纳米材料制备与纳米材料制备及应用现状(1)

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1、2006年第3期中国非金属矿工业导刊总第55期[信息]纳米技术与纳米材料制备及应用现状孙成林1,2，连钦明2（1.龙岩市亿丰粉碎机械有限公司北京办事处，北京100081；2.龙岩市亿丰粉碎机械有限公司，福建龙岩364001）进入21世纪以来，纳米技术以其快速发展走近人们的生活，过去的2005年，各粉体技术相关媒体都以一定的容量介绍我国纳米技术的发展，材料制备与应用是粉体生产及科研人员更为关注的领域，因此，笔者着重对2005年纳米技术的制备与应用加以介绍。白春礼[1]首先分析了美国纳米科技政策指出；2004年美国总统布什签署了《21世纪纳米研究法案》是以法律的形式保证2005年

2、以后的4年，政府对纳米技术有一个稳定投入。美国能源部确定了未来20年科学发展战略规划“重中之重”的项目：第三项就是发展纳米科学，开发新材料、新方法。此外欧盟、英国、日本、韩国都有各自的纳米计划：各自建立了研究机构。在世界纳米总投资中，美国占35%，欧洲各国占36%，亚洲占29%，亚洲投资主要由韩国和日本构成。我国发展纳米科技要根据发展现状和国际发展态势，着眼于国家长远发展，以提高我国科技持续创新能力、发展高科技、实现产业化为指导方针，坚持“有所为、有所不为，总体跟进，重点突破”，采用新机制，充分调动科研人员积极性。作者介绍了美国纳米应用研究方面有四大热点：癌症诊断、半导体芯片

3、、光学新材料、生物分子追踪，其中在芯片和癌症诊断领域的应用可望在今后10年内出现划时代的突破。我国目前已形成3000人的高水平研究队伍，据不完全统计，十五期间，国家对纳米科技的投入达8.3亿人民币。在纳米材料研究方面我国同国际差距不是很大，尤其是基础研究方面；在建材、纺织品领域的应用方面已初步具备产业化的基础；在纳米生物技术研究方面，我国与国际上都处于起步阶段。现在的不足是：①由于受到资源和微电子产业水平的限制，我国纳米器件研究工作与发达国家相比有明显差距。②有自立知识产权的专利数量较少，内容大部分集中在纳米材料的制备上。③企业很多，但大部分（90%）是没有研发能力的小企业

4、，且多从事纳米粉体材料的制备，企业运行机制也需要进一步规范；④产、学、研价值链尚未形成。白春礼院士[2]指出2004年1～8月我国SCI纳米科技研究论文总数占世界第一位，但是中国科学家，愿意写论文，不愿申请专利，中国的纳米专利在世界排名没进入前20名。在最近刚刚通过的国家科技技术中长期发展纲要中，纳米技术被列为优先发展领域。国内已有锂电池、乙肝试纸、建筑涂料等10余项可以产业化的成果。目前我国在纳米产品研究方面主要集中于纳米材料领域，今后将进一步拓展电子、生物等领域的纳米技术研究。贺志荣[3]简述了纳米材料的种类、特性及应用研究的进展情况。材料方面介绍了纳米金属、纳米陶瓷、纳

5、米聚合物、纳米复合材料、纳米多孔材料、纳米磁性材料、纳米半导体材料、纳米生物材料。对纳米材料的应用，介绍了机械：①零件表面涂层保护、②微型机械；电子：①电器、②微型机器人；化工：①催化、②过滤、③颜料和油墨、④汽油微乳化剂；生物：医药；纺织；军事；航空与航天各方面。对未来发展发表了三点看法：①研究易于精确控制的纳米材料制备、纯化方法和表面修饰、包覆方法。②研制特殊功能纳米材料，包括纳米功能涂料和纳米添加剂等；③研制高性能纳米结构材料，包括高性能纳米金属、陶瓷材料、纳米相增强复合材料等。于辉等[4]概略总结了纳米材料和纳米技术的发收稿日期：2006-03-10作者简介：孙成林，

6、男，68岁，教授级高级工程师。162006年第3期中国非金属矿工业导刊总第55期展战略，并介绍了国内纳米材料研究现状，阐述了纳米技术的发展和纳米材料的应用前景，指出如果解决好以下7个方面，纳米材料的应用前景将更加光明：①纳米颗粒尺寸、分布和形貌控制；②纳米颗粒表面的形态、缺陷、粗糙度、纯度的控制；③化学组成和微结构的均匀控制；④团聚体的控制与分散性控制；⑤工艺稳定性的控制；⑥纳米材料的稳定性、存储和运输技术；⑦环境污染控制。刘海鹏等[5]对纳米物质的制备方法介绍了对气相法中的气体中蒸发法、化学气相反应法、化学气相凝聚法、溅射法。液相法包括沉淀法、水解法、喷雾法溶剂热法(高温高

7、压)、蒸发溶剂热法、氧化还原法、辐射法、化学合成法。固相法包含热分解法、固相反应法、物理粉碎法、球磨法。纳米粒子在精细化工中的应用：首先是催化领域中的应用，即在加氢催化反应中的应用和在其他催化反应中的应用，其次是在涂料领域、化工污水处理及化妆品中的应用。王泽红等[6]指出晶须是复合材料中重要的增强组元，因此近年对晶须的研究倍受关注。王泽红等对CaSO4晶须制备技术及其应用的研究论述了晶须的特性及硫酸钙晶须特性；以生石膏为原料，采用水热法合成了硫酸钙晶须的制备机理、工艺流程、产品特性，并在适宜条件下制备出