有机纳米材料

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1、纳米材料的应用张璐之复合材料与工程、2012级、201241608058摘要：由于纳米材料具脊特殊的结构以及表现出来的特异效应和性能，这使纳米材料具有与常规材料不同的特殊用途。木文就纳米材料及其应用进行了综述，并对其发展前景进行了展望。关键词：纳米材料，应用，前景ApplicationofnanomaterialsZhangLuzhiCompositematerialsandEngineering,2012grade，201241608058Abstract9.Becauseofthespeda1structur

2、eofthenano-materials，aswellasitsspecificeffectsandperformance,thenano-materialshavethespecialpurposesotherthantheconventionalmaterials.Inthispaper,nano-inaterialsandtheirapplicationswerereviewed,andits'developmentisprospected.Keywords:nano-materiaIs,applicati

3、ons,futureM>一、刖目纳米材料是指特征尺寸在纳米数量级（通常指广100run）的极细颗粒组成的固体材料。从广义上讲，纳米材料是指三维空问尺寸中至少有一维处于纳米量级的材料。从狭义上讲，则主耍包括纳米微粒及由它构成的纳米固体（体材料与微粒膜）。纳米材料的研究是人类认识客观世界的新层次，是交叉学科跨世纪的战略科技领域。二、纳米材料纳米材料是纳米科技发展的重耍基础，也是纳米科技最为重耍的研究对象。构成纳米材料的物质的类别可以有多种，分为金属纳米材料、半导体纳米材料、纳米陶瓷材料、有机-无机纳米复合材料及纳米介

4、孔闹体与介孔复合体材料等。纵观纳米材料的发展历史，大致町以分为三个阶段，第一个阶段限于合成纳米颗粒粉体或合成块体等单一材料和单相材料；第二个阶段则集中于各类纳氷复合材料的研究；到第三个阶段表现为对纳米G组装、人工组装合成的纳米阵列体系、介孔组装体系、薄膜嵌镶体系等纳米结构材料的关注。纳米材料的研究内涵也从最初的纳米颗粒以及山它们所组成的薄膜与块体，扩大至纳米丝、纳米管、微孔和介孔材料等范畴。三、纳米材料的应用纳米材料山于其产生的特殊效应，因而具冇常规材料所不具备的性能，使得其在各个方面的潜在应用极为广泛。对于纳米

5、材料及其应用前景的研究工作□经不再局限于单一学科与单一研究方法，而是多学科和多种研究方法的综合利用。3.1在催化方面的应用纳米微粒作催化剂是纳米材料的重要应用领域之一。纳米颗粒具奋很高的比表面积，表而原子配位不全表而的键态和电子态与颗粒内部不同等特点，导致表而的活性位置增加，使纳米颗粒具备了作为催化剂的先决条件。宥关纳米粒子表而形态的研究指出，随着纳米粒子的粒径的减小，微粒表面的光滑程度变差，問凸不Y•的原子台阶逐步形成，能够大大增加反应物料在其表而的接触机会。利用上述特性，可将纳米粒子进-步加工成具有化学催化、

6、光催化和热催化性能的纳米催化剂。3.2在生物医学方而的应用(1)生物学中。纳米生物学用来研究在纳米尺度上的生物过程，从而根据生物学原理发展分了应用工程。以纳米尺、r去认识生物大分了的精细结构及功能的联系，按人类的意愿进一步裁剪和嫁接，制造出具有特殊功能的生物大分子。(2)民学屮。将超微粒子注入到血液屮，输送到人体的各个部位，作为检测和诊断疾病的手断。科研人员已经成功利用纳米SiO2微粒进行了细胞分离；用金的纳米粒子进行定位病变治疗，以减少副作用。纳米粒子不但具有能穿过组织间隙被细胞吸收、并可通过人体最小的毛细血管

7、、甚至可通过血脑屏障等特性，而且还具宥靶向、缓释、高效、低毒且可实现U服、静脉注射等多种给药途径等许多优点，因而使其在药物输送方面具冇广阔的应用前景。(1)医疗工业中。将纳米颗粒压成薄片制成过滤器，其过滤孔径为纳米量级，在医疗工业中可用于血清消毒(引起人体发病的病毒尺、I一般为几十纳米)。纳米材料具冇优异的吸附性能，吋用作微生物吸附和选择分离的功能材料。3.3在环保方面的应用纳米材料的控制污染源方面可起到关健性的作用。主要体现在它降低能源消耗和冇毒物质的使用；减少水资深消耗；减少废物的产生；治理环境污染物及大气污

8、染。3.4在工程材料屮的应用口J*以用于纳米陶瓷材料、高熔点材料、纳米荧光材料、高密度磁记录材料、永磁性材料等。3.5在建筑领域的应用(1)建筑槊料。纳米槊料是指金属、非金属和有机填充物，以纳米尺、j•分散于树脂基体中形成的树脂基纳米复合材料。在树脂基纳米复合材料中，分散和的尺寸至少在一维方向上小于100run。由于分散相的纳米尺、效应、大的比表面积和强界面结合，使纳米塑