纳米材料作业
四年级下测第七纳米作业作文的
四年级下测第七纳米作业作文的哎呀，提起这次四年级下册第七的纳米作业，那可真是让我“刻骨铭心”！那天，老师在课堂上宣布了这个作业，说是要让我们深入了解纳米技术在生活中的应用。
我当时心里就“咯噔”一下，纳米？这是啥呀？感觉好高深莫测的样子。
回到家，我一头扎进书房，打开课本，开始琢磨这神秘的纳米。
书上说纳米很小很小，小到超乎想象。
可这到底有多小呢？我挠挠头，开始在脑子里幻想：要是把我变成纳米那么小，那我周围的一粒灰尘估计都像一座大山！我决定先从网上找找资料。
这一搜可不得了，各种各样的信息扑面而来。
我眼睛都快看花了，一会儿看看这个网页，一会儿瞅瞅那个介绍，感觉脑袋都快被这些知识给塞满啦。
我看到说纳米技术能让衣服变得不容易脏，哇，这可太棒了！我想象着自己穿着永远不会弄脏的衣服，在泥地里打滚都不怕，妈妈也不会因为我弄脏衣服而唠叨，嘿嘿，多爽啊！还有纳米材料做的窗户，能自己清洁，不用再费劲地擦玻璃了。
我仿佛看到阳光透过干净明亮的窗户洒在房间里，那得多舒服呀。
不过，光看这些还不够，我得好好整理一下思路。
我拿出纸和笔，开始边想边写。
写着写着，我发现自己对纳米技术的理解还是有点混乱。
一会儿觉得它能解决好多大问题，一会儿又觉得这东西太复杂，自己好像还没完全搞懂。
这时候，弟弟跑进来捣乱，非要拉着我陪他玩。
我正烦着呢，冲他喊了一句：“别烦我，没看我在忙嘛！”弟弟吓得一缩脖子，跑出去了。
我马上就后悔了，哎呀，我这脾气也太急了，弟弟只是想找我玩，我不该凶他的。
没办法，作业还是得继续。
我努力让自己静下心来，重新梳理那些资料。
我想到了之前看到的纳米机器人，据说它们能在人的身体里治病呢。
我就开始幻想，如果我生病了，这些小小的纳米机器人像一群勇敢的小战士，在我的身体里冲锋陷阵，把那些病菌都消灭掉，那该多好啊！不知不觉，天都黑了。
妈妈喊我吃饭，我这才发现自己已经在书房里待了好几个小时。
来到饭桌前，我一边吃饭一边还在想着纳米的事儿，妈妈看我心不在焉的样子，问我：“想啥呢，这么入神？”我把纳米作业的事跟妈妈说了，妈妈笑着说：“这是个好机会，让你多学点新知识呀。
纳米生物材料(结课作业)
3
纳米技术在世界各国的情况
1981年 科学家发明研究纳米的重要工 具———扫描隧道显微镜，原子、分子世界 从此可见。 1990年 首届国际纳米科技会议在美国巴 尔的摩举办，纳米技术形式诞生。 1991年 碳纳米管被人类发现，它的质量 是相同体积钢的六分之一，强度却是铁的 10倍，成为纳米技术研究的热点。
4
2.1 国外纳米技术进展（1）
朗讯公司和牛津大学: 纳米镊子 碳纳米管“秤”，称量一个病毒的重量 称量单个原子重量的“纳米秤”
5
2.1 国外纳米技术进展（2）
1990年，IBM公司用原子排出“IBM”镍基底上用35个氙原 子排列成英文[IBM]
6
纳米技术在当代中国的发展
1993年，中科院操纵原子写字
纳米生物材料
学号：11011543 姓名：杨 贵 东
1
一、纳米材料的概述
纳米技术简介 纳米技术在世界各国的情况 纳米技术在当代中国的发展
2
1.1 纳米及纳米技术
所谓纳米技术，是指在0.1~100纳米的尺 度里，研究电子、原子和分子运动规律和 特性以及对物质和材料进行处理的技术被 称为纳米技术。 纳米生物医用材料是指用于对生物医用材 料进行诊断、治疗、修复或替代其病损组 织、器官或增进其功能的新型高科技纳米
---中国科学院合肥 研究院 的研究
中国科学院沈阳自 动化所研制研制的 纳米微操作机器人 在10×10微米的基片 上刻出的字样
13
纳米组织工程材料
纳米陶瓷材料、纳米复合材料、纳米碳材料、纳米 抗菌材料及创伤敷料、纳米生物活性材料等。
制备纳米晶羟基磷灰石或胶原复合的生物硬组织修复材料，复合材料具有纳米 级别的天然骨分级结构和天然骨的多孔结构
纳米材料特性
《纳米材料导论》作业1、什么是纳米材料？怎样对纳米材料进行分类？答：任何至少有一个维度的尺寸小于100nm或由小于100nm的基本单元组成的材料称作纳米材料。
它包括体积分数近似相等的两部分：一是直径为几或几十纳米的粒子，二是粒子间的界面。
纳米材料通常按照维度进行分类。
原子团簇、纳米微粒等为0维纳米材料。
纳米线为1维纳米材料，纳米薄膜为2维纳米材料，纳米块体为3维纳米材料，及由他们组成的纳米复合材料。
按照形态还可以分为粉体材料、晶体材料、薄膜材料。
2、纳米材料有哪些基本的效应？试举例说明。
答：纳米材料的基本效应有：一、尺寸效应，纳米微粒的尺寸相当或小于光波波长、传导电子的德布罗意波长、超导态的相干长度或投射深度等特征尺寸时，周期性的边界条件将被破坏，声、光、电、磁、热力学等特征性即呈现新的小尺寸效应。
出现光吸收显著增加并产生吸收峰的等离子共振频移；磁有序态转为无序态；超导相转变为正常相；声子谱发生改变等。
例如，纳米微粒的熔点远低于块状金属；纳米强磁性颗粒尺寸为单畴临界尺寸时，具有很高的矫顽力；库仑阻塞效应等。
二、量子效应，当能级间距δ大于热能、磁能、静磁能、静电能、光子能量或超导态的凝聚能时，必须考虑量子效应，随着金属微粒尺寸的减小，金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级的现象和半导体微粒存在不连续的最高被占据分子轨道和最低未被占据分子轨道，能隙变宽的现象均称为量子效应。
例如，颗粒的磁化率、比热容与所含电子的奇、偶有关，相应会产生光谱线的频移，介电常数变化等。
三、界面效应，纳米材料由于表面原子数增多，晶界上的原子占有相当高的比例，而表面原子配位数不足和高的表面自由能，使这些原子易与其它原子相结合而稳定下来，从而具有很高的化学活性。
引起表面电子自旋构象和电子能谱的变化；纳米微粒表面原子运输和构型的变化。
四、体积效应，由于纳米粒子体积很小，包含原子数很少，许多现象不能用有无限个原子的块状物质的性质加以说明，即称体积效应。
纳米材料与技术作业
纳米材料与技术作业1.纳米材料按维度划分，可分为几类？(1) 0维材料quasi-zero dimensional—三维尺寸为纳米级(100 nm)以下的颗粒状物质。
(2) 1维材料—线径为1—100 nm的纤维(管)。
(3) 2维材料—厚度为1 — 100 nm的薄膜。
(4) 体相纳米材料(由纳米材料组装而成)。
(5)纳米孔材料(孔径为纳米级)2. 详细说明纳米材料有那几大特性？这几大特性的特点是什么？为什么纳米材料具有这些特性？(1) 表面效应：我们知道球形颗粒的比表面积是与直径成反比的，故颗粒直径越小，比表面积就会越大，因此，纳米颗粒表面具有超高的活性，在空气中金属颗粒会迅速氧化而燃烧，也正是基于表面活性大的原因，纳米金属颗粒可以看成新一代的高效催化剂，储气材料和低熔点材料；(2) 小尺寸效应：随着颗粒尺寸的量变会引起颗粒宏观物理性质的质变。
特殊的光学性质：所有的金属在超微颗粒状态都呈现为玄色。
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。
由此可见，金属超微颗粒对光的反射率很低，通常可低于l％，大约几微米的厚度就能完全消光。
利用这个特性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。
此外又有可能应用于红外敏感元件、红外隐身技术等；特殊的热学性质：固体颗粒在超微细化后其熔点将明显降低，当颗粒小于10纳米量级时尤为明显；特殊的磁学性质：超微的磁性颗粒可以使鸽子、海豚等生物在微弱的地磁场中辨别方向，利用磁性超微颗粒具有高矫顽力的特性，可以做成高贮存密度的磁记录磁粉，大量应用于磁带、磁盘、磁卡以及磁性钥匙等；利用超顺磁性，可以将磁性超微颗粒制成用途广泛的磁性液体；特殊的力学性质：由于纳米材料具有大的界面，界面的原子排列是相当混乱的，原子在外力变形的条件下很轻易迁移，因此表现出甚佳的韧性与一定的延展性。
(3)宏观量子隧道效应：处于分子、原子与大块的固体颗粒之间的超微纳米颗粒具有量子隧道效应，例如：在知道半导体集成电路时，当电路的尺寸接近电子的波长时，电子就会通过隧道效应溢出器件，使器件无法正常工作。
矿物加工中的纳米技术应用
矿物加工中的纳米技术应用在当今科技飞速发展的时代，纳米技术作为一项前沿科技，正逐渐渗透到各个领域，包括矿物加工。
矿物加工是一个复杂而重要的工业过程，旨在从矿石中提取有价值的矿物，并将其提纯和分离。
纳米技术的应用为矿物加工带来了新的机遇和挑战，显著提高了加工效率、产品质量和资源利用率。
纳米技术在矿物加工中的应用主要体现在以下几个方面：首先是选矿过程的优化。
传统的选矿方法往往受到矿物粒度和物理化学性质的限制，导致选矿效率不高，资源浪费严重。
纳米技术的引入改变了这一局面。
例如，利用纳米粒子的表面活性和选择性吸附特性，可以开发出更加高效的浮选药剂。
纳米浮选药剂能够与矿物表面产生更强的相互作用，提高矿物的可浮性和选择性，从而实现更精细的矿物分离。
此外，纳米技术还可以用于改善矿石的预处理过程。
通过纳米级的磨矿技术，可以将矿石破碎到更小的粒度，增加矿物的暴露面积，提高后续选矿作业的效率。
其次，纳米技术在矿物材料的改性方面发挥着重要作用。
矿物材料经过纳米化处理后，其物理、化学和机械性能会发生显著变化。
以纳米碳酸钙为例，其比表面积大、表面能高，具有更好的补强和填充性能，可广泛应用于塑料、橡胶、涂料等领域。
在矿物加工中，可以利用纳米技术对矿物材料进行表面改性，改善其与聚合物或其他基体材料的相容性和结合力，提高复合材料的性能。
同时，纳米技术还可以用于制备具有特殊功能的矿物材料，如纳米磁性材料、纳米隔热材料等，拓展了矿物材料的应用范围。
再者，纳米技术在矿物加工中的环境治理方面也具有潜在的应用价值。
矿物加工过程中会产生大量的废水、废渣和废气，对环境造成严重污染。
纳米材料具有优异的吸附性能和催化性能，可以用于废水处理中的重金属离子去除和有机物降解。
例如，纳米零价铁能够快速还原废水中的重金属离子，将其转化为无害物质。
纳米二氧化钛等光催化剂可以在光照条件下分解废水中的有机污染物，实现废水的净化。
此外，纳米材料还可以用于废气治理，如纳米吸附剂对有害气体的吸附和转化，降低废气对环境的危害。
碳纳米材料的性能及应用作业.
碳纳米材料的性能及应用Z09016114 蔡排枝摘要:纳米材料被誉为21 世纪的重要材料,而作为新型纳米材料的碳纳米材料因其本身所拥有的潜在优越性,在化学、物理学及材料学领域具有广阔的应用前景。
本文依据目前碳纳米材料的研究发展现状,阐述了碳纳米材料碳60、碳纳米管及石墨烯的结构性能,并对其应用特性进行了初步探讨和分析。
.引言碳纳米材料是指材料微观结构在0-3 维内其长度不超过100nm;由碳原子组成, 材料中至少有一维处于纳米尺度范围0-100nm;具有纳米结构。
它有四种基本类型:a. 纳米粒子原子团如 C 60 (零维 b. 碳纳米纤维和碳纳米管(1维 c. 碳纳米层或膜材料石墨烯(2 维 d.块体纳米材料如金刚石(3 维。
由于碳纳米材料的独特结构,使其具有不同于常规材料和单个分子的性质如量子尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应等,从而导致了碳纳米材料的力学性能、电磁性能、光学性能、热学性能等的改变,并使之在电子学、光学、化工陶瓷、生物、医药、日化诸多方面有重要价值,得到广泛的应用。
由于石墨,金刚石并不是常用的碳纳米材料。
碳纳米材料中,目前应用最成熟的就是碳纳米管。
碳纳米管是一种具有独特结构的一维量子材料,由石碳原子层卷曲而成,管直径一般为几纳米到几十纳米,管厚度仅为几纳米,长度可达数微米。
由于拥有潜在的优越能,碳纳米管无论在物理、化学还是在材料科学领域都将有大发展前景。
比如在材料科学领域,碳纳米管的长度是直的几千倍,被称为“超级纤维”其,性质随直径和螺旋角的同有明显变化。
近年来,美国、日本、德国和中国等国家相成立了纳米材料研究机构,使碳纳米管的研究进展随之加快并在制备及应用方面取得了突破性进展。
.碳纳米材料的性能2.1C60的主要性质及应用C60具有缺电子烯的性质,同时它又兼备给电子能力,六元环间的6:6 双键为反应的活性部位,可发生诸如氢化、卤化、氧化还原、环加成、光化与催化及自由基加成等多种化学反应,并可参与配合作用。
微纳制造技术作业
问题：1、微机械制造材料大致分为几类而常用的制造微机电产品的材料有哪些，MEMS装置为何大多选用硅材料制造2、纳米材料与常规的材料相比，有哪些优点答：1、（1）微机械制造材料大致分为结构材料、功能材料和智能材料三大类。
（2）常用的制造微机电产品的材料有：a，结构材料：是以力学性能为基础，具有一定强度，对物理或化学性能也有一定要求，一般用于构造微机械器件结构机体的材料，如硅晶体。
b，功能材料：指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能，特殊的物理、化学、生物学效应，能完成功能相互转化，主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料。
如压电材料、光敏材料等。
c，智能材料：一般具备传感、致动和控制3个基本要素。
如形状记忆合金、磁/电致伸缩材料、导电聚合物、电流变/磁流变材料等。
（3）由于硅材料具有众多优点，所以MEMS装置大多选用硅材料制造。
其优点如下：①优异的机械特性：在集成电路和微电子器件生产中，主要利用硅的电学特性；在微机械结构中，则是利用其机械特性。
或者同时利用其机械特性和电学特性，即具有机电合一的特性，便于实现机电器件的集成化。
②储量丰富，成本低。
硅是地壳中含量最多的元素之一，自然界的硅元素通常以氧化物如石英（sio2）的形式存在，使用时要提纯处理，通常加工成为单晶形式（立方晶体，各向异性材料）③便于批量生产微机械结构和微机电元件。
硅材料的制造工艺与基层电路工艺有很好的兼容性，便于微型化、集成化和批量生产。
硅的微细加工技术比较成熟，且加工精度高，容易生成绝缘薄膜。
④具有多种传感特性，如压电阻效应、霍尔效应。
⑤纯净的单晶硅呈浅灰色，略具有金属性质。
可以抛光加工，属于硬脆材料，热传导率较大，对温度敏感。
2、纳米材料内部粒子的尺寸减小到纳米量级，将导致声、光、电、磁、热性能呈现新的特性。
对纳米体材料，可以用“更轻、更高、更强”这六个字来概括。
①“更轻”是指借助于纳米材料和技术，可以制备体积更小性能不变甚至更好的器件，减小器件的体积，使其更轻盈。
语文部编版4年级下册第2单元第7课纳米技术就在我们身边分层作业(提升版)
语文部编版4年级下册第2单元第7课纳米技术就在我们身边分层作业（提升版）一、书写1．看词语写拼音乒乓拥有杀菌除臭蔬菜癌症疾病病灶死亡率碳纳米管二、填空题2．给下列生字注音并组词。
纳_____( )康_____( )疾_____( )灶_____( )需_____( )蔬_____( )3．看拼音，写词语。
shōu nàzhǐ xiāng shū cài yǐn yuējiàn kāng fáng zhǐ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )4．按要求写词语。
（1）近义词。
如果——_____普通——_____结实——_____缓慢——_____（2）反义词。
新奇——_____先进——_____降低——_____深刻——_____5．写出下列句子所使用的说明方法。
①纳米是非常非常小的长度单位，1纳米等于十亿分之一米。
_____①如果把直径为1纳米的小球放到乒乓球上，相当于把乒乓球放在地球上。
_____三、选择题6．下列选项中加点字的读音有误的一项是（）A．兵兵（pānɡ）B．杀菌（jǔn）C．病灶（zào）D．死亡率（lǜ）7．根据材料选一选。
（填序号）（选做题）根据对纳米技术的介绍，我认为要制作一个不易碎的杯子需要用到（）A．纳米传感器：一种检测装置，具有良好的敏感性，精度很高。
B．纳米陶瓷：一种复合型材料，能克服陶瓷材料的脆性，使陶瓷具有金属般的柔韧性和可加工性。
C．纳米磁性材料：具有十分特别的磁学性质，制成的磁记录材料不仅音质、图像好，而且记录密度高。
8．“将来我们有可能坐上‘碳纳米管天梯’到太空旅行。
”这一句中引号的作用是（）A．表示直接引用。
B．表示特殊含义。
C．表示着重强调。
9．下列引号的作用与其他不同类的一项是（）A．有一种叫作“碳纳米管”的神奇材料，比钢铁结实百倍。
B．在中国的古代，早就流传着“嫦娥奔月”的神话。
C．“嫦娥四号”这次成功的探月活动，成为我国航天事业的又一座里程碑。
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四川大学功能材料课程综述题目：纳米材料专业：化学工艺姓名：王南南学号： 2014223070047纳米材料摘要由于纳米材料的特殊结构以及所表现出来的特异效应和性能, 使得纳米材料具有不同于常规材料的特殊用途。
本文就纳米材料的性质，制备方法及应用进行了综述, 并对其发展前景进行了展望。
关键词纳米材料性质制备方法应用Nanometer materialsAbstract Due to the special structure of nanomaterials and demonstrated specific effects and performance, making nanomaterials different from conventional materials for special purposes. In this paper, the nature, preparation and application of nano-materials were reviewed, and the prospects of its development prospects.Keyword nanometer materials property preparation method application前言20世纪90年代见证了一场新的科技革命——纳米科技的发展。
它以空前的分辨率为人们揭示了一个可见的原子、分子世界，它的最终目标是直接以原子和分子来构造具有特定功能的产品。
这种精确操控原子、分子构筑材料的能力将会使制造业、农业、能源、医药健康，国家安全等领域取得突破性的进展。
那么，这篇文章会概况的介绍一下纳米材料的相关知识，主要有，纳米材料的定义和性质，制备技术，典型的纳米材料，纳米材料的应用及其发展前景。
1 纳米的相关概念和性质1、1纳米的相关概念纳米（Nano-meter）希腊语“侏儒”“矮子”。
其数学尺度为 1 nm=10-9m=10 埃。
举个简单的例子头发直径大概为50-100 m,而1 nm相当于头发的1/50000。
再比如氢原子的直径为1埃，所以1纳米等于10个氢原子一个一个排起来的长度。
纳米材料就是在纳米基础上发展起来的一门新兴学科，把组成相或晶粒结构的尺寸控制在100纳米以下的具有特殊功能的材料称为纳米材料[1]。
它是指三维空间中至少有一维尺寸小于100 nm的材料或由它们作为基本单元构成的具有特殊功能的材料。
是指结构上具有纳米尺度调制特征的材料。
它的特征尺寸1-100nm。
1．2纳米的性质1.2.1 表面效应球形颗粒的表面积与直径的平方成正比，其体积与直径的三次方成正比，比表面积与直径成反比，故当颗粒直径减少时，颗粒的比表面积显著增加。
而纳米粒子的表面原子与总原子数之比随纳米粒子的尺寸的减小也是大幅度地增加,原子的表面能及表面张力也随着增加,从而引起纳米粒子性质的变化[2].纳米粒子的无序度增加,键态严重失配，配位不足，存在许多悬空键,并具有不饱和性,即出现许多活性中心。
因而极易与其他原子相结合而趋于稳定,所以,具有很高的化学活性.它的表面没有固定的形态，随着时间的变化会自动形成各种形状。
利用表面活性，金属超微颗粒有望成为新一代的高效催化剂[3]、储气材料或低熔点材料。
1.2．2小尺寸效应随着颗粒尺寸的量变，在一定条件下会引起颗粒性质的质变。
由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化称为小尺寸效应。
当超微颗粒尺寸变小，与光波波长、传导电子的德布罗意波长以及超导态的相干长度或穿透深度等物理特征尺寸相当或更小时，晶体周期性的边界条件将被破坏，导致声、光、电、磁、热、力学等特性均会呈现新的小尺寸效应。
如光学性质，当黄金被细分到小于光波波长的尺寸时，他会失去原有的光泽变成黑色的，事实上，所有的金属在超微颗粒状态下都会呈黑色[4]。
尺寸越小，颜色越黑，即此时反射率就会很低，甚至完全的消光。
所以，利用这个性质，可以将金属制成高效率的光电光热转换材料，高效率的将太阳能转变成热能、电能。
热学性质主要表现在熔点方面，一般情况下，固态物质的形态为大尺寸，其熔点一般是固定，超细微化后其熔点将显著降低，特别是颗粒尺寸小于10nm时。
可以利用此性质在较低温度下烧制成大功率半导体管的基片。
磁学性质表现[5]，当微粒尺寸小到一定程度即超微颗粒，它的磁性矫顽力会增加，据此可以做成高储存密度的磁记录材料。
1.2.3量子尺寸效应微粒尺寸下降到一定值时，费米能级附近的电子能级由准连续能级变为分立能级，吸收光谱阈值向短波方向移动，即对某些波长的吸收带发生蓝移，对各种波长光的吸收带有宽化作用。
这种现象称为量子尺寸效应[6]。
量子尺寸效应的存在可以解释一些材料的绝缘性导电性的相关变化。
1.2.4宏观量子隧道效应隧道效应[7]是基本的量子现象之一，即当微观粒子的总能量小于势垒高度时，该粒子仍能穿越这一势垒。
近年来，人们发现一些宏观量如微颗粒的磁化强度、量子相干器件中的磁通量及电荷也具有隧道效应，他们可以穿越宏观系统的势阱而产生变化，故称之为宏观量子隧道效应。
量子尺寸效应和宏观量子隧道效应是制作微电子、光电子器件的理论基础，其确立了现存的微电子进一步微型化的极限。
例如，在制造半导体集成电路过程中，当电路的尺寸接近电子的波长时，电子就会通过宏观量子隧道效应溢出器件，使器件无法正常工作。
2 纳米材料的制备技术关于纳米结构组装体系大致可以分为两大类，一是人工纳米结构组装体系，二是纳米结构自组装体系。
所谓的人工纳米结构组装体系，是利用物理或者化学的方法人为的将纳米尺度的物质单元组装、排列构成一维、二维、三维的纳米结构体系，包括纳米有序列体系和介孔复合体系等。
而纳米结构自组装体系是指通过弱的和较小的有方向性的非共价键，如氢键，范德瓦尔斯键和弱的离子键协同作用把原子、离子或者分子连在一起构成一个纳米结构或者纳米结构的花样。
众所周知，纳米材料的常规制备方法[8]有很多，如溅射法、化学气相沉淀法、共沉淀法、水热法、溶胶凝胶法、浸渍法、超生化学合成法及微波合成法。
这些方法都只能制备各种粉体材料[9]。
现在比较受关注的是纳米有序组装体系和纳米尺度的图案结构，而相关的目前广泛使用的技术大概有光刻、软刻蚀、“蘸水笔“纳米刻蚀和自组装。
下面以自组装为例，简单介绍一下。
所谓自组装[10], 是指基本结构单元(分子, 纳米材料, 微米或更大尺度的物质)自发形成有序结构的一种技术。
在自组装的过程中[11], 基本结构单元在基于非共价键的相互作用下自发的组织或聚集为一个稳定、具有一定规则几何外观的结构。
比如, 单分子层保护的纳米粒子在一定条件下可以在基底上通过体系溶剂的挥发[12,13]或者在水/空气界面通过Langmuir-Blodgett技术[14]自组装形成高度有序的二维/三维超晶格。
3 纳米材料的应用3.1纳米材料在电化学的应用碳纳米材料[15]具有良好的力学、电学及化学性能而被人们广泛研究,特别是对于具有大比表面积、高的电导率和良好生物相容性的碳纳米管、碳纳米纤维和石墨烯更是研究的热点。
这些新型碳材料具有许多优异的物理和化学特性,被广泛地应用于诸多领域,特别是在电化学领域中显示出其独特的优势。
本文主要阐述了碳纳米材料在电化学领域包括生物传感器[16]、超级电容器和燃料电池中的应用。
碳纳米材料由于高的比表面积和其较好的生物相容性,在生物电催化反应中起着重要作用,能够提高酶的直接电子传递速率,因而基于碳纳米材料构建的生物传感器灵敏度高、线性范围宽、重复性和稳定性能好。
3.2磁性纳米材料在分离及催化的应用磁性纳米材料[17]在分离中的应用主要有吸附脱硫、水中有机物的检测、金属离子的分子、生物分子的富集分离、有机磷杀虫剂的去除和富集以及化妆品中对羚基苯甲酸酷的富集在催化中的应用则主要集中在固体酸催化、固体碱催化、催化、光催化、催化氧化等领域。
磁性纳米材料既具有均相催化剂的高活性,义避免非均相催化过程中的扩散限制,同时赋子了催化剂独特的磁分离特性,简化了操作流程,降低了操作成本。
然而该领域的放大实验还不十分成熟,特别是磁性纳米材料的应用还需进一步研究。
3.3纳米材料在污染水体和土壤修复中的应用纳米材料由于其特有的理化性质,如强的吸附性能、高的催化效率,不仅克服了传统污染水体和污染土壤修复技术的不足,而且表现出更高的修复效率。
因此,利用纳米材料对污染环境进行修复已成为当今环境领域的研究热点[18]。
3.4碳纳米材料在生物医学领域的应用纳米材料具有独特的物理化学性,所以碳纳米材料在组织工程、药物/基因载体、生物成像、肿瘤治疗、抗病毒/抗菌、生物传感等生物医学领域都有广泛的应用[19]. 众所周知，羟基磷灰石是骨骼的天然组分之一，在生理环境下性能稳定纳米级材料为骨细胞的黏附生长提供了良好的支撑，使骨细胞易于贴附，分泌多种成骨分化因子，并且在骨细胞钙化过程中，纳米羟基磷灰石还为骨细胞钙化成骨提供晶核，发挥骨传导作用[20]。
因此，纳米羟基磷灰石是骨修复领域中研究最为广泛的材料。
4 总结材料的结构决定材料的性质。
纳米材料的特殊结构决定了纳米材料具有一系列的特异效应,因而出现常规材料所没有的一些特别性能, 从而使纳米材料己获得和正在获得广泛的应用。
且纳米材料所展示的诱人前景还远不及此。
随着人们对纳米材料认识的深人, 相信还会有更多方面的发展和应用, 因此系统地研究和开发新型纳米材料具有重要的实际意义。
随着人们对纳米材料研究的深入, 纳米材料必将出现更为广阔的应用前景, 纳米材料的大规模工业生产和商业应用也将成为现实。
纳米材料作为一门新兴科学必将对人类生活产生深远的影响, 并将对如何调整国民经济支柱产业的布局、设计新产品、形成新的产业及改造传统产业注入高科技含量提供新的机遇。
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