[精品]纳米材料考试复习

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1、1、纳米材料：指三维空间中至少冇一维处于纳米尺度范围内或由它们作为基木单元构成的材料。2、“自上而下”：是指通过微加工或固态技术，不断在尺寸上将人类创造的功能产品微型化。如：切割、研磨、蚀刻、光刻印刷等。（从大到小）3、“自下而上”：是指以原子分子为基本单元，根据人们的意愿进行设计和组装，从而构筑成具有特定功能的产品，这种技术路线将减少对原材料的需求，降低环境污染。如化学合成、自组装、定位组装等。（从小到大）4、荷花效应：莲花出淤泥而不染，其表面的特殊结构有自我清洁功能，水珠会夹带灰尘颗粒离开叶面，莲花的这一自我清洁功能称为

2、莲花效应。是由粗糙表面上微米结构的乳突以及表面蜡状物的存在共同引起，认为在荷叶表面微米结构的乳突上述存在纳米结构，这种微米结构与纳米结构相结合的阶层结构是引起超疏水表面的根木原因5、在超高分辨率电子显微镜下可以清晰看到：在荷叶叶面上布满着一个挨一个隆起的“小山包”，在山包上面长满绒毛，在“山包”顶则又长出一个个馒头状的“碉堡”凸顶。因此，在“乳突”间的凹陷部份充满着空气，这样就在紧贴叶面上形成一层极薄，只冇纳米级厚的空气层。这就使得在尺寸上远大于这种结构的灰尘、雨水等降落在叶而上后，隔着-•层极薄的空气，只能同叶面上“乳突”

3、的凸顶形成儿个点接触。雨点在白身的表面张力作用下形成球状，水球在滚动中吸附灰尘，并滚岀叶血，这就是“荷叶效应”能自洁叶面的奥妙所在。再加上叶片表而的细微结构之助，使水与叶而的而积更小而接触角变大，因此加强了疏水性，同时也降低污染颗粒对叶面的附着力。6、荷叶效应：应用：包括防水底片、防水噴霧劑；外衣、鞋子、車子的外殻、反光鏡、安全帽鏡片、廚具、乩斯爐等容易髒污的器具表而，其至飛機的表面7、硅藻土：它具有一些独特的性能，如：多孔性、较低的浓度、较大的比表面积、411对的不可压缩性及化学稳定性，能吸附等于自身质量1.5-4倍的水和

4、1.1-1.5倍的油分徽墨，壁虎脚：高粘附力8、纳米材料与传统材料的主要差别：①纳米材料至少有一维处于O.l^lOOnm（尺寸）②因具有量了尺寸效应、界而效应、表血•效应,宏观量子隧道效应等，引起光学，热学，电学，磁学，力学，化学等性质发生显著变化。（性能）9、表面效应：纳米微粒的表面原子数与总原了数之比随着纳米微粒尺寸的减小而人幅度增加，粒了表面结合能随之增加，从而引起纳米微粒性质变化的现彖。10、量子效应：当粒了尺寸下降到接近或小于某一值（激子玻尔半径）时，费米能级附近的电子能级有准连续能级变为分立能级的现象。11＞宏观

5、量子隧道效应：电子即具有粒子性乂具有波动性，隧道效应是指电子贯穿势金的现彖。12、小尺寸效应：纳米材料屮的微粒尺寸小到与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等物理特征尺寸相当或更小时，品体周期性边界条件将会被破坏；非晶态纳米粒子表面层附近原子密度减小，导致声、光、电、磁、热力学等特性呈现新的小尺寸效应。13、热学性质：纳米材料的这些热学性质与其晶粒尺寸直接相关。超细颗粒的熔点随着粒径的减小而下降。当粒径小于10nm时，熔点急剧下降。其中3nm左右的金微粒子的熔点只冇其块体材料熔点的一半。14、纳米粒子熔点下降

6、的原因：由于颗粒小,纳米微粒的表血能高、表血原子数多，这些表面原子近邻配位不全，活性人（为原子运动提供动力），纳米粒子熔化时所需增加的内能小，这就使得纳米微粒熔点急剧下降。15、光学性能：光与物质相互作用，除吸收外，还有散射作用，微粒対光波的散射与波长的四次方成反比，因此天空成蓝色。16、蓝移：与人块材料相比，纳米微粒的吸收带普遍存在“蓝移”现象，即吸收带移向越波长方向。随着微粒尺寸的变小而有明显的蓝移。解释：①量了尺寸效应：由于颗粒尺寸卜•降能隙变宽，这就导致光吸收带移向薊波方向；Ball等对这种益移现象给出「普适性的解释

7、：已被电子占据分子轨道能级与未被占据分子轨道能级之间的宽度（能隙）随颗粒直径减小1佃增大，这是产生蓝移的根木原因，这种解释对半导体和绝缘体都适用。17、红移：在一些情况下，粒径减小至纳米级时光吸收带和対粗品材料呈现“红移”现象。即吸收带移向长波长。原因：由于表而或界而效应，引起纳米微粒的表而张力增大，使发光粒了所处的环境变化致使粒了的能级改变，带隙变窄所引起的。18、纳米微粒的发光：光致发光是指在一定波长光照射卜•被激发到高能级激发态的电子重新跃回到低能级被空穴俘获而发射出光了的现象。19、碳纳米管：由单层或多层石墨片绕屮心

8、按一定角度卷曲而成的无缝、中空纳米管。结构：分为多壁纳米管和单壁纳米管。多壁纳米管同心轴管间距0.34nmo人多数碳管的两端由五边形和七边形构成半球状封口。纳米碳管上的碳原子电子结构和石黑相近，为SX杂化。纳米碳管的管壁是山碳原子六边形组成的。它可能存在三种类型的结构：单臂纳米管、锯齿形纳