纳米材料参考答案
纳米结构与纳米材料25个题目+完整答案
1.什么是纳米材料？其内涵是什么？（从零、一、二、三维考虑）2.纳米材料的四大效应是什么？对每一效应举例说明。
3.纳米材料的常用的表征方法有哪些？4.用来直接观察材料形态的SEM、TEM、AFM对所测定的样品有哪些特定要求？从它们的图像中能够得到哪些基本信息？5.纳米颗粒的高表面活性有何优缺点？如何利用？6.在纳米颗粒的气相合成中涉及到哪些基本环节？气相合成大致可分为哪四种？气相成核理论的机制有哪两种？7.溶胶-凝胶法制备纳米颗粒的基本过程是怎样的？8.用溶胶-凝胶技术结合碳纳米管的生长机理，可获得密度不同的碳纳米管阵列（也叫纳米森林），简要阐述其主要步骤及如何控制碳纳米管的分布密度？9.改变条件可制备不同晶粒大小的二氧化钛，下图分别为两种晶粒尺寸不同的二氧化钛的XRD图与比表面积数据。
请用Scherrer 方程、BET比表面积分别估算这两种二氧化钛的晶粒尺寸（XRD测试时所用的 = 1.5406Å，锐钛矿相二氧化钛的密度是3.84 g/cm3）（默写出公式并根据图中的数据来计算）。
10.氧化物或者氮化物纳米材料具有许多特殊的功能，请以一种氧化物或者氮化物为例，举出其三种主要的制备方法（用到的原料、反应介质、主要的表征手段）、主要用途（与纳米效应有关的用途）、并介绍这种物质的至少两种晶相。
11.举出五种碳的纳米材料，阐述其一维材料与二维材料的结构特点、用途。
12.简述纳米材料的力学性能、热学性能与光学性能有怎样的变化？13.什么叫化学气相沉积法，它与外场结合又可衍生出哪些方法？简述VLS机制。
14.纳米半导体颗粒具有光催化性能的主要原因是什么？光催化有哪些具体应用15.利用机械球磨法制备纳米颗粒的主要机制是什么？有何优、缺点？16 何为“自催化VLS生长”？怎样利用自催化VLS生长实现纳米线的掺杂？17.液相合成金属纳米线，加入包络剂(capping reagent)的作用是什么？18.何为纳米材料的模板法合成？它由哪些优点？合成一维纳米材料的模板有哪些？19.试结合工艺流程图分别说明氧化铝模板的制备过程以及氧化铝模板合成纳米线阵列的过程20.从力学特性、电学特性和化学特性来阐述碳纳米管的性质，它有哪些主要的应用前景？21.如何提高传统光刻技术中曝光系统的分辩率？22.试比较电子束刻蚀和离子束刻蚀技术的异同点和优缺点。
《纳米材料与技术》大一下12个常考分析题题集整理(附上解题思路)
《纳米材料与技术》大一下12个常考分析题题集整理（附上解题思路）1.纳米颗粒的表面积与体积比计算已知纳米铜颗粒的直径为10nm，请计算其表面积与体积之比，并与直径为1μm的铜颗粒进行比较。
讨论这种比例变化对纳米材料性质的可能影响。
【思路】表面积(A = 4\pi r2)，体积(V = \frac{4}{3}\pi r3)。
对于10nm直径（(r = 5nm)）的铜颗粒，(A = 4\pi (5nm)2)，(V = \frac{4}{3}\pi (5nm)3)。
表面积与体积之比：(\frac{A}{V} = \frac{3}{r})。
将值代入得比例。
对于1μm直径的颗粒，比例会显著降低。
纳米颗粒的高表面积与体积比增强了表面效应，影响催化、反应性等。
2.纳米线的电阻率估算一根金纳米线的直径是20nm，长度为2μm。
请估算其电阻率，并与宏观金线的电阻率进行对比，分析差异原因。
【思路】估算略。
电阻率与材料的尺寸、形状无关，但纳米尺度下，表面散射和量子效应可能影响电阻率。
— 1 —估算时，仍需使用金的宏观电阻率值，但要考虑纳米尺度可能带来的偏差。
纳米线电阻率可能与宏观金线相近，但实际值可能因制备工艺、杂质、表面状态等而异。
3.量子点的能级间距计算考虑一个直径为3nm的半导体量子点，其有效质量为0.067m0（m0为电子静止质量）。
请利用无限深势阱模型估算其第一激发态与基态之间的能级间距。
【思路】利用无限深势阱模型，能级公式为(E_n = \frac{n2\pi2\hbar2}{2mL2})，其中L为量子点直径，m为有效质量，(\hbar)为约化普朗克常数。
代入n=1和n=2分别求得基态和第一激发态能量，然后求差值得出能级间距。
4.纳米薄膜的应力分析假设在硅片上沉积了一层厚度为5nm的金属纳米薄膜，由于晶格不匹配导致薄膜内产生了应力。
请估算该应力的大小，并讨论其对薄膜性能和稳定性的潜在影响。
【思路】应力大小取决于材料性质、沉积条件、薄膜与基底的晶格匹配度等。
高分子纳米复合材料知到章节答案智慧树2023年齐鲁工业大学
高分子纳米复合材料知到章节测试答案智慧树2023年最新齐鲁工业大学第一章测试1.关于纳米材料的表述，错误的是（）参考答案:新型管状病毒处于纳米尺度的范围内2.复合材料的英文名称（）参考答案:Composite3.纳米材料能够实现高分子纳米复合材料既增强又增韧的原因是？（）参考答案:高分子基体中的无机纳米粒子作为高分子链的交联点，增加了填料与基体间的相互作用，从而提高复合材料的强度;随着纳米粒子粒径的减小，粒子的比表面积增大，纳米微粒与基体接触面积增大，有利于改善纳米材料与基体材料的应力传递，使材料受冲击时产生更多的微裂纹，从而吸收更多的冲击能;如果纳米微粒用量过多或填料粒径变大，复合材料应力集中较为明显，微裂纹易发展成宏观开裂，反而造成复合材料性能下降;无机纳米粒子具有微裂纹阻断效应，通过能量的吸收与辐射，使基体树脂裂纹扩展受阻和钝化，最终终止裂纹，不至于发展成为破坏性开裂;纳米材料的粒径对增强增韧性能有直接的贡献;无机纳米粒子进入高分子基体缺陷内，改变了基体的应力集中现象，引发粒子周围基体屈服变形（包括脱粘、空化、银纹化、剪切带作用），吸收一定的变形功实现增韧4.实现杀菌功能可以选用（）纳米Ag5.要实现具有磁性的纳米材料应该选择（）参考答案:纳米Fe3O46.提高高分子纳米复合材料性能的途径有（）参考答案:提高与基体作用力;选择具有特定功能的纳米材料;让纳米材料分散均匀;纳米材料粒径要小7.以下是nanomaterial的为：（）参考答案:MMT;CNT;rGO;石墨;GO;氧化石墨烯8.关于高分子纳米复合材料，说法正确的是（）参考答案:Rainforced phase is nanomaterial;Continuous phase is polymermatrix;It can be made by in-situ polymerization method9.高分子纳米复合材料独特的性能有：（）既增强又增韧;阻隔性;阻燃性;新功能高分子材料性能;超疏水性10.关于团聚，说法正确的是（）参考答案:指的是纳米材料的聚集;产生团聚的主要原因是其表面效应;对纳米材料进行适当的改性，可以降低团聚11.关于聚集态结构，说法正确的是（）参考答案:指的是纳米材料在使用前后所处的状态参数;二级结构包含分散状态;两种结构都包含纳米材料的粒径;二级结构包含分散程度12.关于原位聚合，说法正确的是（）参考答案:原位填充聚合就是原位聚合的一种;单体中含有纳米材料再实施的聚合13.传统的聚合物基复合材料与高分子纳米复合材料都可以既增强又增韧（）参考答案:错第二章测试1.防止纳米SiO2的团聚所使用的化学试剂是（）硅烷偶联剂2.rGO的是哪种纳米材料的英文简写（）参考答案:还原氧化石墨烯3.纳米材料的基本性质包括？（）参考答案:表面效应;宏观量子隧道效应;量子尺寸效应;小尺寸效应4.哪种结构的纳米材料可以实现负载的功能，比如载药（）参考答案:中空结构纳米材料5.纳米材料易于团聚的原因主要是纳米材料的哪种性质造成的（）参考答案:表面效应6.纳米材料的三种分类方式包括（）参考答案:按照属性分类;按照结构分类;按照维度分类7.纳米材料的特殊性质包括？（）参考答案:超疏水性质;润滑性质;光学性质;储氢性质;热学性质8.SiO2@TiO2表示以（）为核，（）为壳。
纳米材料与技术期末考试知识点总结及参考答案
1.纳米科技的含义、意义。
含义：纳米科技的核心思想是构造纳米尺度的材料或结构，发掘其不同凡响的特性并对此予以研究，以致最终能很好地被人们所应用。
将这种思想和相关方引入到各个领域，便形成形形色色的各类纳米科技研发领域，主要包括：纳米体系物理学；纳米体系化学；纳米材料学；纳米材料学；纳米生物学；纳米机械学；纳米加工制造学；纳米表征测量学；纳米医学等。
意义：纳米技术是20世纪90年代出现的一门新兴技术。
它是在0.10至100纳米(即十亿分之一米)尺度的空间内，研究电子、原子和分子运动规律和特性的崭新技术。
当空间尺度足够小的时候，以分子或者更小的单位排列的时候，就会发现很多比现实世界更为奇异的事情。
这是因为运用纳米技术之后，分子或者原子等粒子的结构会发生很大的改变，当然也就会产生更多的原来不具备的特性。
比如说运用纳米技术之后，衣服脏了只需要用清水洗一下就干净了，比如玻璃杯摔不坏，当然这是普通的日常生活的应用。
对于高端的技术来讲，纳米技术更为重要。
纳米技术在超导的应用方面，集成电路的发展方面都具有重要的地位。
例如后者，大家都知道CPU是一种超大规模的集成电路，现在很普遍的P4技术是运用0.09微米的工艺来书写的；当然CPU的集成度还需要提高，运算速度还需要提高等等，这就要求在电路已经达到极限的情况下更注意电路的宽度的提高了。
未来CPU的发展还需要依靠纳米技术来改进和提高了。
纳米技术是一种新型技术，它是建立在微观的技术基础之上的，所以需要投入的资金和技术都是非常大的，但是一旦达到工业生产之后它所创造的产值往往是异常丰富的。
2.纳米材料的分类、定义、制备路径。
分类：定义：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或由它们作为基本单元构成的材料。
制备路径：（1）从上到下把大的尺度减小到纳米尺寸：破碎球磨蚀刻光刻煅烧喷雾法（2）从下到上把分子尺寸累积成纳米尺寸：蒸发凝结气相沉积共沉淀法3.几个效应。
（1）量子尺寸效应：当粒子尺寸下降到某一值时，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；纳米半导体的最高被占据分子轨道(HOMO)和最低未被占据分子轨道能级(LUMO)由准连续变为离散能级，同时能隙变宽的现象，称为量子尺寸效应。
天津市2023-2024学年高一上学期期中联考试题 化学含解析
高一化学（答案在最后）本试卷满分100分，考试用时60分钟。
可能用到的相对原子质量：H-1C-12N-14O-16Na-23Cl-35.5一、选择题(共20题，每题3分，满分60分，每小题只有一个选项符合题意)1.“纳米材料”(1nm ＝10－9m )是指研究开发直径为几纳米至几十纳米的材料。
如将“纳米材料”分散到某液体中，对于所得分散系的叙述不正确的是A.光束通过此分散系时会形成一条光亮的“通路”B.此分散系中“纳米材料”的粒子在做不停的、无序的运动C.在外加电场作用下，“纳米材料”的粒子可能向电极做定向运动D.用滤纸过滤的方法可以从此分散系中分离得到该“纳米材料”2.下列物质相互作用时，生成物与反应物的量或者反应条件无关的是A.碳酸氢钠与石灰水B.碳酸钠与盐酸C.钠与水D.钠与氧气3.我国女科学家屠呦呦发现青蒿素，它是一种用于治疗疟疾的药物，2015年10月获得诺贝尔生理医学奖。
下列有关青蒿素(化学式：15225C H O ，相对分子质量为282)叙述正确的是A.青蒿素的摩尔质量为282B.233.0110⨯个青蒿素分子的质量约为141gC.1mol 青蒿素的质量为282g/molD.282g 青蒿素中含有15个碳原子4.下列各组中两种物质在溶液中的反应可用同一离子方程式表示的是A.224BaCl H SO +；()242Ba OH Na SO +B.324NaHCO H SO +；23Na CO HCl+C.2CO NaOH +；()22CO Ba OH +D .()2Cu OH HCl +；()32Cu OH CH COOH +5.关于同温、同压下等体积的2CO 和CO 的叙述，其中正确的是①质量相等；②密度相等；③所含分子个数相等；④所含碳原子个数相等。
A.①②③④B.②③④C.只有③④D.只有④6.下列实验操作不合理的是A.切割金属钠B.过氧化钠与水反应C.铜丝在氯气中燃烧D.收集2Cl 7.把VL 含有4MgSO 和24K SO 的混合溶液分成两等份，一份加入含amol 2BaCl 的溶液，恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡；另一份加入含bmolNaOH 的溶液，恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁。
纳米材料复习内容答案
纳米材料复习题1、简单论述纳米材料的定义与分类。
2、什么是原子团簇? 谈谈它的分类。
3、通过Raman 光谱中任何鉴别单壁和多臂碳纳米管? 如何计算单壁碳纳米管直径?4、论述碳纳米管的生长机理（图）。
答：碳纳米管的生长机理包括V-L-S机理、表面（六元环）生长机理。
（1）V-L-S机理：金属和碳原子形成液滴合金，当碳原子在液滴中达到饱和后开始析出来形成纳米碳管。
根据催化剂在反应过程中的位置将其分为顶端生长机理、根部生长机理。
①顶端生长机理：在碳纳米管顶部，催化剂微粒没有被碳覆盖的的部分，吸附并催化裂解碳氢分子而产生碳原子，碳原子在催化剂表面扩散或穿过催化剂进入碳纳米管与催化剂接触的开口处，实现碳纳米管的生长，在碳纳米管的生长过程中，催化剂始终在碳纳米管的顶端，随着碳纳米管的生长而迁移；②根部生长机理：碳原子从碳管的底部扩散进入石墨层网络，挤压而形成碳纳米管，底部生长机理最主要的特征是：碳管一末端与催化剂微粒相连，另一端是不含有金属微粒的封闭端；（2）表面（六元环）生长机理：碳原子直接在催化剂的表面生长形成碳管，不形成合金。
①表面扩散机理：用苯环坐原料来生长碳纳米管，如果苯环进入催化剂内部，会被分解而产生碳氢化合物和氢气同时副产物的检测结果为只有氢气而没有碳氢化化物。
说明苯环没有进入催化剂液滴内部，而只是在催化剂表面脱氢生长，也符合“帽式”生长机理。
5、论述气相和溶液法生长纳米线的生长机理。
（1）气相法反应机理包括：V-L-S机理、V-S机理、碳纳米管模板法、金属原位生长。
①V-L-S机理：反应物在高温下蒸发，在温度降低时与催化剂形成低共熔液滴，小液滴相互聚合形成大液滴，并且共熔体液滴在端部不断吸收粒子和小的液滴，最后由于微粒的过饱和而凝固形成纳米线。
②V-S机理：首先沉底经过处理，在其表面形成许多纳米尺度的凹坑蚀丘，这些凹坑蚀丘为纳米丝提供了成核位置，并且它的尺寸限定了纳米丝的临界成核直径，从而使生长的丝为纳米级。
纳米材料科学考试试题及答案
纳米材料科学考试试题及答案考试题目：一、选择题1. 下列哪个不属于纳米材料的特征？A. 尺寸范围在纳米级别B. 具有特殊的物理、化学性质C. 可在常规材料制备工艺中得到D. 表面积较大，因而具有特殊功能2. 纳米颗粒的尺寸范围约为：A. 0.1 - 1 微米B. 1 - 10 纳米C. 10 - 100 纳米D. 100 - 1000 纳米3. 纳米材料的制备方法中，溶胶-凝胶法属于：A. 物理方法B. 化学方法C. 机械方法D. 生物方法4. 下列哪种材料能被应用于纳米技术中的磁性材料？A. 铁B. 铝C. 铜D. 锌5. 纳米材料最主要的应用领域是：A. 电子技术B. 化学工业C. 生物医学D. 机械制造二、简答题1. 简述纳米材料的特殊性质，并举例说明。
2. 请简要介绍纳米材料的常见制备方法，并比较它们的优缺点。
3. 纳米颗粒在生物医学领域的应用有哪些？请列举几个例子。
4. 简述纳米材料在环境保护方面的应用，并说明其优势。
5. 纳米技术对能源领域有何贡献？举例说明。
答案：一、选择题1. C2. C3. B4. A5. A二、简答题1. 纳米材料的特殊性质包括量子尺寸效应、表面效应和量子限域效应等。
以金属纳米颗粒为例，由于尺寸效应，金属纳米颗粒的电子结构将发生改变，使其具有独特的光电性能。
此外，纳米材料的超高比表面积也使其具有更强的催化活性和吸附能力。
2. 常见的纳米材料制备方法包括溶胶-凝胶法、磁控溅射法、气相沉积法和水热合成法等。
溶胶-凝胶法通过溶解金属盐和聚合物等原料，形成胶体溶胶后进行凝胶，最后通过热处理得到纳米材料。
这种方法制备简单，可以得到形态多样的纳米材料。
然而，其过程中可能存在副产物和长周期振荡等问题。
其他方法各有其特点，如磁控溅射法可以得到纯净的纳米薄膜，但设备复杂且制备速度较慢。
3. 纳米颗粒在生物医学领域的应用有诊断、治疗和药物传递等方面。
例如，纳米粒子可以用作医学影像的对比剂，通过控制纳米颗粒的大小和表面修饰，可以实现针对性的细胞成像。
(完整版)纳米知识点与答案
第一章1、纳米科学技术概念纳米科学技术是研究在千万分之一米(10–7)到十亿分之一米(10–9米)内，原子、分子和其它类型物质的运动和变化的科学；同时在这一尺度范围内对原子、分子等进行操纵和加工的技术，又称为纳米技术。
2、纳米材料的定义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。
即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。
“功能”概念，即“量子尺寸效应”。
3、纳米材料五个类（维度）0维材料，1维材料，2维材料，体相纳米材料，纳米孔材料4、0、1、2维材料定义、例子0维材料—尺寸为纳米级(100 nm)以下的颗粒状物质。
富勒烯、胶体微粒、半导体量子点1维材料—线径为1—100 nm的纤维(管)。
纳米线、纳米棒、纳米管、纳米丝2维材料—厚度为1 —100 nm的薄膜。
薄片、材料表面相当薄的单层或多层膜5、纳米材料与传统材料的主要差别尺寸：第一、这种材料至少有一个方向是在纳米的数量级上。
比如说纳米尺度的颗粒，或者是分子膜的厚度在纳米尺度范围内。
性能：第二、由于量子效应、界面效应、表面效应等，使材料在物理和化学上表现出奇异现象。
比如物体的强度、韧性、比热、导电率、扩散率等完全不同于或大大优于常规的体相材料。
6、金属纳米粒子随粒径的减小，能级间隔增大7、与块体材料相比，半导体纳米团簇的带隙展宽，展宽量与颗粒尺寸成反比8、纳米材料的四大基本效应尺寸效应，介电限域效应，表（界）面效应，量子效应9、什么是量子尺寸效应当粒子尺寸下降到某一值时，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；纳米半导体颗粒存在不连续的最高被占据分子轨道（HOMO）和最低未被占据分子轨道能级（LUMO），能隙变宽的现象，均称为量子尺寸效应。
10、什么是小尺寸效应当超细颗粒的尺寸与光波波长、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，晶体周期性的边界条件将被破坏；非晶态纳米颗粒的颗粒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。
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纳米材料与纳米结构复习题1. 简单论述纳米材料的定义与分类。
答：广义上讲：纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度围，或由他们作为基本单元构成的材料。
按维数，纳米材料可分为三类：零维：指在空间三维尺度均在纳米尺度，如纳米颗粒，原子团簇等。
一维：指在空间有两处处于纳米尺度，如纳米丝，纳米棒，纳米管等。
二维：指在三维空间中有一维处在纳米尺度，如超薄膜，多层膜等。
因为这些单元最具有量子的性质，所以对零维，一维，二维的基本单元又分别具有量子点，量子线和量子阱之称2. 什么是原子团簇? 谈谈它的分类。
答：原子团簇: 指几个至几百个原子的聚集体(粒径一般等于或小于1nm)例如：C n H m (n与m都是整数)；碳簇(C60、C70和富勒烯等)原子团簇的分类：a 一元原子团簇：即同一种原子形成的团簇，如金属团簇，非金属团簇，碳簇等。
b二元原子团簇：即有两种原子构成的团簇，例如Zn n P m, Ag n S m等。
c多元原子团簇：有多种原子构成的团簇，例如V n(C6H6)m等d原子簇化合物：原子团簇与其它分子以配位键形成的化合物。
例如(Ag) n(NH 3)m等。
3. 通过Raman 光谱中如何鉴别单壁和多臂碳纳米管? 如何计算单壁碳纳米管直径?答：利用微束拉曼光谱仪能有效观察到单壁纳米管特有谱线，这是鉴定单壁纳米管非常灵敏的方法。
100-400cm -1围出现单壁纳米管特征峰，单壁纳米管特有的呼吸振动模式；1609cm-1是定向多壁纳米管的拉曼特征峰。
单臂管的直径 d 与特征拉曼峰波数成反比，即：d=224/w 。
式中的 d 单壁管的直径，nm；w 为特征拉曼峰的波数cm-14. 论述碳纳米管的生长机理。
答：采用化学气相沉积( CVD) 在衬底上控制生长多壁碳纳米管。
原理：首先，过镀金属(Fe,Co,Ni)催化剂颗粒吸收和分解碳化合物，碳与金属形成碳-金属体；随后，碳原子从过饱和的催化剂颗粒中析出；最后，为了便于碳纳米管的合成，金属纳米催化剂通常由具有较大的表面积的材料承载。
各种生长模型1 、五元环－七元环缺陷沉积生长2、层－层相互作用生长3、层流生长4、顶端生长5、根部生长6、喷塑模式生长7、守善院士：13C同位素标记，多壁碳纳米管的所有层数同时从催化剂中生长出来的，证明了“帽”式生长(yarmulke) 的合理性生长机理表面扩散生长机理：不是生长一单壁管，然后生长外单壁管；而是在从固熔体相处时，开始就形成多层管VLS （气-液-固）顶端生长模型示意图5. 论述气相和溶液法生长纳米线的生长机理。
答：气相法生长纳米线一般按照气 -液個（V-L-S ）和气-固（V-S ）生长机理气-液-固（V-L-S ）生长机理： 首先在衬底表面沉积一层具有催化作用的薄膜（通常为 Au ），在一定温度下，Au 与衬底形成合金液滴或单独形成液滴。
此时通过载气或热蒸发， 将反应物原子带到合金液滴处，凝聚成核。
当这些原子在液滴中达到饱和后，会在液滴 表面结晶，析出并生长成纳米线，最终合金留在纳米线的一端。
由于形成的合金液滴尺 寸很小，并且纳米线只能在催化剂液滴上进行顶端或根部生长，因此能够生长出纳米线。
气個（Vapor-solid,V-S ）生长法原理顶端生长和根部生长：生长机理是 V-L-S 生长机理，关键特征：体相扩散。
如果催化剂保留在纳米管顶端，为顶端生长；如果催化剂保留在底部，为根部生长。
Snt>.%i rn tt* l-luv11 a i xpl i -1\\ hi^kvrSuli^truitv< 11 Ii tIkilirvvilRinAu fft-F Au 闭理 InAsdll I*00 XT) (420t)ndi.N a Au twitn PH i h 九.轴*.吃竣HLS 叽理卫_ hm ；总鹽凹坑或蚀丘为纳米丝提供了成核位置，并且它的尺寸限定纳米丝的临界成核直径，因此 在制备MgO 纳米丝时，Mg 蒸汽在氩气的传送下，能够在生长区生长成纳米丝。
溶液法生长纳米线一般按照溶液 -液相-固相（S-L-S ）和选择性吸附生长机理溶液-液相-固相（S-L-S ）生长机理与 V-L-S 生长机理相同，只是按V-L-S 机制生长，原 料由气相提供；而 S-L-S 机制的原料是由溶液提供的。
就功I RM i制备中，C 2O 22-选择性吸附在 ZnO 的侧面，从而抑制了侧面的生长，从而使 ZnO沿C 轴方向生长出超长纳米线。
6•解释纳米颗粒红外吸收带的宽化和蓝移的原因。
答：红外吸收带宽化的原因：纳米氮化硅、SiC 、及Al 2O 3粉，对红外有一个宽频带强吸收谱。
由于纳米粒子大的比 表面导致了平均配位数下降，不饱和键和悬键增多，与常规大块材料不同，没有一个单 一的，择优的键振动模，而存在一个较宽的键振动模的分布，在红外光场作用下，它们 对红外吸收的频率也就存在一个较宽的分布。
这就导致了纳米粒子红外吸收带的宽化。
蓝移原因：与大块材料相比，纳米微粒的吸收带普遍存在蓝移”现象，即吸收带移向短波长方向。
主要由于表面效应引起： 由于纳米微粒尺寸小， 大的表面力使晶格畸变， 晶格常数变小。
对纳米氧化物和氮化物小粒子研究表明：第一近邻和第二近邻的距离变短。
键长的缩短 导致纳米微粒的键本征振动频率增大，结果使红外光吸收带移向了高波数，即蓝移（化 学键的振动）。
7.论述光催化的基本原理以及提高光催化活性的途径。
答：光催化的基本原理：当半导体纳米粒子受到大于禁带宽度能量的光子照射后，电子 从价带跃迁到导带，产生电子空穴时，电子具有还原性，空穴具有氧化性。
空穴与半导 体纳米粒子表面 OH-反应生成氧化性很高的 OH 自由基，这种活泼的 OH 自由基可把 许多难降解的有机物氧化为 CO 2和H 20等无机物。
半导体的光催化活性主要取决于：导带与价带的氧化一还原电位。
价带的氧化 一还 原电位越正，导带的氧化 一还原电位越负，则光生电子和空穴的还原及氧化能力越强， 光催化的效率就越高。
提高光催化活性的途径：1•减小半导体光催化剂的颗粒尺寸，可以提高其催化效率。
纳 米半导体的尺寸越小，处于表面的原子越多，比表面积越大，大大增强了半导体催化吸附的能力从而提高了光催化降解有机物的能力 选择性吸附生长机理：不同的吸附剂会选择性的通过吸附键的形式（不是物理吸附）吸附 14 .1]珀◎注」I 氏山附在特定晶面上，从而抑制该方向的生长，从而得到超长的纳米线。
在ZnO 纳米线的2•通过对纳米半导体材料进行敏化，搀杂，表面修饰以及表面沉淀金属或金属氧化物等方法，显著改善光吸收及光催化性能。
8. 什么是库仑堵塞效应以及观察到的条件？答：库仑堵塞效应：由于库仑堵塞能的存在对一个小体系的充放电过程，电子不能集体传输，而是一个一个单电子传输，这种现象叫做库仑堵塞效应。
通常，库仑堵塞在极低温度下观察到：观察到的条件是：（e2/2C）> k B「因为体系越小，C越小，e2/2C越大。
如果量子点的尺寸为几纳米，可在室温下观察到上述效应；如果是十几纳米，上述效应必须在液氮温度下观察。
9. 写出公式讨论半导体纳米颗粒的量子限域效应和介电限域效应对其吸收边，发光峰的影响。
答:岛二+笋-空竺- 0.248血2/旷£T式中：E （r）:纳米微粒的吸收带隙，Eg（r= 为体相的带隙，r为粒子半径一[mj+m h-1]-1为粒子的折合质量，其中me和mh分别为电子和空穴的有效质量。
第二项为量子限域能（蓝移）；反应量子限域效应，颗粒尺寸降低，能隙变宽，导致光吸收边移向短波方向，发生蓝移。
第三项为电子-空穴的库仑作用能（红移）；介电限域效应导致介电常数&增加引起吸收边蓝移。
第四项为有效里德伯能。
由上式可以看出，随着粒子半径的减少，量子限域效应为主时，其吸收光谱发生蓝移。
库仑作用为主时，其吸收光谱发生红移。
当微粒尺寸变小后出现明显的激子峰。
其发光峰并不随粒径的减小而移动，而发光强度随半径的减小而迅速增大。
10. 纳米材料中的声子限域和压应力如何影响其Raman光谱。
答：Raman散射是一个“光子-电子-声子”相互作用的过程，当不同波长的激光激发硅纳米线样品产生Raman光谱时，电子能隙与激光能量相近的那部分晶粒将得到优先和较强的激发。
所以对于同种样品入射波长增加时，Rama n峰向高波数移动，半峰宽变窄，对称型变好。
声子限域效应加强，使Raman峰向低波长方向移动，发生蓝移；表面包覆或镶嵌某物质时，Raman峰要考虑压应力的影响，压应力增加，Raman峰向长波长方向移动，发生红移。
11. 论述制备纳米材料的气相法和湿化学法。
气相法：CVD 激光烧蚀金属有机气相沉积热蒸发法分子束外延湿化学法：水热（溶剂热）胶体化学法CVD :近年来采用化学气相沉积在衬底上控制生长多壁碳纳米管。
首先，过镀金属（Fe,Co,Ni）催化剂颗粒吸收和分解碳化合物，碳与金属形成碳-金属体。
随后碳原子从过饱和的催化剂颗粒中析出。
为了便于碳纳米管的合成，金属纳米催化剂通常由具有较大的表面积的材料承载。
激光烧蚀：激光烧蚀是用一束高能激光辐射靶材表面，使其表面迅速加热融化蒸发，随后冷却结晶生长的一种制备材料的方法。
激光烧蚀的作用在于克服平衡状态下团簇尺寸的限制，可形成比平衡状态下团簇最小尺寸还小的直径为纳米级的液相催化剂团簇，这种液相催化剂尺寸的大小限定了后期按V-L-S 机理生长的线状物的直径。
金属有机化学气相沉积：MOCVD 是在气相外延生长的基础上发展起来的一种新型气相外延生长技术。
与CVD 不同的只是所用反应源不同。
热蒸发法：具体过程如下，直接将原料或者是原料与催化剂的混合物放在路子的高温煅加热蒸发，用载气将蒸气吹到冷端，从而形成核长大的过程。
分子束外延：在超高真空条件下，由装有各种所需组分的炉子加热而产生的蒸气，经小孔准直后形成的分子束或原子束，直接喷射到适当温度的单晶基片上，同时控制分子束对衬底扫描，就可使分子或原子按晶体排列一层层地“长”在基片上形成薄膜。
水热（溶剂热）：水热法是利用高温高压的水溶液使那些在大气条件下不溶或者难溶的物质溶解，或反应生成该物质的溶解产物，通过控制高压釜溶液的温差使产生对流以形成过饱和状态而析出生长晶体的方法。
溶剂热反应是水热反应的发展，它与水热反应的不同之处在于所使用的溶剂为有机溶剂而不是水。
胶体化学法：12. 什么是纳米结构，并举例说明它们是如何分类的，其中自组装纳米结构形成的条件是什么。
纳米结构：是以纳米尺度的物质单元为基础。
按一定规律构筑和营造一种新的体系。
它包括一维、二维、三维体系。
这些物质单元包括纳米微粒、稳定的团簇、纳米立方体、纳米圆盘、人造原子、纳米管、纳米棒、纳米线以及纳米尺寸的孔洞等。