PTNBs/LiMn2O4 full battery and (b) its cycle performance at 100mA ganode−1. Inset of (b) is the typical dQ/dV-V curve of PTNBs/LiMn2O4 within the work voltage of 1.5–4.0V. Fig. 6. Voltage vs. capacity profiles and rate capabilities of (a, b) PTNBs/LiMn2O4 and (c, d) PTNBs/LiNi0.5Mn1.5O4 full batteries at the current densities of 100–1600mA ganode−1.
Safety and application of nanoTiO2
based on sustainable electrodes
Part one
『第一PPT』— PPT模板 PPT素材免费下载
Catalogue
Hale Waihona Puke W W W . 1 P P T. C O M
Introduction
Experimental Results and discussion Conclusions
Punched into circular electrode
Punched into circular electrode
drying at 120° C for 12h
Anode
Cathode
Part four
Results and discussion
Features of PTNBs
Fig. 1. (a) XRD pattern, (b) SEM images, (c) TEM and (d) HRTEM images of PTNBs. Insert of (a) is the typical crystalline structure of anatase TiO2. (e) Nitrogen adsorption-desorption isotherm and (f) pore size distribution of the PTNBs.
Toxicity discussion
Part two
Introduction HIGHLIGHTS • A new porous structured anatase TiO2 nanobundles (PTNBs) is synthesized. • The synthetics strategy is green and the formation mechanism is • The PTNBs exhibits high lithium discussed. storage capacity and better rate capability. • Sustainable and safer Li-ion full battery of PTNBs/LiNixMn2-xO4 are presented.
Fig. 1 The morphology of cells cultured 72 h for the extraction of 3 days and 60 days
The HUVEC were cultured to the end of logarithmic growth, and the cells were digested with pancreatic enzymes, then diluted into 1x104 per milliliter cell suspensions by cell culture solution.