纳米科学与技术知识点
部编版语文四年级下册《纳米技术就在我们身边》同步训练(教师版)
部编版2022-2023学年四年级下册语文第7课《纳米技术就在我们身边》同步训练一、基础运用1．在文中找出下列词语，写两遍。
纳米拥有冰箱除臭蔬菜钢铁隐形健康细胞疾病预防病灶需要功能材料深刻碳纳米管无能为力【答案】纳米拥有冰箱除臭蔬菜钢铁隐形健康细胞疾病预防病灶需要功能材料深刻碳纳米管无能为力【知识点】字形【解析】【分析】书写词语时，要先观察例字的结构特点。
然后，一笔写成，不能看一笔，写一笔。
特别是“ 冰、病、蔬”字的结构，要安排好笔画的书写位置。
要做到规范、正确和美观。
故答案为：纳米拥有冰箱除臭蔬菜钢铁隐形健康细胞疾病预防病灶需要功能材料深刻碳纳米管无能为力【点评】本题考查学生的书写能力。
书写时，要注意这些字的笔画、结构。
2．《纳米技术就在我们身边》一文列举了三个例子谈纳米技术让人们更加健康的，下列有一个例子不是（）A．运用纳米检测技术早期检测预防癌症。
B．纳米机器人杀死癌细胞。
C．纳米缓释技术治病。
D．纳米吸波技术治病。
【答案】D【知识点】课文内容理解【解析】【分析】解答此类题目关键是抓住各项表述的要点，仔细理解课文的内容，结合选项判断正误。
《纳米技术就在我们身边》一文列举了三个例子“运用纳米检测技术早期检测预防癌症；纳米机器人杀死癌细胞；纳米缓释技术治病。
”谈纳米技术让人们更加健康的。
文中没有列举“纳米吸波技术治病。
”故选D。
故答案为：D【点评】此题考查学生对课文的内容的理解的能力，平时一定要认真理解并加以识记。
3．（）查字典填空。
“死亡率”的“率”的第三画是，用部首查字法，应先查部，再查画；用音序查字法，应先查大写字母，再查音节。
“率”还有一个读音是，可组词。
【答案】 ；亠；九；L；lǜ；shuài；率领【知识点】拼音；字形【解析】【分析】考查查字典。
查字典的方法可分为部首查字典和音序查字典。
部首查字法先找到部首所在页面，然后再数数除去部首有几画，便可找到相应页码。
音序查字法要求学生能准确找到声母对应的大写字母，然后通过音节找到相应页码。
有机化学基础知识点整理有机化学与纳米科学的关系
有机化学基础知识点整理有机化学与纳米科学的关系有机化学是研究有机化合物的构造、性质、合成和反应机理的一门学科。
纳米科学是研究纳米尺度（10^-9m）范围内的材料结构、性质和应用的学科。
尽管有机化学和纳米科学在学科方向上有所不同，但它们之间存在着紧密的联系和相互作用。
本文将整理有机化学的基础知识点，并探讨有机化学与纳米科学之间的关系。
一、有机化学基础知识点1.有机化合物的命名法：有机化合物的系统命名法主要包括IUPAC 命名法和功能团命名法。
IUPAC命名法是一种国际通用的有机化合物命名规则，通过规定的前缀和后缀来表示化合物结构和官能团。
功能团命名法则是根据化合物中存在的主要功能团来进行命名，例如醇、醛、酮等。
2.有机化合物的结构与性质：有机化合物的结构由碳骨架、官能团和取代基等部分组成。
不同的结构和取代基会导致有机化合物的性质的差异。
例如，醇具有亲水性，醛和酮具有弱酸性等。
3.有机反应机理：有机化学中存在着许多重要的反应机理，如取代反应、加成反应、消除反应等。
了解这些反应机理可以帮助我们预测和解释化学反应的发生过程和产物生成。
4.分子构象与立体化学：有机化学中分子的构象和立体化学是重要的知识点。
分子的构象描述了分子在空间中的不同排列方式，而立体化学研究的是分子中手性物质的合成、分离和构效关系。
二、有机化学与纳米科学的关系1.纳米材料的合成：有机化学在纳米科学中具有重要的作用，许多纳米材料的合成方法都与有机化学技术密切相关。
例如，溶胶-凝胶法、水热法等常用的纳米材料合成方法中经常使用有机物作为模板剂或表面活性剂来控制纳米材料的尺寸、形貌和表面性质。
2.有机功能材料：有机化学为纳米科学提供了种类繁多的功能材料。
例如，有机光电材料、有机荧光材料、有机抗菌材料等在纳米科学中得到广泛应用。
这些材料的设计和合成离不开有机化学的基本原理和技术。
3.纳米级有机化合物：纳米级有机化合物是指具有纳米尺度的有机化合物。
(四年级)四年级《纳米技术就在我们身边》知识点总结
四年级纳米技术就在我们身边知识点总结这是一篇介绍纳米、纳米技术的科普说明文，说明思路清晰，逻辑性强。
以大胆的想象，通俗易懂的语言，向我们介绍了纳米技术的神奇，展示了纳米技术在应用上的美妙前景。
这里给大家分享一些四年级纳米技术就在我们身边知识点，欢送阅读!四年级纳米技术就在我们身边原文纳米技术是20世纪90年代兴起的高新技术。
如果说20世纪是微米的世纪，21世纪必将是纳米的世纪。
什么是纳米技术呢这得从纳米说起。
纳米是非常非常小的长度单位，1纳米等于10亿分之一米。
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，可见纳米有多么小。
纳米技术的研究对象一般在1纳米到100纳米之间，不仅肉眼根本看不见，就是普通的光学显微镜也无能为力。
这种小小的物质拥有许多新奇的特性，纳米技术就是研究并利用这些特性造福于人类的一门学问。
纳米技术就在我们身边。
冰箱里面用到一种纳米涂层，具有杀菌和除臭功能，能够使食物保质期和蔬菜保鲜期更长。
有一种叫作“碳纳米管〞的神奇材料，比钢铁结实百倍，而且非常轻，将来我们有可能坐上“碳纳米管天梯〞到太空旅行。
在最先进的隐形战机上，用到一种纳米吸波材料,能够把探测雷达波吸收掉，所以雷达根本看不见它。
纳米技术可以让人们更加健康。
癌症很可怕，但如果在只有几个癌细胞的时候就能够发现的话，死亡率会大大降低。
利用极其灵敏的纳米检测技术，可以实现疾病的早期检测与预防。
未来的纳米机器人，甚至可以通过血管直达病灶，杀死癌细胞。
生病的时候，需要吃药。
现在吃一次药最多管一两天，未来的纳米缓释技术，能够让药物效力缓慢地释放出来，服一次药可以管一周，甚至一个月。
纳米技术将给人类的生活带来深刻的变化。
在不远的将来，我们的衣食住行都会有纳米技术的影子。
四年级纳米技术就在我们身边知识点我会写：纳：纳米接纳容纳吐故纳新拥：拥有拥抱拥挤蜂拥而至箱：冰箱信箱邮箱箱子臭：除臭臭气臭味遗臭万年蔬：蔬菜果蔬时蔬瓜果菜蔬碳：低碳碳酸二氧化碳钢：钢铁钢笔钢琴百炼成钢隐：隐蔽隐藏隐患假设隐假设现健：健康强健健身健忘康：健康康乐小康康庄大道胞：细胞胞衣胞兄侨胞同胞疾：疾病顽疾疾驰疾恶如仇防：预防防御国防防微杜渐灶：灶台灶王病灶另起炉灶需：需要必需军需各取所需书写指导：“臭〞上下结构，上面是个“自〞下面是个“犬〞，不要少写“自〞里的一横和“犬〞上的一点。
部编版四年级语文下册第7课《纳米技术就在我们身边》优质教案(送全册知识点总结)
7纳米技术就在我们身边点、提、撇、捺。
（3）检查词语理解。
【出示课件7、8、9】（1）微米：微米是长度单位。
1微米相当于1米的一百万分之一。
（2）直径：是指通过一平面图形或立体(如圆、圆锥截面、球、立方体)中心到边上两点间的距离。
（3）隐形战机：通常是指在电磁、可见光、红外、声学等方面难以探测或跟踪的战斗机，其中最主要的就是电磁隐形。
（4）雷达：测定目标位置的无线电装置或系统。
（5）无能为力：不能施展力量。
指使不上劲或没有能力去做好某件事情、解决某个问题。
（6）病灶：疾病集中的部位或是综合病症、感染的主要部位。
（7）纳米缓释技术：这是一个纳米技术的问题,就是把材料(一般是药物)用纳米材料包起来或直接做成纳米材料,在一定环境下使它缓慢地释放出来的技术。
（8）纳米机器人：是机器人工程学的一种新兴科技，纳米机器人的研制属于分子纳米技术的范畴，它根据分子水平的生物学原理为设计原型，设计制造可对纳米空间进行操作的“功能分子器件”。
纳米机器人的设想，是在纳米尺度上应用生物学原理，发现新现象，研制可编程的分子机器人，也称纳米机器人。
合成生物学对细胞信号传导与基因调控网络重新设计，开发载体或生物计算机或细胞机器人，从而产生了另种方式的纳米机器人技术。
三、再读感知，理清脉络。
1.课文从哪几方面介绍了纳米？举出了哪些具体的例子？让学生边读边思考，边勾画。
【出示课件10】（改善我们的生活，医疗制药。
）2.根据学生的回答，老师进行点拨。
3.再读全文，归纳课文主要内容。
【出示课件11】此环节的设计是教师帮助学生找到梳理结构的方法，帮助学生从整体上把握课文内容，学习作者组织材备课素材【教材分析】这是一篇介绍纳米、纳米技术的文章。
作者以大胆的想象，通俗易懂的语言，向我们介绍了纳米技术的神奇，展示了纳米技术在应用上的美妙前景。
文章除了向我们介绍“纳米”等科学术语外．在内容上更突出介绍纳米的神奇，对此作家将纳米技术在社会生活中的应用通过想象表现得淋漓尽致。
纳米材料与技术专业
纳米材料与技术专业纳米材料与技术是当今科技领域中备受关注的研究方向之一。
纳米材料具有独特的物理、化学和生物特性，广泛应用于材料科学、生物医学、能源、环境等领域，对于推动科技创新和产业发展具有重要意义。
本文将从纳米材料的定义、特性、应用以及未来发展趋势等方面进行探讨。
首先，纳米材料是指至少在一维尺度上具有至少一个尺寸小于100纳米的材料。
由于其尺寸处于纳米尺度，纳米材料表现出与宏观材料完全不同的物理、化学和生物特性。
例如，纳米材料具有较大的比表面积和量子尺寸效应，使其在光电子器件、催化剂、生物传感器等领域具有独特的应用优势。
其次，纳米材料在材料科学领域具有广泛的应用。
纳米材料可以用于制备高性能的纳米复合材料、纳米传感器、纳米电子器件等，为材料科学领域带来了全新的发展机遇。
同时，纳米材料在生物医学领域也有着重要的应用，如纳米药物载体、纳米生物传感器等，为疾病诊断和治疗提供了新的思路和方法。
另外，纳米材料在能源和环境领域也有着重要的应用前景。
纳米材料可以用于制备高效的太阳能电池、储能材料、光催化剂等，为可再生能源和清洁能源的发展做出了重要贡献。
同时，纳米材料在环境污染治理、水处理、空气净化等方面也有着广阔的应用前景。
最后，纳米材料与技术的未来发展趋势令人期待。
随着纳米材料研究的不断深入，人们对其性能和应用的理解将不断加深，新型纳米材料的设计合成和应用将不断涌现。
同时，纳米技术的发展也将推动纳米材料在各个领域的应用，为科技创新和产业发展带来新的机遇和挑战。
总之，纳米材料与技术专业是一个充满活力和潜力的研究领域，其在材料科学、生物医学、能源、环境等领域具有广泛的应用前景。
随着科技的不断进步和纳米材料研究的不断深入，相信纳米材料与技术将为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
(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。
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;11、什么是表界面效应纳米微粒尺寸小,表面能高,位于表面的原子占相当大的比例;由于表面原子数增多,原子配位不足及高的表面能,使这些表面原子具有高的化学活性,催化活性,吸附活性;表面效应是指纳米粒子表界面原子数与总原子数之比随粒径的变小而急剧增大后引起的性质上的变化;12、什么是宏观量子隧道效应微观粒子具有贯穿势垒的能力称为隧道效应;近年来,人们发现一些宏观量,例如微颗粒的磁化强度、量子相干器件中的磁通量等亦具有隧道效应,它们可以穿越宏观系统的势垒而产生变化,故称为宏观量子隧道效应;13、什么是库仑堵塞效应当体系的尺度进入到纳米级一般金属粒子为几个纳米,半导体粒子为几十纳米,体系电荷是“量子化”的,即充电和放电过程是不连续的,充入一个电子所需的能量Ec为e2/2C,e 为一个电子的电荷,C为小体系的电容,体系越小,C越小,能量Ec越大;我们把这个能量称为库仑堵塞能;换句话说,库仑堵塞能是前一个电子对后一个电子的库仑排斥能,这就导致了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的传输;通常把小体系这种单电子输运行为称库仑堵塞效应;14、纳米微粒熔点降低的原因与常规粉体材料相比,由于纳米微粒的颗粒小,其表面能高、比表面原子数多;这些表面原子近邻配位不全,活性大,以及体积远小于大块材料的纳米粒子熔化时所需增加的内能小得多,这就使得纳米微粒的熔点急剧下降;15、烧结温度比常规粉体显著降低的原因所谓烧结温度是指把粉末先用高压压制成形,然后在低于熔点的温度下使这些粉末互相结合成块,密度接近常规材料的最低加热温度;纳米粒子尺寸小,表面能高,压制成块材后的界面具有高能量,在烧结中高的界面能成为原子运动的驱动力,有利于界面附近的原子扩散、界面中的空洞收缩及空位团的湮没;因此,在较低温度下烧结就能达到致密化目的,即烧结温度降低;16、什么是宽频带强吸收大块金属具有不同颜色的金属光泽,表明它们对可见光范围各种颜色波长的光的反射和吸收能力不同;而当尺寸减小到纳米级时,各种金属纳米微粒几乎都呈黑色;它们对可见光的反射率极低,而吸收率相当高;例如,Pt纳米粒子的反射率为1％,Au纳米粒子的反射率小于10％;这种对可见光低反射率,强吸收率导致粒子变黑;17、纳米材料的红外吸收谱宽化的主要原因1 尺寸分布效应：通常纳米材料的粒径有一定分布,不同颗粒的表面张力有差异,引起晶格畸变程度也不同;这就导致纳米材料键长有一个分布,造成带隙的分布,这是引起红外吸收宽化的原因之一;2 界面效应：界面原子的比例非常高,导致不饱和键、悬挂键以及缺陷非常多;界面原子除与体相原子能级不同外,互相之间也可能不同,从而导致能级分布的展宽;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,在红外光作用下对红外光吸收的频率也就存在一个较宽的分布;18、什么是纳米材料吸收光谱的蓝移与大块材料相比,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;19、纳米材料吸收光谱蓝移的原因1 量子尺寸效应：即颗粒尺寸下降导致能隙变宽,从而导致光吸收带移向短波方向;Ball 等的普适性解释是：已被电子占据的分子轨道能级HOMO与未被电子占据的分子轨道能级LUMO之间的宽度能隙随颗粒直径的减小而增大,从而导致蓝移现象;这种解释对半导体和绝缘体均适用;2 表面效应：纳米颗粒大的表面张力使晶格畸变,晶格常数变小;对纳米氧化物和氮化物的研究表明,第一近邻和第二近邻的距离变短,键长的缩短导致纳米颗粒的键本征振动频率增大,结果使红外吸收带移向高波数;20、什么是纳米材料吸收光谱的红移现象在一些情况下,当粒径减小至纳米级时,可以观察到光吸收带相对粗晶材料的“红移”现象,即吸收带移向长波长;21、金属纳米颗粒材料电阻增大原因纳米材料体系的大量界面使得界面散射对电阻的贡献非常大,当尺寸非常小时,这种贡献对总电阻占支配地位,导致总电阻趋向于饱和值,随温度的变化趋缓;当粒径低于临界尺寸时,量子尺寸效应造成的能级离散性不可忽视,最后温升造成的热激发电子对电导的贡献增大,即温度系数变负;22、纳米材料的超顺磁性及原因铁磁性纳米颗粒的尺寸减小到一定临界值时,进入超顺磁状态;其原因是：在小尺寸下,当各向异性能减小到与热运动能可比拟时,磁化方向就不再固定在一个易磁化方向上,易磁化方向做无规律的变化,结果导致超顺磁性的出现;此时磁化率不再服从居里－外斯定律;23、纳米材料的高矫顽力及原因纳米粒子尺寸高于超顺磁临界尺寸时,通常呈现高的矫顽力;起源有两种模型：1 一致转动模型；2 球链反转磁化模型;前者的解释是：当粒子尺寸小到某一尺寸时,每个粒子就是一个单磁畴;例如Fe的单磁畴临界尺寸为12nm,Fe3O4 为40nm;每个单磁畴的纳米粒子实际上成为一个永久磁铁,要使该磁铁去磁,必须使每个粒子整体的磁矩反转,这需要很大的反向磁场,因此具有较高的矫顽力;该模型预测值通常偏高;球链模型认为,由于净磁作用球形纳米Ni粒子形成链状,以此作为理论推导的前提;24、“摔不碎的陶瓷碗”的原因"陶瓷材料在通常情况下呈脆性,由纳米粒子压制成的纳米陶瓷材料有很好的韧性;因为纳米材料具有较大的界面,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容易迁移,因此表现出甚佳的韧性与延展性;25、纳米材料较高的化学活性和催化活性的原因由于纳米材料的比表面积很大,界面原子数很多,界面区域原子扩散系数高,而表面原子配位不饱和性将导致大量的悬键和不饱和键等,这些都使得纳米材料具有较高的化学活性,许多纳米金属微粒室温下在空气中就会被强烈氧化而燃烧;将纳米Er和纳米Cu 粒子在室温下进行压结就能够发生反应形成CuEr金属间化合物,而很多催化剂的催化效率随颗粒尺寸减小到纳米量级而显著提高,同时催化选择性也增强;第二章1、什么是光催化纳米半导体材料在光的照射下,通过把光能转化为化学能,促进化合物的合成或使化合物有机物、无机物降解的过程称为光催化;2、光照射纳米TiO2的反应可用反应式表示3、光生空穴在光催化剂表面发生的氧化还原反应：4、光生电子在光催化剂表面发生的氧化还原反应：5、纳米TiO2半导体粒子产生光催化作用而相应的体相半导体上却没有任何光催化活性的原因与体相材料不同,纳米半导体材料可以利用太阳能进行光催化反应,例如：粒径为10nm 的TiO2半导体粒子,对于光催化有机物显示出高效率的量子效率,而相应的体相半导体上却没有任何光催化活性1纳米半导体粒子的量子尺寸效应使导带和价带能级变为分立能级,能隙变宽;纳米半导体粒子获得了更强的还原及氧化能力,从而产生了光催化性能;2计算表明,在粒径为1m的TiO2粒子中,电子从体内扩散到表面的时间约为100ns；而在粒径为10nm的微粒中扩散时间仅为10ps,粒径越小,电子与空穴的复合几率越小,电荷分离效果越好,光催化活性提高;6、纳米TiO2光触媒作用的应用有哪些纳米TiO2光触媒灭蚊器纳米二氧化钛具有催化性质,它可以降解汽车尾气7、纳米TiO2光催化降解氧化有机物的产物是什么降解为小分子,直至变成CO2和H2O8、提高TiO2光催化效率的途径纳米TiO2光催化剂被光辐射激发产生的电子－空穴对虽然具有很高的氧化能力,但在实际应用中存在一些缺陷：光生载流子h+,e-很易重新复合,例如在TiO2表面上光生电子和空穴的复合是在小于10-9s的时间内完成,影响了光催化的效率;因此制备高活性光催化剂的突出问题是提高光催化剂中光生电子-空穴的分离效率,抑制电子空穴的重新结合;目前光催化剂的改性研究主要针对TiO2进行金属离子掺杂、贵金属表面沉积、半导体复合、表面光敏化、表面超强酸化等;9、纳米TiO2中掺杂过渡金属离子提高光催化活性的原因当在半导体中掺杂不同价态的过渡金属离子后,半导体的光催化性质被改变;从化学观点看,金属离子是电子的有效接受体,可捕获导带中的电子;由于金属离子对电子的争夺,减少了TiO2表面光生电子与空穴的复合,从而使TiO2表面产生了更多的·OH和O2-,提高了催化剂的光催化活性;10、在纳米TiO2光催化剂的表面沉积贵金属的两个作用是什么有利于光生电子和空穴的有效分离以及降低还原反应质子的还原、溶解氧的还原的超电压;贵金属修饰TiO2通过改变体系中的电子分布,影响TiO2的表面性质,进而改善其光催化活性;11、详述CdS-TiO2复合体系提高光催化效率的过程可以加图示形式CdS的带隙能为, TiO2的带隙能为;当以足够的能量辐射时,CdS和TiO2同时发生电子激发,由于两者导带与价带的差异,光生电子将聚集在TiO2的导带上,而空穴则聚集在CdS的价带上,使得光生载流子得到有效的分离,提高了光催化性能;当激发能不足以激发光催化剂中的TiO2时,却能激发CdS,由于TiO2导带比CdS导带电位高,使得CdS上受激产生的电子更易迁移到TiO2的导带上,激发产生的空穴仍留在CdS的价带,这种电子从CdS向TiO2的迁移有利于电荷的分离,从而提高光催化的效率;分离的电子及空穴可以自由地与表面吸附质进行交换;12、列举气相法制备纳米TiO2粉体的五种方法,并写出反应式TiCl4气相氢火焰水解法TiCl4g＋2H2g ＋O2→TiO2s＋4HClgTiCl4气相氧化法TiCl4 g +O2 g →TiO2 s + Cl2 g钛醇盐气相分解法nTiOC4H9R4 g →nTiO2 s + 2nH2O g + 4nC4H8 g钛醇盐气相水解法TiOR4 g + 4H2O g →TiOH4 s +4ROH gTiOH4 s →TiO2 ·H2O s + H2O g TiO2 ·H2O s →TiO2 s + H2O g物理气相法13、列举液相法制备纳米TiO2粉体的五种方法水解法、溶胶-凝胶法、微乳液法、水热反应法、模板法14、叙述水解法制备纳米TiO2粉体的过程将TiCl4和钛醇盐溶液在一定条件下水解生成氢氧化物或水合氧化物沉淀,经加热分解后可得到TiO2纳米粒子;利用这种方法合成的纳米粉体,颗粒分布均匀,性能优异,纯度高,形状易控制;15、叙述溶胶-凝胶法制备纳米TiO2粉体的过程以钛醇盐为原料,无水乙醇为有机溶剂,制得均匀溶胶,加入一定量的酸,起抑制水解的作用,再浓缩成透明凝胶,经干燥热处理即可得TiO2纳米粒子16、叙述溶胶-凝胶法制备纳米TiO2薄膜的过程般选取钛的有机盐如钛酯或无机盐如TiCl4作为原料,将其溶于低碳醇中,然后在室温下加入到中强酸度的水溶液中,搅拌下水解制备TiO2溶胶,然后采用浸渍－提拉或旋涂法在基体上制备TiO2薄膜;它具有制备温度低,工艺简单,不需要昂贵的设备,可制备多组分混合均匀的薄膜,并且得到的薄膜颗粒度均匀,纯度高;17、分析溶胶-凝胶法制备纳米TiO2粉体和薄膜的区别18、列举制备纳米TiO2薄膜的五种方法溶胶－凝胶法、磁控溅射法、化学气相沉积法、液相沉积法、电沉积法19、纳米TiO2制备技术要点和难点国际上纳米TiO2的价格为30～40万元/t,其成本大致是销售价格的2/5,原料和工艺路线的选择是降低生产成本的关键因素；纳米TiO2的晶型和粒度控制技术；金红石型纳米TiO2的表面处理技术；纳米TiO2应用分散技术；纳米TiO2应用功能的提升技术：纳米TiO2产业化成套技术;第3章碳材料1、C60的结构C60属于碳簇Carbon Cluster分子, •由20个正六边形和12个正五边形组成的球状32面体,直径,其60个顶角各有一个碳原子; •C60分子中碳原子与相邻的3个碳原子形成两个单键和一个双键;五边形的边为单键,键长为,而六边形所共有的边为双键,健长为;整个球状分子就是一个三维的大π键, 其反应活性相当高;C60分子对称性很高;每个顶点存在5次对称轴;2、C60的其它名字富勒烯,巴基球,C60 , 足球烯3、C60整个球状分子就是一个三维的大π键,其反应活性相当高4、C60的制备1、激光蒸发石墨法–1985年Kroto等发现C60就是采用激光轰击石墨表面,使石墨气化成碳原子碎片,在氦气中碳原子碎片在冷却过程中形成含富勒烯的混合物; 该方法产生的富勒烯含量极少; •2．苯燃烧法–1991年Howard等在含Ar的氧气中燃烧苯,燃烧1kg苯得到3gC60和C70混合物,富勒烯产率随燃烧条件不同而有所变化;3．电弧放电法–电弧是一种气体放电现象;通过两石墨电极之间的放电,可产生高于4000℃的高温,使阳极石墨蒸发,而阴极温度低于石墨蒸发温度;在充有氦气压力约为的放电室内,被蒸发的碳原子及碳原子团簇在冷凝时,形成含有富勒烯的烟灰;5、C60和C70的溶解性芳香族类溶剂,例如苯、甲苯或者氯化芳香剂等能溶解少量的富勒烯;CS2也能溶解但不常用,因为剧毒p-p键相互作用有助于富勒烯的溶解富勒烯不溶于水富勒烯呈电负性,因此它在能提供配对电子的溶液中溶解性很好6、富勒烯是化学缺电还是富电性质化学缺电7、如何才能证明金属是内嵌,而不是在笼子的表面呢–气态下用C2单元撞击“内嵌”分子,看金属原子是否会离开表面形成单一的巴基球–用STM或者TEM直接观察–用同步辐射X射线散射法;该法不仅能够观察金属原子是在笼内还是笼外,还能观察金属原子在笼内的具体位置及价态; 实验证明金属原子不处于中心位置8、辨别富勒烯的化学反应主要由氢化反应、卤化反应、亲和加成反应、环加成反应、光化学反应和射线化学反应9、CNT分类,按照石墨烯片的层数,单壁碳纳米管Single-walled nanotubes, SWNT s：由一层石墨烯片组成;单壁管典型的直径和长度分别为～3nm和1～50μm;又称富勒管Fullerenes tubes;2 多壁碳纳米管Multi-walled nanotubes, MWNT s：含有多层石墨烯片;形状象个同轴电缆; 其层数从2～50不等,层间距为±, 与石墨层间距相当;多壁管的典型直径和长度分别为2～30nm和～50μm;10、碳纳米管的制备–电弧放电法–激光蒸发法–CVD法–高温分解C-H化合物法–电弧放电法11、分离CNT,常见的分离办法有1. 按长度分离;CNT的长度不一样,其密度也会不一样; 采用离心法可以分离不同长度的的CNT–按直径分离;采用某些方法,如光照法,可以将CNT 的直径分布限制在某个特定范围内1. 某些硝基盐,如NO2BF4 或者NO2SbF6,它只溶解金属性CNT;所以利用溶液法也可以分离但该办法只适合于直径小于的CNT2. 2003年,双向电泳法出现,它是一种能捕捉到80% 以上金属性CNT的方法12、CNT的化学性质辨别反应类型–CNT的基本反应–氧化还原反应–封闭式或者开放式CNT的官能化–侧壁的官能化–CNT与其他材料的合成–化合物的植入与内壁功能化–CNT的超分子化学13、CNT的应用前景用碳纳米管制成像纸一样薄的弹簧纳米管做成的“纳米秤”碳纳米管制造人造卫星的拖绳碳纳米管整流器场效应晶体管CNT的场发射碳纳米管电视碳纳米管cpu散热器超级电容器碳纳米管仿效骨胶原纤维帮骨折痊愈CNT传感器-物理传感器CNT传感器-化学传感器DNA序列的识别•传输药物或者疫苗,基因手术混合催化储氢材料14、石墨烯结构石墨烯即为“单层石墨片”,是构成石墨的基本结构单元; 石墨烯是二维的,它具有包括六角元胞,如果有五角元胞和七角元胞则构成石墨烯的缺陷;少量的五角元胞会使石墨烯翘曲; — 12个五角元胞会形成富勒烯;碳纳米管被认为是卷成圆筒的石墨烯;碳纳米管是碳的一维晶体结构;石墨烯是构成其他维数碳质材料的基本单元;15、石墨烯特性最薄最轻载流子迁移率最高电阻率最低强度最大最坚硬导热率最高16、石墨烯制备1. 选取一块HOPGHighly Oriented Pyrolytic Graphite,高定向裂解石墨或者普通的石墨薄片2. 用Scotch tape普通的透明胶粘在样品上然后撕开3. 对于石墨薄片,用另外一个透明胶带多粘几次,即可得到石墨烯4. 注意,HOPG得到的一般是单原子层,而石墨片容易获得多原子层17、石墨烯的表面功能化步骤–首先与酸或者碱发生反应,使得表面接上COOH 或者OH–接着与SOCl2 反应形成COCl族–然后与脂族胺反应以接上长链18、功能化后的石墨烯可溶于水或者其他有机溶液19、石墨烯的应用复合材料：高力学性能高电学性能电子器件：室温霍尔效应无损迪拉克费米子极高电子迁移率高透光率储能材料：高表面积高电导率。
2020-2021年中国科学院大学0805J1纳米科学与技术考研招生情况、分数线、参考书目及备考经验
一、中丹学院简介中丹学院（Sino-Danish College, University of Chinese Academy of Sciences）成立于2011年9月，是经教育部批准的中国科学院大学中外合作办学机构，承担着中丹科研教育中心（Sino-Danish Centre for Education and Research, 简称中丹中心）的教育功能。
中丹学院遵循中丹两国教育相关法律、法规和中丹相关协议，充分发挥中国科学院大学科教结合、院所融合的优势和特色，积极开展高等教育深入合作，探索培养高新技术学科领域国际化高水平研究型人才的模式。
2019年中丹学院拟在水与环境项目（环境科学专业）、神经科学与神经影像项目（神经生物学/认知神经科学专业）、组学项目（基因组学/生物化学与分子生物学/遗传学/生物信息学/细胞生物学专业）、纳米科学与技术项目（纳米科学与技术专业）、化学与生物化学工程项目（生物化工/化学工程专业）、创新管理项目（创新管理/管理科学与工程专业）、公共管理与社会发展项目（行政管理专业）等学科招收中方学术型硕士研究生100名（含推荐免试生（不接收专项计划的考生））。
二、中国科学院大学0805J1纳米科学与技术招生情况、考试科目三、中国科学院大学0805J1纳米科学与技术专业分数线2018年硕士研究生招生复试分数线2017年硕士研究生招生复试分数线四、中国科学院大学0805J1纳米科学与技术专业考研参考书目806普通物理(乙)全国重点大学工科类普通物理教材823普通化学(乙)1.浙江大学普通化学教研组编《普通化学》第五版，高等教育出版社，2003年。
2.华彤文、陈景祖等编《普通化学原理》第三版，北京大学出版社，2005年。
825物理化学(乙)《物理化学》上、下册（第四版），天津大学物理化学教研室所编，高等教育出版社，2001年。
五、中国科学院大学0805J1纳米科学与技术专业复试原则1、我所将采取差额复试，原则上按1：1.2左右的比例确定复试人数。
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