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1、学号：20081003954班级：034082-27姓名：黄果纳米科技与纳米材料摘要:介绍了纳米、纳米结构的基本概念和涵义，阐述了纳米技术的内涵，并对纳米材料的定义和分类作了简要论述，介绍了纳米材料的独特性能，最后描述了纳米材料的制备方法、研究现状及其发展趋势。关健词:纳米，纳米材料，纳米科技，性能，现状，趋势Abstract:Nano,nano-structureofthebasicconceptsandmeanings,explainedthemeaningofnanotechnology,
2、andnanomaterialswerebrieflydiscussedthedefinitionandclassification,introducedtheuniquepropertiesofnanomaterials,andfinallydescribesthepreparationofnano-materialstostudythesituationanddevelopmenttrend.Keywords:nano,nanomaterials,nanotechnology,perform
3、ance,status,trends目录前言3⒈纳米和纳米结构3⒉纳米技术3⒊纳米材料3⒋纳米材料的特性4⒌纳米材料的制备方法4⒍研究现状及发展趋势4前言纳米科学是一门将基础科学和应用科学集于一体的新兴科学,主要包括纳米电子学、纳米材料学和纳米生物学等。21世纪将是纳米技术的时代,随着其制备和改性技术的不断发展,纳米材料在诸多领域将会得到日益广泛的应用,在机械、电子、光学、磁学、化学和生物学领域有关广泛的应用前景。纳米科学技术的诞生,将对人类社会产生深远的影响,并有可能从根本上解决人类面临的许多
4、问题,特别是能源、人类健康和环境保护等重大问题。⒈纳米和纳米结构纳米(nanorneter)是一个长度单位，lnm=10-3μm=10-9μm，通常界定1nm~100nm的体系为纳米体系。由于这个微尺度空间约等于或略大于分子的尺寸上限，恰好能体现分子间强相互作用，因此具有这一尺度的物质粒子的许多性质均与常规物质的相异，甚至发生质变。正是这种性质特异性引起了人们对纳米的广泛关注。纳米结构定义为以具有纳米尺度的物质单元为基础，按一定规律构筑或营造的一种新物系，包括一维，二维及三维的体系，或至少有一维
5、的尺寸处在1nm~100nm区域内的结构。这些物质单元包括纳米微粒、稳定的团簇或人造原子、纳米管、纳米棒、纳米丝及纳米尺寸的孔洞。通过人工或自组装，这类纳米尺寸的物质单元可组装或排列成维数不同的体系，它们是构筑纳米世界中块体、薄膜、多层膜等材料的基础构件。⒉纳米技术纳米技术是20世纪80年代末延生并崛起的高科技，它的基本涵义是指在纳米尺寸范围内研究物质的组成，通过直接操纵和安排原子、分子而创造新物质。纳米技术的出现标志着人类的认知领域已拓展至原子、分子水平，标志着人类科学技术的新时代—纳米科技时
6、代的来临。纳米技术是一门以许多现代先进科学技术为基础的科学技术，是现代科学和现代技术结合的产物。纳米技术在不断渗透到现代科学技术的各个领域的同时，形成了许许多多的与纳米技术相关的研究纳米自身规律的新兴学科，如:纳米物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学及纳米力学等，正是这些新兴学科构成了纳米科技的主要内容。⒊纳米材料纳米材料是纳米科技发展的重要基础，也是纳米科技最为重要的研究对象。广义上，纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料，
7、即纳米材料是物质以纳米结构按一定方式组装成的体系，或纳米结构排列于一定基体中分散形成的体系，包括纳米超微粒子、纳米块体材料和纳米复合材料等。组成纳米材料的基本单元在维数上可分为三类:①零维。指在空间三维尺寸均在纳米尺度内。如纳米尺度颗粒、原子簇等;②一维。指在空间有两维处于纳米尺度，如纳米丝、纳米棒、纳米管等;③二维。是指在三维空间中有一维处于纳米尺度，如超薄膜、多层膜、超晶格等。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、有机一无机纳米复合材料及纳米介孔
8、固体与介孔复合体材料等。⒋纳米材料的特性处于纳米尺度下的物质，其电子的波性以及原子之间的相互作用将受到尺度大小的影响，诸如熔点、磁学性能、电学性能、光学性能、力学性能和化学活性会出现与传统材料迥然不同的性质，表现出的独特性能无法用传统的理论体系解释。导致纳米材料表现独特性能的5种基本效应是表面与界面效应、小尺寸效应（或体积效应）、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和介电限域效应。⒌纳米材料的制备方法纳米材料具有诸多制备方法。若将其制备方法进行简单的分类，可分为物理法和化学法以及气相法和液相法。具体分
