化学与纳米技术

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1、化学与纳米技术背景介绍纳米金表面的水滴一滴水在用电铸方法制备的纳米结构的金的表面。这些颜色由白光在表面反射和那些表面等离子体激元产生。纳米技术概论1981年扫描隧道显微镜发明后，诞生了一门以0.1到100纳米长度为研究分子世界，它的最终目标是直接以原子或分子来构造具有特定功能的产品。因此，纳米技术其实就是一种用单个原子、分子射程物质的技术。纳米技术是一门交叉性很强的综合学科，研究的内容涉及现代科技的广阔领域。纳米科学与技术主要包括：纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等七个学科我们主要介绍一下纳米技术在生物以及材料方面发挥的推动力量，

2、以及化学在其中起到的重要作用背景介绍~纳米棒棒糖--这是一个侧面图，现实了搭在两个镍电极间的一根硅纳米线。在右边的那一头，纳米线连着一个小的纳米镍金属球，看起来就象是个棒棒糖。所以偶们叫它"纳米棒棒糖"。此图由日立S-4700场发射扫描电镜拍摄。样品法线跟电子束成85度角。纳米材料的缤纷世界背景介绍镍色子边长为200微米，是利用自组装技术制造的，图中色子的颜色是后期制作时用电脑软件加上去的。纳米材料的概述与分类概述--纳米材料统指合成材料的基本单元大小限制在1~100nm范围的材料，这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。、分类--纳米材料大致

3、可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类。下面我们来一一介绍它们的特点及功能。纳米纤维指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料。可用于：微导线、微光纤（极有可能成为未来量子计算机与光子计算机的重要元件）材料；新型激光或发光二极管材料等。纳米纤维用于净水纳米纤维可将太阳能转换成为燃料纳米膜纳米膜分为颗粒膜与致密膜。颗粒膜是纳米颗粒粘在一起，中间有极为细小的间隙的薄膜。致密膜指膜层致密但晶粒尺寸为纳米级的薄膜。可用于：气体催化（如汽车尾气处理）材料；过滤器材料；高密度磁记录材料；光敏材料；平面显示器材料；超导材料等。纳米隔热电镀膜  用作防爆膜以及汽车防爆

4、膜纳米负离子远红外电热膜图为纳米镍粉电镜图可用作高效催化剂纳米粉末又称为超微粉或超细粉，一般指粒度在100纳米以下的粉末或颗粒，是一种介于原子、分子与宏观物体之间处于中间物态的固体颗粒材料。可用于：高密度磁记录材料；磁流体材料；防辐射材料；单晶硅和精密光学器件抛光材料；微芯片导热基片与布线材料；微电子封装材料；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（摔不裂的陶瓷，用于陶瓷发动机等）；人体修复材料；抗癌制剂等。总之，纳米粉末的应用领域十分广泛。可以说是纳米材料中最“能干”的一类。纳米材料的功能家电--用纳米材料制成的纳米材料多功能塑

5、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。电子计算机和电子工业--可以从阅读硬盘上读卡机以及存储容量为目前芯片上千倍的纳米材料级存储器芯片都已投入生产。计算机在普遍采用纳米材料后，可以缩小成为“掌上电脑”。环境保护--环境科学领域将出现功能独特的纳米膜。这种膜能够探测到由化学和生物制剂造成的污染，并能够对这些制剂进行过滤，从而消除污染。纺织工业--在合成纤维树脂中添加纳米SiO2、纳米ZnO、纳米SiO2复配粉体材料，经抽丝、织布，可制成杀菌、防霉、除臭和抗紫外线辐射的内衣和服装，可用于制造抗菌内衣、用品，

6、可制得满足国防工业要求的抗紫外线辐射的功能纤维。纳米材料制备方法物理法化学法粉碎法构筑法沉淀法水热法溶胶－凝胶法冷冻干燥法喷雾法干式粉碎湿式粉碎气体冷凝法溅射法氢电弧等离子体法共沉淀法均相沉淀法水解沉淀法纳米材料合成方法分类气相反应法液相反应法气相分解法气相合成法气－固反应法可见在纳米材料合成方法中,化学方法不仅在使用而且可操作性很强,其中，沉淀法、水热法溶胶、凝胶法、冷冻干燥法、喷雾法都是制备纳米材料的有力方法。可见化学与纳米材料的息息相关。具有电子存储磁性的硼铁化钴纳米线材料阵列。直径为100微米的镍－锰－镓合金短纤维材料纳米材料简介之--碳纳米管在1

7、991年日本NEC公司基础研究实验室的电子显微镜专家饭岛在高分辨透射电子显微镜下检验石墨电弧设备中产生的球状碳分子时，意外发现了由管状的同轴纳米管组成的碳分子,这就是现在被称作的“Carbonnanotube”，即碳纳米管。碳纳米管的分类碳纳米管按照石墨烯片的层数分类可分为：单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。多壁管的管壁上通常布满小洞样的缺陷。与多壁管相比，单壁管是由单层圆柱型石墨层构成，其直径大小的分布范围小，缺陷少，具有更高的均匀一致性。力学方面--由于碳纳米管中碳原子采取SP2杂化，相比SP3杂化，SP2杂化中S轨道成分比较大，使碳纳米管具有高模量、高强度

8、。碳纳米管的硬度与金刚石相当，却拥有良好的柔韧性，可以拉伸。目前在