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1、1.什么是纳米材料？怎样对纳米材料分类？定义：任何至少有一个维度的尺寸小于100nm或由小于100nm的基本单元组成的材料称为纳米材料。狭义义纳米材料：原子团簇、纳米颗粒、纳米线、纳米薄膜、纳米碳管、纳米固体按传统的材料学科体系分：纳米金属材料、纳米陶瓷材料、纳米高分子材料、纳米复合材料按应用目的分:纳米电子材料、纳米磁性材料、纳米隐身材料、纳米生物材料2、纳米材料的基本效应?3、论述纳米TiO2的光催化机理？并分别简述其在玻璃，陶瓷，涂料方面的应用？TiO2为N型半导体。与金属相比，半导体能带是不连续的,价带和导带之间存在
2、一个禁带。在PH=1时TiO2的带隙为3.2eV，相当于波长为400nm的光的能量。在波长小于400nm的光的照射下，能吸收能量高于其禁带宽度的波长的辐射，产生电子跃迁，价带电子被激发到导带，形成空穴－电子对，并吸附在其表面的H2O和O2,由于能量传递,形成活性很强的自由基和超氧离子等活性氧，诱发光化学反应，具有光催化能力，其反应如下：它们与水及氧反应的产物是O2-(过氧离子)及反应活性很高的·OOH或OH(氢氧基)。由于生成的自由基具有很强的氧化分解能力，其中·OH自由基具有402.8MJ/mol反应能，可破坏有机物中C-
3、C、C-H、C-N、C-O、N-H键，因而具有高效分解有机物的能力，有杀菌、除臭、光催化降解有机污染物的功能。（4分）（1）TiO2在玻璃方面的应用（2分）通过在玻璃表面形成纳米级微粒和纳米级微孔结构的半导体氧化物TiO2薄膜,就制成了“自洁”玻璃。在TiO2表面,钛原子和钛原子之间通过氧桥连接,这种结构是疏水性的。在紫外光的照射下TiO2表面的氧和羟基间发生置换,在其表面形成了均匀分布的纳米尺度分离的亲水微区和亲油微区,从而使表面具有了油水双重亲和性。光照条件下,一部分桥氧脱离形成氧空位,此时空气中的水解离并吸附在氧空位中
4、,成为化学吸附水,即在氧空位缺陷周围形成亲水微区,而表面剩余区域仍保持亲油性,这样就在表面形成亲水性和疏水性相间的微区,类似于二维的毛细管现象。由于水或油性液滴尺寸远远大于亲水或亲油区的面积,宏观上表面表现出亲水性和亲油性。停止光照后,化学吸附的羟基被空气中的氧所取代,重新回到疏水状态。这种超亲水作用在材料表面产生水膜,使得油污不能与材料表面牢固结合,从而易于清洗。利用其超亲水性能的防污、防雾、易洗等特点。在建材领域主要光催化玻璃用于制造门窗玻璃、温室及透光玻璃等。这种玻璃可以利用太阳光,使附着于其上的油污等氧化分解,同时也
5、起到杀菌除臭的作用,且污物不易聚集,防止结露并使光线充足。（2）TiO2在陶瓷方面的应用（2分）在陶瓷的釉中加入TiO2,可以制作陶瓷内外墙砖、卫生洁具等,在光线的照射下产生氧化能力极强的基团,使陶瓷具有防滑、抗菌、防污、防臭的功能。这种陶瓷对杀灭大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、绿球菌等均效果良好。将这种陶瓷应用于医院可杀死附着于其上的细菌;用于浴室可减少由于地面和墙上积聚的肥皂在细菌的作用下而引起的粘稠状物质等,起到防污和防滑的作用;用于卫生间,可以明显降低其中的氨浓度,使人不会感到不适。（3）光催化涂料（2分）在普通的涂料中加
6、入纳米TiO2喷涂后形成附着于其他材料表面的膜层,不但具有颜料效应,且具有较好的光催化作用。当紫外线照射时可以杀灭环境中的细菌,分解有害的气体和油污。这种涂料可以应用于医院、实验室、办公室、居室、厨房等场所。纳米材料表征方法4、纳米材料的表征方法（1）、化学成分表征化学成分是在测试纳米材料时，首先要确定的问题。化学成分决定了纳米粒子和其制品的性能。最常用最方便的方法是化学分析法。其中包括氧化—还原法、沉淀法、中和法以及络合法等。常用的仪器分析法主要是利用各种化学成分的特征诺线，如原子发射光谱AES(atomicemissio
7、nspectrometry)、原子吸收光谱AAS(atomicabsorptionsPectrometry)、x射线荧光分析XRFS(X—rayf1Morescenceanalysis)和电子探针微区分析法EPMA(electronprobemicroanalyser)，以上几种仪器可以对纳米材料的整体及微区的化学组成进行测定；并对纳米材料的化学成分进行定性、定量分析；还可以采用X射线光电子能谱法xPS(x—raypho—toelectronspectroscoPy)分析纳米材料的表面化学组成、原子价态、表面形貌、表面微细结
8、构状态及表面能态分布等。还可以使用扫描电子显微镜，利用探测从样品上发出的特征x射线来进行元素分析，也可以利用二次电子、背散射电子、吸收电子信号等观察样品的形貌图像。（2）、纳米颗粒的表征纳米颗粒表征包括：颗粒大小、构等有关颗粒的表征。常用于测试纳米颗粒的方法有：1．X射线衍射xRD(Pow
