微纳米纺织品与检测：习题

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1、一、微纳米纺织品问题：1.名词解释：(1)纳米材料: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（1～100nm）或由它们作为基本单元构成的宏观材料。纳米材料可以是晶体或准晶体或非晶体。纳米材料的基本单元或组成单元可由原子团簇、纳米微粒、纳米线或纳米膜组成。纳米材料可以是金属材料，也可以是无机非金属材料和高分子材料。(2)纳米科技:在纳米尺度（1-100纳米）上研究物质（包括原子、分子的操纵）的特性和相互作用，以及如何利用这些特性和相互作用的具有多学科交叉性质的科学和技术。2.填空题（1）纳米科技

2、的研究内容主要包括___纳米材料____________，_____纳米器件__________，__纳米尺度的检测_________________，___纳米尺度的表征______。（2）纳米材料是__纳米科技_______的主要基础，它和____纳米电子学____、___纳米材料学______、__纳米生物学________、___纳米机械学___________等组成纳米科技最基本的内容，显示出丰富的层次与学科交叉特征。3.解答题（1）微纳米材料的特性有哪些？a.小尺寸效应：特殊的光学性质：当纳

3、米颗粒尺寸小到一定程度时具有很强的吸光性；所有的金属在超微颗粒状态都呈现为黑色；尺寸越小，颜色愈黑，银白色的铂（白金）变成铂黑，金属铬变成铬黑；纳米材料可以作为高效率的光热、光电等转换材料，可以高效率地将太阳能转变为热能、电能。特殊的热学性质：大尺寸固态物质的熔点是固定的，在其被超细化后熔点将显著降低，当颗粒小于10纳米是尤为显著。特殊的磁学性质：利用超顺磁性，已将磁性超微颗粒制成用途广泛的磁性液体，用于电声器件、阻尼器件、旋转密封、润滑、磁性传感器、选矿等领域特殊的力学性质：由于纳米材料粒度非常微小,

4、具有良好的表面效应；陶瓷材料在通常情况下呈脆性，陶瓷茶壶一摔就碎，然而由纳米超微颗粒压制成的纳米陶瓷材料，竟然可以象弹簧一样具有良好的韧性。特殊的电学性质：在金属颗粒的两端加上合适电压时，金属颗粒导电；而电压不合适时金属颗粒不导电。b.表面与界面效应:纳米材料的表面效应是指纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随粒径的变小而急剧增大后所引起的性质变化。c.量子尺寸效应:量子尺寸效应的最直接结果表现在，当在金属颗粒的两端加上电压不合适时就不导电。d.量子隧道效应:纳米材料中的粒子所具有的穿过势垒的能力叫隧道效

5、应（1）微纳米材料的应用方向主要有哪些？a.在催化方面的应用:纳米粒子——第四代催化剂.金属纳米催化剂：贵金属（Pt、Ag）和非贵金属（Ni、Fe）b.在涂料方面的应用:在涂料中加入纳米材料（如纳米TiO2、SiO2和ZnO等）颗粒，可进一步提高其防护能力，实现防紫外线照射、耐大气侵害、抗降解、变色等功能；将纳米抗菌粉用于涂料中制得纳米杀菌涂料，用于涂覆建材产品，如卫生洁具、室内空间、用具、医院手术间和病房的墙面、地面等，可起到杀菌、保洁作用；c.在传感器中的应用：纳米传感器具有庞大的界面,提供大量物质

6、通道,导通电阻很小,有利于传感器向微型化发展二、静电纺名词解释纳米纤维同轴结构：是指具有轴向双层或多层结构（结构各部的理论基准轴线在同一根轴线上）填空1.静电纺装置主要分为高压电源、注射泵、喷丝装置和接收装置四个部分。2.静电纺影响因素分为施加的电场强度、电纺流体的流动速率、喷丝头与收集板之间的距离三类。问答题1、什么叫纳米纤维？静电纺原理是什么？广义的纳米纤维指只要纤维中包含有纳米结构，而且又赋予了新的物性。则可以划入纳米纤维的范畴。狭义的纳米纤维指直径为纳米尺寸范围，即定义为直径为1-100nm的纤

7、维。在静电纺纺丝过程分为两个阶段：第1阶段是有序稳定喷射阶段，第2阶段是螺旋劈裂阶段。在纺丝过程中喷嘴处的溶剂在电场力作用下形成稳定的泰勒锥，当电压超过临界值足以克服液滴的表面张力时，射流形成，在接收板和喷嘴之间，伴随着溶剂的挥发、射流的拉伸和固化，最终纳米纤维收集到收集装置上三、光催化技术（一）名词解释1.光催化:光催化是指半导体材料在光照射下，通过把光能转化为化学能，促进有机物降解和金属离子还原等过程2.光催化材料原理:半导体粒子含有能带结构，通常情况下是由一个充满电子的低能价带和一个空的高能导带构

8、成，它们之间由禁带分开。当用能量等于或大于禁带宽度的光照射半导体时，其价带上的电子被激发，越过禁带进入导带，同时在价带上产生相应的空穴。（二）填空题1.光催化反应有两大类型，一是上坡反应，可以把光能转化成化学能，如光的水解，但因转化率太低，离实际应用还较远。另一类是下坡反应，这类反应是处理废气、废水和固体有机废弃物、改善环境的一种行之有效的方法。2.TiO2光催化材料具有很多优越性，其特点是：不发生光腐蚀；耐酸碱性好；化学性质稳定；对生物无