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1、WORD格式可编辑NANCHANGUNIVERSITY题目：纳米材料综述学院：高等研究院专业：本硕实验班班级：本硕141学号：5801414056学生姓名：侯阳辉2016年4月专业知识整理分享WORD格式可编辑目录纳米材料综述1一、引言1二、纳米材料的种类1三、纳米材料的结构特征1四、纳米材料的性能21.小尺寸效应22.表面与界面效应33.量子尺寸效应34.宏观量子隧道效应3五、纳米材料的制备方法31.惰性气体沉积法32.还原法33.化学气相沉淀法44.溶胶-凝胶法45.球磨法4六、纳米材料的应用
2、41.在催化方面的应用42.在生物医学方面的应用53.在精细化工方面的应用5七、参考文献5专业知识整理分享WORD格式可编辑纳米材料综述摘要：纳米材料是当今非常热门的新型材料。本文阐述了纳米材料的种类、结构特征、性能、制备方法及其应用。关键词：纳米材料种类结构性能制备应用。一、引言“namometer”这个英文单词翻译成汉文的意思是“纳米”，而“纳米”的译名也是由此得来的。如果物质的长度介于1~100纳米这个范围内，即介于纳米尺度范围内时，物质的性能随之会发生剧变，会在其他方面表现出特殊性能，如将
3、导致声、电、光、热、磁性呈现新的特性。通常情况下把不同于物质微观组成的原子、分子和宏观物质构成的性能的材料，称之为纳米材料。纳米材料是一类材料的概称，而并非指某一种具体的材料。二、纳米材料的种类纳米材料按其颗粒组成的尺寸和排列状态，可分为纳米晶体和纳米非晶体。前者指所包含的纳米微晶为晶态，后者由具有短程序的非晶态纳米微粒组成，如纳米非晶态薄膜纳米材料按其结构可分为四类:1.晶粒尺寸至少在一个方向上在几个纳米范围内的称为三维纳米材料;2.具有层状结构的称为二维纳米材料;3.具有纤维结构的称为一维纳米
4、材料;4.具有原子簇和原子束结构的称为零维纳米材料。三、纳米材料的结构特征纳米材料主要由纳米晶粒和晶粒界面两部分组成。纳米晶粒内部的微观结构与传统的晶体结构基本一致,只是由于每个晶粒仅包含着有限个晶胞,晶格点阵必然会发生一定程度的弹性畸变。尽管每个晶粒都非常小,但与传统粗晶材料类似,其内部同样会存在着各种点阵缺陷:如点缺陷、位错、孪晶界等。李斗星等用高分辨电子显微镜在纳米晶Pd中成功地观察到刃形位错、120度位错和五重对称孪晶。但必须指出,在纳米材料中,点缺陷及位错等低维缺陷很不稳定,经充分弛豫后
5、,很难在纳米晶粒中继续存在。而面缺陷则相对比较稳定,即使在纳米微粒中也可以有孪晶界存在阁。至于纳米材料中晶界的原子结构则相当复杂,它在80年代末到90年代初曾一度成为纳米材料研究领域的一个热点。为描述纳米晶界结构,人们已提出许多模型,自前尚无统一的观点。最初,Gleiter等通过对纳米晶Fe(6nm)的Mdssbauer谱研究和XRD强度分析,认为纳米晶界既不表现出晶态的长程有序也不具备非晶态的短程有序。并且通过对纳米材料密度的精确专业知识整理分享WORD格式可编辑测量,推算出纳米晶界密度仅为理想
6、晶体的75%~80%,比相应的玻璃态还要低15%一20%。基于这些实验事实,他们提出了纳米晶界的类气态(gas一hke)模型,即完全无序说。后来这一观点还得到了一系列实验结果的支持。如对纳米Cu和纳米Pd的EXAFS强度分析困,对纳米晶Fe、Cu、Pd的正电子湮灭寿命谱的研究川,纳米晶Pd、Cu的比热测量阁,以及对纳米晶Pd吸氢行为的观察闭等实验.给果均表明纳米晶界具有较为开放的结构,原子间距大,密度低,原子排列具有随机性,既无长程序也无短模序。纳米晶界类气态模型一经提出,立即引起了广泛的争论。近
7、年来关于纳米晶界结构研究的大量事实都与该模型有出入。目前已很少有人继续沿用类气态模型。首先isegel等用Raman散射及高分辨电镜研究了纳米陶瓷Tio:及纳米晶Pd的晶界结构,并通过详细分析大量的XRD和EXAFS实验结果,他们认为纳米晶界处的原子结构与传统粗晶晶界结构并无太大差别,纳米晶界上原子排列是有序的或者是局域有序的,从而提出了纳米晶界结构的有序说。sIhida等l4[口用超高压高分辨电镜在纳米晶Pd的晶界中观察到局域有序化的结构,并看到了孪晶、层错和位错亚结构等通常只能在有序晶体中出现
8、的结构缺陷,强烈地支持了纳米晶界有序的观点。另外,Ishida等还对BiZSr:eaZeu3Ox-10vol%Ag纳米复合材料的界面进行了观察,亦未看到无序的界面过渡层。而李斗星等川对纳米Pd的晶内及晶界结构进行的HREM观察结果表明,纳米晶界结构受晶粒取向和外场作用等因素的影响在有序和无序之间变化。某些晶界显示出完全有序的结构,而另一些晶界则表现出较大的无序性。这些无序的晶界在电子束的长时间照射下会逐渐地向有序结构转变。由此他们提出了纳米晶界的有序无序说,即认为纳米晶界中有序结构
