纳米材料的结构单元

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划纳米材料的结构单元　　第一章纳米结构单元　　一、零维单元1．团簇2．纳米微粒3．人造原子二、一维单元1．碳纳米管2．纳米棒、丝、线3．同轴纳米电缆4．纳米带　　5．纳米线研究进展　　一、零维单元　　1．团簇　　定义：是一类化学物种，指几到几百个原子的聚集体，粒径尺度小于1nm。是介于单个原子与固态之间的原子集合体。　　组成：一元，二元及多元原子团簇，原子团簇化合物　　结构：以化学键紧密结合，球状、骨架状、四面体、葱状及线、管、层状等。　　物理性质：表面

2、效应、量子尺寸、几何尺寸效应、掺杂物性等　　研究：多学科交叉　　?C60：寻找星际间分子而发现　　2．纳米微粒：超微粒子　　(1)定义：尺寸在nm量级的超细微粒，尺度在1~100nm之间，大于原子团簇，小于通常的微粒。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　尺寸为红血球和细菌的几分之一，与病毒大小相当。　　“要用TEM才能看到的微粒。”　　(2)性质：由微观到宏观

3、世界的过渡区域，具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等。特殊的微观机制→影响宏观性质　　(3)研究：制备、合成和应用。　　3．人造原子　　(1)定义：尺寸小于100nm的、由一定数量的实际原子组成的聚集体。　　包括：准0维的量子点、准1维的量子棒、　　准2维的量子圆盘、及100nm左右的量子器件(2)特性：　　i)与原子相似之处：a.离散的能级和电荷　　b.电子填充服从洪德定律　　ii)与原子的差别：　　a.含有一定数量的原子b.形状、对称性多种多样　　c.电子间的相互作用复杂　　d.电子在抛物线形的势阱中，上层电子束缚弱(3)应用：体系的尺

4、度与物理特征量相当量子效应→新原理、新结构　　二、一维单元　　1．碳纳米管目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　发现：1991年，日本电气公司高级研究员、名城大学教授饭岛澄男利用透射电镜首次观察到碳纳米管。它是由石墨薄片卷成的具有螺旋周期的管状构造。管子一般由多层组成，两端封闭，直径在几纳米至几十纳米之间，长度为数微米，甚至毫米。　　结构　　直径nm~几十nm，

5、长度一般是几十nm至数微米，甚至毫米级。　　?单壁纳米碳管(Singlewalledcarbonnanotubes,SWNTs)：含有一层石墨烯片层。直径一般为1－6nm，最小直径大约为nm。因为最小直径与富勒烯分子类似，也称为富勒管或巴基管(Buckytube)。　　?多壁纳米碳管(Multi-walledcarbonnanotubes,MWNTs)：含有多于一层的石墨烯片层。层间距约为纳米，直径在几个纳米到几十纳米。　　?碳纳米纤维(Carbonnanofibers,CNFs)：结构和性能处于普通碳纤维和纳米碳管的过渡状态。它由两种不同结构的碳组成，内层是结

6、晶石墨片层，外层是一层热解碳，中间是中空管。　　分类　　依构成nm管截面圆周的手性矢量(chiralvector)不同，单壁碳纳米管分为三类。一张展平的石墨纸，以一定的角度和方向卷成无缝的管子。纳米管的直径和螺旋度(helicity)可用手性矢量(n,m)唯一地确定。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　a1，a2夹60?角，na1+ma2矢量即为手性矢量。沿与

7、该矢量垂直方向为轴向，将原点与矢量端点重合，即得(n,m)型碳纳米管。　　特性　　i)电子特性：n,m值，即直径和手性角?值对纳米管的性能影响很大。碳纳米管的电特性随分子结构改变而发生明显变化，没有其他任何材料在分子结构不同时具有如此不同的特性。　　?n-m?=3q　　q为整数时,(n,m)纳米管为金属性的(无能隙)。　　?单臂纳米管均为金属性(n=m)?手性和锯齿纳米管中部分为金属性的　　?手性和锯齿纳米管中部分为半导体：纳米管直径变大，带隙变小→大直径时均为金属性?共轴的金属-半导体、半导体-金属纳米管对是稳定的　　?全碳电子元件　　ii)力学特性：　　?单

8、壁纳米管的抗张强度比钢高