8 化学与材料-纳米材料

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1、8化学与材料-纳米材料本文由08011520贡献ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。化学与社会8、化学与材料--纳米材料、化学与材料--纳米材料化学化工学院2010年12月年月纳米与纳米技术NanoandNanotechnology纳米(nm)：长度单位，1m=109nm,人头发丝的直径相当于6万纳米,创造具有特定功能的新物质。纳米材料：当物质颗粒小到纳米量级(<100nm)后，这种物质就可被称为纳米材料。纳米效应：同一种物质，因为构造上以纳米为单位的变化，其物理性能与化学性质便

2、会产生意想不到的巨变。纳米颗粒花粉是纳米级的粒子?室内的灰尘是纳米级的粒子,室内的灰尘是纳米级的粒子,其光环300nm.其光环300nm.?病毒也是纳米级的,30-100nm.病毒也是纳米级的,30-纳米颗粒的检测如果一个纳米粒子放在乒乓球上，相当于把一个乒乓球放在了地球上。扫描隧道显微镜（ScanningTunnelingMicroscope，STM）。STM具有惊人的分辨本领，水平分辨率小于0.1纳米，垂直分辨率小于0.01纳米。其他：高分辨透射电镜（HighResolutionTransmissionElectronMi

3、croscope，HRTEM），分辨率1nm。由德国人宾宁(G.Binnig,1947-)和瑞士人罗勒(H.Roher,1933-)1981年发明，根据量子力学原理中的隧道效应而设计。宾宁和罗勒因此获得1986年诺贝尔奖.扫描隧道显微镜示意图外膜蛋白组织核心蛋白病毒基因核核心蛋白反转录酶原理用一个极细的尖针，针尖头部为单个原子去接近样品表面，当针尖和样品表面靠得很近，即小于１纳米时，针尖头部的原子和样品表面原子的电子云发生重叠。此时若在针尖和样品之间加上一个偏压，电子便会穿过针尖和样品之间的势垒而形成纳安级１０Ａ的隧道电流。通

4、过控制针尖与样品表面间距的恒定，并使针尖沿表面进行精确的三维移动，就可将表面形貌和表面电子态等有关表面信息记录下来。扫描隧道显微镜具有很高的空间分辨率，横向可达０.１纳米，纵向可优于０.０１纳米。它主要用来描绘表面三维的原子结构图，在纳米尺度上研究物质的特性，利用扫描隧道显微镜还可以实现对表面的纳米加工，如直接操纵原子或分子，完成对表面的刻蚀、修饰以及直接书写等。移动原子--世界上最小的广告1990年，IBM公司展示了一项令世人瞠目结舌的成果，在金属镍表面用35个惰性气体氙原子组成“IBM”三个英文字母。试验中发现STM的探针

5、不仅能得到原子图象，而且可以将原子在一个位置吸住，再搬运到另一个地方放下。这可真是个了不起的发现，因为这意味着人类从此可以进行“原子剪裁”了。纳米神算子--分子算盘纳米神算子--分子算盘STM探针不仅可以将原子、分子吸住，也可以将它们象算盘珠子一样拨来拨去。科学家把C60分子每10个1组放在铜的表面组成了世界上最小的算盘。与普通算盘不同的是，算珠不是用细杆穿起来，而是沿着铜表面的原子台阶排列。这项试验的真正意义在于未来人们能够通过操纵原子、分子来随心所欲地构造新的物质。纳米绘画艺术——纳米绘画艺术——纳米中国这是中国科学院化学

6、所的科技人员利用纳米加工技术在石墨表面通过搬迁碳原子而绘制出的世界上最小的中国地图。碳纳米球（富勒稀）--碳的第三种形态，--碳的第三种形态，纳米碳材料碳的第三种形态TheNobelPrizeinChemistry1996fordiscoveryoffullerenes（C60).碳原子组成的小单元看起来和足球一样。碳原子的活性差，导电，非常稳定。绝佳的材料和电性能．碳纳米管Nanotube--碳的第三种形态，--碳的第三种形态，纳米碳材料碳的第三种形态碳原子组成的圆柱体管状结构物质。长度和直径之比很高的纤维，韧性极高，兼具金

7、属性和半导体性，强度比钢高100倍，而重量只有钢的1/6。世界上最小的碳管--单壁碳纳米管，直径仅为0.4nm。HOWTOMAKETHEINSOLUBLESOLUBLE如何使碳纳米管溶解于水中？Attachinglargeorganicgroupsiskeytounclumping(不聚集)nanotubes.?Ifonlytheywouldswimfreelyinsolution,nanotubesmighteasilyrealizetheirenormouspotentialforelectronicsandmateria

8、ls.Butthechicken-wire-likecarboncylindersarenotoriginallysoluble.Theytendtoclumptogether(团聚)inunmanageableglobby(油迹斑斑的)ropes(毛线团）.Carbonna