纳米材料的制备及应用_杨佳伟

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工艺还存在巨大的缺陷，各国均花巨资投入纳米材料的研究之 法、水热加热法等湿法，也存在，化学气相反应法、辐射合成法、
中，其“二十一世纪的新材料”的地位逐步确立，纳米材料在将 微波法等干法。溶胶凝胶法是化学制法中常见的一种，又称
来将大有可为。
（SOL-GEL 技术），先将金属化合物制备成有机金属醇盐溶解
7）逐一吊装瓦楞板舱壁，通过拉入法二次测量修割包边处 的余量，完成瓦楞板舱壁的装焊作业；
8）完成单层平台组件结构的精度测量。 三、合拢拼装 1）综合考虑上部组块总体吨位重量、合拢场地单位面积承 重等参数，合理布置总装合拢胎架；2）吊装第一层平台钢结构， 调整整体四角水平度；3）根据结构布置图和预埋清册，完成舾 装、设备的预进舱作业；4）吊装二层钢结构平台，设置层间支 承，调整第二层平台钢结构水平度；5）测量上下层层间高度，修 割第一层上端合拢口余量后，完成合拢口的支柱、撑管、瓦楞板 舱壁焊缝焊接作业；6）三层、顶层平台钢结构依照上述步骤依 次进行。 四、施工措施 （一）技术措施 1）上部组块的组装直接影响到最终的质量，在结构施工前 需要提前编制好各工序的作业指导书，为现场施工作业提供充 分的技术支持；2）各阶段的胎架直接影响了结构的稳性，必须 经过严格的受力计算，使基础拥有足够的承载力，确保在建造 过程中地基不发生沉降，同时保证胎架自身不发生刚性变形； 3）吊装、转运作业前需要及时提供具体的施工技术指导，以确 保各工序安全文明地进行。
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纳米材料的制备及应用
杨佳伟
（江苏省淮安中学，江苏 淮安 223200）
摘 要：介绍了纳米材料的基本性质及特点，综述了纳米材料的各种制备方法及其在各种领域中的应用，并对其未来发展进 行了展望。
关键词：纳米材料；制备；应用 DOI:10.19474/j.cnki.10-1156/f.000818
纳米材料，又称超微细材料。是在三维空间尺寸上至少有 小，纯度较高，但此法对所需的设施要求较高，能耗较大，无法
一维处于纳米量级的材料。维数不同，纳米材料所呈现的形式 大规模生产。物理方法也可不经气体的状态，直接由固体受压
不同，有纳米管，纳米线，纳米薄膜等。纳米材料由晶粒、晶界 力发生形变，即塑性变形法。受压后纳米尺度的晶态与非晶态
构成。晶粒微小，使晶界浓度较高，赋予纳米晶体宏观物体不 材料的混合，再经过热处理，即可得到纳米材料。正如此制备
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决定的，基既可以结合有机物又可与金属离子结合，从而提高 了吸附性。陈永祥而在电池储能方面，纳米材料展示了其优异 的应用性能，目前大部分的锂离子电池电极材料都应用了纳米 材料，可以通过纳米技术来进行电子的传导，可以阻止二次电 池中的不可逆效应，如美国的阿贡国家实验室和北京大学材料 学院在 Nature Nanotechnology 上发表了关于应用纳米技术在高 能量和高功率电动车锂基电池上的应用进展，相信随着纳米材 料的不断应用，其在高能量密度锂离子电池的发展中会发挥重 要的作用，为实现远程电动车的应用提供了途径。另外，纳米 材料在其他领域也有很大应用，如在电子科技中的产生的电磁 污染问题，纳米材料的吸波性便可保护人体减少辐射。除此之 外，纳米材料也可用于照明系统，微电子和计算机材料中，能源 航天航空之中，纳米材料可谓前途无量。
过渡区，纳米材料介于晶态与非晶态之间，是一种典型的介观 现，急待更好办法的出现。
系统。它的特殊存在决定它的特殊性质，晶粒与其周围晶粒之
虽然制备上有所缺陷，但不影响纳米材料走向生活的细枝
间的情况互相影响，同时也强化其性质的特殊性。由于其具有 末节，纳米材料正在逐步渗透进来。从医学方面，纳米材料正
的优异的性能，目前研究的热点和技术包括以碳纳米管、纳米 在逐渐发挥功用，如纳米材料可以凭借自身微小的体积进入人
分为三类，固相法、液相法、气相法，其分类方法的区分依据顾 米的应用可使一些污染问题迎刃而解。如目前社会的热点雾
名思义，就是在形成纳米材料的过程中，原料所处的形式不同， 霾问题，纳米材料便可减少源头上的污染，如纳米材料可作为
有固态、有溶解于液体之中，还有蒸发分散到气体中。
催化剂催化燃烧反应的进行，并且纳米材料有一定的吸附性，
一、纳米材料及其性质
于水中，再经水解、凝胶后形成固体前驱体，再适当受热形成纳
纳米材料的发展主要分三个阶段，第一阶段是在实验室中 米材料，此过程中醇盐和前驱体均对纳米材料的形成有影响。
研制纳米粉及块体并研究纳米材料的性质，确定其应用方向； 此法所需成本较高，耗时较长，但可制备传统的方法无法制备
第二个阶段，将纳米材料复合，更好地利用其独特的性质，使性 的纳米材料。无论是溶胶凝胶法，还是水热法、沉淀法等化学
三、结语 纳米材料具有十分诱人的应用前景，吸引一大批科学家对 纳米材料的性质和应用进行研究，但纳米材料的发展需要更多 地依靠纳米材料制备和合成技术的发展与完善，只有在生产上 发展起来，才能减少发展限制，当然对纳米材料的性质和应用 的研究也不能放松，一些性质还未探明，其应用领域还存在大
量空白，纳米材料发展还有很长的路要走。 参考文献： [1]文玉华,周富信,刘曰武.纳米材料的研究进展[J].力学进
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开刀处理； 4）测绘撑管、立柱定位安装线，逐一吊装撑管、立柱并完成
定位、装焊作业； 5）复测平台框架结构整体平整度，测绘铺板组件定位安装
线，逐一吊装铺板组件；遵循从中间向四周、先焊铺板两侧边再 对称焊接另外两边的原则，完成铺板组件的焊接作业；
6）再次测量平台平整度，在斜撑管上提前安装好舱壁包边 角钢；
（三）安全措施 1）开工前建立安全生产责任制，签订安全生产协议书；贯 彻落实安全生产方针、政策、法规和各项规章制度，组织落实各 项安全技术措施，健全和完善用工管理手续；2）加强日常巡查， 明确跟踪、检查、落实制度的执行；3）开工前必须依据工艺流 程、施工特点、作业环境，编制具体的、有针对性的、合理的安全 技术措施。 4）对特种作业、超高、超长、超宽、大型吊装等作业 必须编制安全作业方案。 五、结语 局限于国内海洋风力正处于起步阶段，海上风电场升压站 的结构布置和施工技术均未成熟。但随着社会需求的增大，对 其的安装建造精度要求也会越来越高，我们有必要加强质量安 全意识，及时引进和掌握新技术、新工艺、新方法，努力提高和 完善施工工艺技术，不断总结成功经验，以确保海上升压站的 施工质量。 参考文献： [1]浅海固定平台规范.中国船级社,2003. [2]钢结构工程施工规范.中国建筑工业出版社,2012. [3]钢结构工程施工质量验收规范.中国计划出版社,2001. [4]柳丽香,俞华锋,贾献林.国内外风电场海上升压站结构 型式概述.浙江, 310014 . 作者简介： 孙云（1985-），男，汉族，江苏靖江，工艺主管，本科，研究方 向为机械设计制造及其自动化。
或真空中，隔绝外在的氧气和污染，经过加热、加磁或激光照射 杂质。一方面纳米材料可减小水的硬度，另一方面纳米材料也
后使物质变为等离子，扩散成气体，再经过冷凝使材料从气态 可减少有机物污染。由吸附性而产生的纳米膜技术便广泛应
到固态形成纳米量级的材料。经过此法，生产的白炭黑晶粒细 用于过滤之中。纳米材料所具有的吸附机理是由表面自由基
质组合更为优化，方便其应用；第三阶段为按照人为意志，自由 方法都要经历一个将粉体溶解，再结晶发育成纳米材料的过
地对纳米材料进行组装。现在这只是设想，但这终将成为纳米 程。以上所述方法都有利弊，不是纯度高但无法大规模生产，
材料研究的主要方向。纳米粒子处在原子簇与宏观物体交界 就是产量大，但材料不纯，目前两全齐美的办法现在还没有出
歇，各种制备方法更是层出不穷，基本上都是将大分子的材料 纳米材料的尺寸便于人体吸收，可以制成胶囊，提高了药物的
粉碎，使其达到纳米量级，形成纳米材料或者将小分子凝结组 利用率。在生物医学上，纳米材料以其独特尺寸而用途颇广。
合成纳米材料，达到生产使用所需的条件。纳米材料的制备可 而从环境治理方面，人们总在抱怨着化工发展有害环境，但纳
具备的表面效应、体积效应、量子尺寸效应、界面效应。纳米材 方法所展示的，所加压力大小是可以控制的，可以得到我们想
料作为固体，拥有独特且优异的热学、化学、力学、光学、电学、 达到的微粒尺度，微粒大小的可控制性较好，纯度较高，但操作
磁学等特性，且被广泛运用到各前沿领域，但纳米材料的制备 较难。化学方法主要包括溶胶凝胶法、有机配合前驱法、沉淀
用综述[J].绿色科技,2012.
[8] Lu J, Chen Z, Ma Z, et al. The role of nanotechnology in
the development of battery materials for electric vehicles[J]. Nature
Nanotechnology, 2016, 11(12):1031-1038. 作者简介： 杨佳伟，江苏省淮安中学。
（二）质量措施 1）始终坚持图纸的三级会审、提前编制各项施工方案、技
术措施，及时做好技术交底，材料计划和各种加工计划；2）严格 按施工图纸，施工规范和工艺标准的规定检查工程质量，对工 程质量进行验证，验收合格后方可进行下一道工序的施工；3） 施工过程中做好各种记录工作，特别是关键工序，特殊部位、隐 蔽工程做好监控并做好记录，会同建设单位做好验收、复检，完 善各种签字手续，以过程质量来体现整个工程的质量。
纳米材料的制备还应分为物理方法和化学方法。物理方 使粉尘结成块状，纳米钛酸钴便可应用于石油脱硫中，达到降
法主要有蒸发冷凝法、溶液蒸发法、机械合金法、机械粉碎法和 低二氧化硫排放的效果。在水处理方面，纳米材料因其微小空
激光聚集原子沉积法。如常用的蒸发冷凝法就是在惰性气体 隙具有较大的比表面积，具有良好的吸附性，可吸收污水中的
陶瓷、纳米复合材料、纳米涂层材料和 C60 等高性能纳米材料 体中进行探测，选择对人体无害的纳米材料进入人体患位对患
的设计与合成。
处进行探测，方便了医生的观察与诊断。此外，利用此纳米材
二、纳米材料的制备与应用
料也可以制造一些人体骨骼组织，因为它与人体结构具有相容
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纳米材料的性质如此特殊，人们对它的研究一刻也未曾停 性，所以纳米可更好地代替普通材料成为人体的一部分，并且
展, 2001. [2]王赛玉.纳米陶瓷材料的研究现状[J]. 湖北理工学院学
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