纳米化学的进展

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1、纳米化学的进展摘要:本文初步分析了当前一些国家和地区对纳米技术研究的投资情况。叙述了纳米工艺市场的概况。介绍了不同领域纳米技术应用现状,在此基础上指出了纳米技术存在的问题和未来的纳米科技发展方向。综述了纳米结构化学品四大特征及其应用，金属氧化物纳米材料的制备新进展，纳米技术与化妆品应用研究，纳米客体复合材料新型沸石分子筛主体研究进展，Ni-P基纳米化学复合镀研究现状，纳米化学复合镀层的结构与性能特点等方向，并且对纳米化学的进展和未来进行分析。关键词：纳米化学结构纳米材料纳米技术复合镀纳米科技的发展给人们展现了神奇的纳米新世界,同时也使化学面临诸多

2、新的挑战。人们已经发现,当物质的尺寸逐渐变小而进入纳米领域时,会表现出许多不同于宏观“大块”物质的神奇性质:陶瓷可以摔不碎,金属可以不导电,等等。这些神奇的特性给新材料的制备和新器件的开发提供了广阔的空间。那么,如何制备这些纳米尺度的物质呢?化学家们对此有着责无旁贷的义务。　　从化学的角度来看,纳米材料是原子数目在103到109之间的原子或分子的某种聚集体。化学家们对小分子的合成已经积累了相当丰富的经验,而这个尺度的东西对化学家来说,是个“庞然大物”,是一种新的挑战。按工作的本性，化学家习惯于在纳米尺度上操纵物质。由于这一点，化学技术已经影响社会

3、的每个方面，纳米技术的第一批重要应用和它对日常生活的影响很可能是通过化学来得到的。当化学技术涉及到社会的每个方面时，大部分化学产品，尤其是聚合物的大量原料是受到限制的。因此，与现有化学体系兼容的新的化学原料也提供了普通技术得不到的明显价值。由于它们是混合的、三维的、纳米级的，纳米结构的化学品代表了在过去20年内要开发的完全新的化学原料技术[1]。纳米结构化学品有四大特征1、它们是单分子，不是如氢键化的网状分子构成的可变的组合物。2、它们的大小范围从0.7-50nm，比小分子大，而比大分子要小。3、它们的系统性化学使之可能控制功能性，立体化学，反应

4、性和物理性质。4、它们具有确定的3-d开头的多面体几何。富勒烯和金属簇是极好的例子，而平面的烃类、超分子、粒子和碳纳米管则不是纳米结构化学品。纳米结构化学技术给化学和材料研究提供了新的工具。该技术的出现源于在分子水平上控制材料的物理和生物功能，以及巨大地改进传统材料的物理性质需求。纳米结构化学品（第一批可提供的商业化类型）的化学多样性是巨大的，并且平行于传统有机系统的化学品，还可配合到健全的和精确地定义的无机（硅+氧）纳米结构。当配入到聚合物中，纳米结构化学品提供纳米复合材料性质，同时保持或改善可加工性能，因此提供一切齐全的用途。纳米结构化学品所

5、提供的潜力不仅革新了塑料工业，而且革新整个技术社会，从汽车到医疗购置、到计算机、到体育设备[2]。金属氧化物纳米材料的制备新进展金属氧化物纳米材料广泛应用于制作催化剂、精细陶瓷、复合材料、磁性材料、荧光材料、湿敏性传感器及红外吸收材料等。山东师范大学化学系唐波、葛介超、王春先、张国英、吴长举、舒春英等人综述了近5年来金属氧化物纳米材料的制备方法、研究现状;讨论了这些方法的优缺点。指出液相法,尤其是溶胶-凝胶法、沉淀法、水解法、微乳液法、水热溶剂热法等是目前制备纳米金属氧化物材料最广泛应用的方法。而超声技术、微波辐射技术、交流电沉积技术、超临界流体

6、干燥技术、非水溶剂水热技术等新技术与传统液相法的有机结合,是制备高纯度、小粒径、均匀分散的金属氧化物纳米粉体的最有前途的方法[3]。固相法：贾殿赠在固相配位化学反应的基础上,将室温固相配位化学反应引入金属氧化物纳米粒子的合成中,提出一种室温固相化学反应合成纳米材料的新方法,即用室温固相化学反应首先制得前驱物,进而前驱物经热分解得纳米金属氧化物。此法不仅是无溶剂反应,而且许多反应可在室温或低温条件下发生。因此从原料的使用、合成条件及合成工艺等方面考虑,固相配位化学反应法在合成新颖纳米材料方面具有其潜在的优点。目前采用此新方法已制得纳米CuO[7]、

7、ZnO、NiO等[4]。　液相法：液相法因其相关的工业过程控制与设备的放大技术较为成熟,具有更强的技术竞争优势。该法比较容易控制成核,从而容易控制颗粒的化学组成、形状及大小,而且该方法添加的微量成分和组成较均匀,即使是对于很复杂的材料也可以获得化学均匀性很高的粉体。不过,该法极易引入杂质(如部分阴离子等),造成所得粉体纯度不够。近年来,超声、微波辐射、电弧放电、共沸蒸馏等物理技术的引入,使普通液相法制备纳米粉体得到了新的发展。液相法大致可分为以下几种方法：溶胶-凝胶法[5]、共沉淀法[6]、均匀沉淀法[7]、交流电沉积法[8]、超声沉淀法[9]、

8、醇盐水解法[10]、微波水解法[11]、水热法[12]。气相法：气相法是直接利用气体、或通过各种手段将物质变成气体,使之在气态下发生物理