《纳米科学与技术导论》复习题(第一版)
《纳米科学与技术导论》复习题(第一版)
《纳米科学与技术导论》复习题（第一版）1、纳米材料有哪些危害性？答：纳米技术对生物的危害性：1）在常态下对动植物体友好的金，在纳米态下则有剧毒；2）小于100nm的物质进入动物体内后，会在大脑和中枢神经富集，从而影响动物的正常生存；3）纳米微粒可以穿过人体皮肤，直接破坏人体的组织及血液循环。
纳米技术对环境的危害性：美国研究人员证明，足球烯分子会限制土壤细菌的生长，而巴基球则对鱼类有毒，这说明纳米技术对生态平衡和生态安全都有一定的破坏性。
2、什么是纳米材料、纳米结构？答：纳米材料：纳米级结构材料简称为纳米材料(nano material)，是指其结构单元的尺寸介于1纳米～100纳米范围之间。
纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类。
纳米结构：以纳米尺度的物质为单元按一定规律组成的一种体系。
3、什么是纳米科技？答：纳米科技是研究在千万分之一米(10-8)到亿分之一米(10-9米)内，原子、分子和其它类型物质的运动和变化的学问；同时在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工。
4、什么是纳米技术的科学意义？答：纳米尺度下的物质世界及其特性，是人类较为陌生的领域，也是一片新的研究疆土。
在宏观和微观的理论充分完善之后，再介观尺度上有许多新现象、新规律有待发现，这也是新技术发展的源头；纳米科技是多学科交叉融合性质的集中体现，我们已不能将纳米科技归为任何一门传统的学科领域。
而现代科技的发展几乎都是在交叉和边缘领域取得创新性的突破的，在这一尺度下，充满了原始创新的机会。
因此，对于还比较陌生的纳米世界中尚待解释的科学问题，科学家有着极大的好奇心和探索欲望。
5、纳米材料有哪4种维度？举例说明。
答：零维：团簇、量子点、纳米粒子一维：纳米线、量子线、纳米管、纳米棒二维：纳米带、二维电子器件、超薄膜、多层膜、晶体格三维：纳米块体6、请叙述什么是小尺寸效应、表面效应、量子效应和宏观量子隧道效应、库伦堵塞效应。
纳米技术总复习
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考试时间和地点
时间：5月17日（下周二） 15:00～17:00
地点：2401、2402、2403、2406、 2407
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关于总复习 本课程属于识记性课程，有些类似于政治类的课 程 学习本课程可扩大同学的知识面，开阔眼界 学习本课程的要求是，知道就好，不必完全掌握 了如在心。所以，上课来听，听个大概就可以了。 若真的要用，再学习不迟 故本课程的复习的原则是，在不给大家压力的情 况下，借助考试内容再看一遍书 所以我们的复习，采取如下的方式：
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5. 利用LB膜法自组装可以得到下列哪种有序纳米结构 （ ）
. A . B
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四、简答题 1. 表面活性剂 PPT第五章 P42 2. 异相成核 PPT第三章 P26 3. 软模板 PPT第四章 P48 4.定域刻蚀 PPT第五章 P12 5. 巨磁电阻效应 PPT第六章 P54
成绩计算方法
出勤
总 成 绩
平时成绩 （100分×30％）
作业
考试成绩 （100分×70％）
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试卷题型
填空题（10个空，每空1分，共10分） 单性选择题（10个，每个1分，总共10） 多项选择题（5个，每个2分，总共10分） 名词解释 （5个，每个4分，总共20分） 简答题 （4个，每个5分，总共20分） 问答题 （7分） 问答题 （7分） 问答题 （7分） 问答题 （9分） 满分100分
三、多项选择题
1. 从侠义上说，纳米材料是（ ）的总称 A. 原子团簇；B. 纳米颗粒和纳米线；C. 纳米薄膜；D. 纳米碳管； E 纳米固体材料 2. 对于金属和合金材料，其结构的纳米化可通过多种途径实现，下面选 项中可行的方法有（ ） A. 惰性气体蒸发（凝聚）、原位加压法；B. 机械球磨法 ；C. 非晶晶 化法；D. 原子排布法；E机械研磨结合加压成块法 3. 制备一维纳米材料的方法多种多样，下列哪种方法制备的纳米线的一 端会有残留的的小液滴，并构成该方法的典型形貌特征（ ） A. VLS生长法；B. VS生长法；C. self-catalytic VLS法；D. SLS法；E. 阳极氧化铝模板法 4 自组装技术是一类制备有序纳米阵列的重要方法，其中不同方法的微 观机制（或驱动力）各不相同，下列选项中可为自组装技术所利用的 是（ ） A. 润湿性；B. 范德华力；C. 静电力；D. 毛细管力和表面张力；E. 取 向搭接
完整版纳米知识点与答案
第一章1、纳米科学技术看法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、分子和其余种类物质的运动和变化的科学；同时在这一尺度范围内对原子、分子等进行控制和加工的技术，又称为纳米技术。
2、纳米资料的定义把构成相或晶粒结构的尺寸控制在100 纳米以下的拥有特别功能的资料称为纳米资料。
即三维空间中最稀有一维尺寸小于100 nm 的资料或由它们作为基本单元构成的拥有特别功能的资料。
“功能”看法，即“量子尺寸效应” 。
3、纳米资料五个类（维度）0 维资料， 1 维资料， 2 维资料，体相纳米资料，纳米孔资料4、 0、1、 2 维资料定义、例子0 维资料—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 维资料—线径为1— 100 nm 的纤维 (管 )。
纳米线、纳米棒、纳米管、纳米丝2 维资料—厚度为 1 — 100 nm 的薄膜。
薄片、资料表面相当薄的单层或多层膜5、纳米资料与传统资料的主要差异尺寸：第一、这类资料最稀有一个方向是在纳米的数目级上。
比方说纳米尺度的颗粒，也许是分子膜的厚度在纳米尺度范围内。
性能：第二、因为量子效应、界面效应、表面效应等，使资料在物理和化学上表现出奇异现象。
比方物体的强度、韧性、比热、导电率、扩散率等完满不一样样于或大大优于常例的体相资料。
6、金属纳米粒子随粒径的减小，能级间隔增大7、与块体资料比较，半导体纳米团簇的带隙展宽，展宽量与颗粒尺寸成反比8、纳米资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降落到某一值时，金属费米能级周边的电子能级由准连续变为失散能级的现象；纳米半导体颗粒存在不连续的最高被据有分子轨道（HOMO ）和最低未被据有分子轨道能级（ 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、以及超导态的相关长度或透射深度等物理特色尺寸相当或更小时，晶体周期性的界限条件将被破坏；非晶态纳米颗粒的颗粒表面层周边原子密度减小，以致声、光、电、磁、热、力学等特色表现新的小尺寸效应。
《纳米科学与技术导论》复习题(第二版)
《纳米科学与技术导论》复习题（第二版）1、什么是纳米材料？结构材料？答：纳米材料是指材料的几何尺寸达到纳米级尺度水平，并且具有特殊性能的材料。
其主要类型为：纳米颗粒与粉体、碳纳米管和一维纳米材料、纳米薄膜、纳米块材。
纳米结构2、什么是纳米科技？答：纳米科技是指在纳米尺度（1~100nm之间）上研究物质组成体系的运动规律和相互作用，以及在应用中实现特有功能和智能作用的多学科交叉的科学和技术。
3、纳米技术的科学意义。
答：＜1＞纳米科技将促使人类认知的革命。
＜2＞纳米科技将引发一场新的工业革命。
＜3＞纳米科技将影响未来人类的生活方式和思维方式。
4、纳米材料有哪4种维度？举例说明。
答：纳米块体（三维纳米材料）、纳米薄膜（二维纳米材料）、纳米线（一维纳米材料）、量子点（O维纳米材料）。
5、随颗粒的直径的减小，材料的熔点有什么改变？原因是什么？纳米材料的稳定性有什么改变？答：下降。
原因：由于颗粒小，纳米微粒的表面能高，表面原子数多。
这些表面原子近邻配位不全，火星大，纳米粒子融化时所需增加内能小，致熔点急剧下降。
热稳定性变差。
6、电子在纳米材料中的传播特点是什么？答：晶界存在使电子的散射增加，晶界原子更混乱，导致界面热垒升高，电阻增加。
7、什么是巨电导振荡？答：现象描述：用脉冲激光照射微米或毫米金属丝，没有电导变化。
用脉冲激光照射金属丝的纳米窄收缩处，因热效应使收缩处的直径发生变化，从而引起电导的强烈振荡。
8、激子定义是什么？答：电子和空隙通过库伦相互作用力而束缚在一起，形成的电子——空隙对。
9、什么是超顺磁性？答：纳米微粒尺寸小到一定临界值时进入超顺磁状态。
粒子的磁化方向表现为磁的“布朗运动”，粒子集合体的总磁化强度为零，称为超顺磁性。
10、名词解释STM、AFM、SEM、XRF、TEMSTM：扫描隧道显微镜AFM：原子力显微镜XRF：X射线荧光分析SEM：扫描电子显微镜TEM：透射电子显微镜11、简述STM和AFM工作原理及对纳米技术的影响。
纳米材料导论复习题
《纳米材料导论》复习题2013.12第一章1、纳米材料有哪些危害性？答：纳米技术对生物的危害性：1）在常态下对动植物体友好的金，在纳米态下则有剧毒；2）小于100nm的物质进入动物体内后，会在大脑和中枢神经富集，从而影响动物的正常生存；3）纳米微粒可以穿过人体皮肤，直接破坏人体的组织及血液循环。
纳米技术对环境的危害性：美国研究人员证明，足球烯分子会限制土壤细菌的生长，而巴基球则对鱼类有毒，这说明纳米技术对生态平衡和生态安全都有一定的破坏性。
2、什么是纳米材料、纳米结构？答：纳米材料：纳米级结构材料简称为纳米材料，是指组成相或晶粒结构的尺寸介于1纳米～100纳米范围之间，纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类。
纳米材料有两层含义：其一，至少在某一维方向，尺度小于100nm，如纳米颗粒、纳米线和纳米薄膜，或构成整体材料的结构单元的尺度小于100nm，如纳米晶合金中的晶粒;其二，尺度效应：即当尺度减小到纳米范围，材料某种性质发生神奇的突变，具有不同于常规材料的、优异的特性量子尺寸效应。
纳米结构：以纳米尺度的物质为单元按一定规律组成的一种体系。
3、什么是纳米科技？答：纳米科技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、分子进行操纵和加工的技术。
4、什么是纳米技术的科学意义？答：纳米尺度下的物质世界及其特性，是人类较为陌生的领域，也是一片新的研究疆土在宏观和微观的理论充分完善之后，再介观尺度上有许多新现象、新规律有待发现，这也是新技术发展的源头；纳米科技是多学科交叉融合性质的集中体现，我们已不能将纳米科技归为任何一门传统的学科领域而现代科技的发展几乎都是在交叉和边缘领域取得创新性的突破的，在这一尺度下，充满了原始创新的机会因此，对于还比较陌生的纳米世界中尚待解释的科学问题，科学家有着极大的好奇心和探索欲望。
纳米技术期末试题及答案
纳米技术期末试题及答案一、选择题1. 下列哪个选项描述了纳米技术的特点？a) 利用微观尺度材料的特性和行为；b) 利用纳米级制造工艺制造器件；c) 利用高分辨率显微镜观察微小物体；d) 利用计算机模拟纳米级材料的行为。
答案：a) 利用微观尺度材料的特性和行为；2. 纳米技术的应用领域包括以下哪些方面？a) 医疗保健；b) 环境治理；c) 电子设备；d) 灭火器材。
答案：a) 医疗保健；b) 环境治理；c) 电子设备；3. 纳米颗粒的特点是：a) 直径在1-100纳米之间；b) 可以裹挟其他物质进入细胞；c) 不会和细胞发生相互作用；d) 只能应用在制造业领域。
答案：a) 直径在1-100纳米之间；b) 可以裹挟其他物质进入细胞；4. 下列哪个选项描述了纳米技术与传统技术的区别？a) 纳米技术更安全；b) 纳米技术更经济；c) 纳米技术更高效；d) 纳米技术更环保。
答案：c) 纳米技术更高效；5. 纳米材料的优越性体现在哪些方面？a) 机械强度更高；b) 光学性质更佳；c) 磁性能更强；d) 电导率更大。
答案：a) 机械强度更高；b) 光学性质更佳；c) 磁性能更强；d) 电导率更大；二、简答题1. 纳米技术在医疗保健领域的应用有哪些？请简要介绍一种应用，并说明其优势。
答案：纳米技术在医疗保健领域的应用包括药物传递、肿瘤治疗、生物传感器等。
以药物传递为例，纳米材料可以作为药物的载体，通过调整纳米材料的性质，如尺寸、表面性质等，可以实现药物的进一步优化，提高药物的溶解性和生物利用度。
此外，纳米粒子还可以定向输送药物到靶位点，减轻药物对正常组织的损伤，提高治疗效果。
优势：纳米药物传递系统具有高度选择性和生物相容性，可以提高药物的吸收率和药物靶向性，减少给药剂量和副作用，提高患者的生活质量。
2. 简要介绍纳米材料在环境治理中的应用。
答案：纳米材料在环境治理中具有广泛的应用，包括重金属污染治理、水处理和空气净化等方面。
纳米科技导论
选择题（6小题，18分），填充题（6小题，24分），名词解释或问答题（3小题，18分），简答题（2小题，20分），论述题（1个题，20分）；一、选择题 （1/6）1、纳米（nm ）是一个长度单位，它等于 。
A.10-6 米B.10-9 米C.10-10 米D.10-3米2、一般而言，光学显微镜由于受到光学衍射的限制， 其分辨率约为 。
①200纳米(nm) ②1毫米(mm) ③10微米 (μm) ④3～5纳米(nm). 一、选择题 （2/6）3、准一维纳米材料是指在两个维度上为纳米尺度，长度约为微米级、毫米级的新型纳米材料。
下列各选项中，属于准一维纳米材料的是 。
A.纳米粒子 B.纳米结构薄膜 C.碳纳米管 D.储氢合金粉末 4、1981年美国IBM 公司的科学家们发明了扫描隧道显微镜和原子力显微镜，极大地推动了纳米科技的发展。
这两种微观表征和操纵技术的英文缩写为 。
A.SEM 和STM B.SPM 和AFM C.SEM 和SPM D.STM 和AFM 一、选择题 （3/6）5、原子的直径在0.1～0.3nm 之间，原子核的大小约几个费米（1fm=10-15m ）。
人类的遗传物质DNA 是纳米科学技术的重要研究对象，DNA 螺旋结构的横向尺寸约为 。
①1-3nm ②3～5μm ③100μm ④200μm6、研究表明，纳米粒子粒径从100nm 减小至1nm ，其表面原子占粒子中原子总数的比例将 。
①减小 ②不变 ③尚无定论 ④增大一、选择题 （4/6）7、固体物质随着晶粒尺寸的细化，其熔点将表现出明显变化。
差热分析(DTA)实验表明，平均粒径为40nm 的纳米铜粒子的熔点与同一种固体材料的熔点相比， 。
①降低了300℃左右 ②无明显变化 ③升高了300ºС左右 ④由3000℃左右降到1000℃。
一、选择题 （5/6）8、科学研究发现，从蛋白质、DNA 、RNA 到病毒，都在纳米尺度范围，即纳米结构也是生命现象中基本的东西，例如DNA 的直径约2nm 左右，SARS 病毒约60--120nm ，艾滋(AIDS)病毒约 。
纳米复习题——精选推荐
纳⽶复习题第⼀章、概论1. 纳⽶材料定义及分类。
定义：利⽤物质在⼩到原⼦或分⼦尺度以后，由于尺⼨效应、表⾯效应或量⼦效应所出现的奇异现象⽽发展出来的新材料。
分类：纳⽶粒⼦（零维纳⽶结构）；纳⽶线、纳⽶棒（⼀维纳⽶结构）；薄膜（⼆维纳⽶结构）；纳⽶复合材料和纳⽶晶材料（三维纳⽶结构）。
2. 功能材料定义及分类。
定义：是指通过光、电、磁、热、化学、⽣化等作⽤后具有特定功能的材料。
分类：常见的分类⽅法：（1）按材料的化学键分类：⾦属材料、⽆机⾮⾦属材料、有机材料、复合材料；（2）按材料物理性质分类：磁性材料、电学材料、光学材料、声学材料、⼒学材料；其他分类⽅法：（3）按结晶状态分类：单晶材料、多晶材料、⾮晶态材料；（4）按服役的领域分类：信息材料、航空航天材料、能源材料、⽣物医⽤材料等。
3. 按照产物类型，纳⽶材料如何划分类别。
按照产物类型进⾏划分：（1）纳⽶粒⼦（零维）：通过胶质处理、⽕焰燃烧和相分离技术合成；（2）纳⽶棒或纳⽶线（⼀维）：通过模板辅助电沉积，溶液-液相-固相⽣长技术，和⾃发各向异性⽣长的⽅式合成；（3）薄膜（⼆维）：通过分⼦束外延和原⼦层沉积技术合成；（4）纳⽶结构块体材料（三维）：例如⾃组织纳⽶颗粒形成光带隙晶体4. 纳⽶结构和材料的⽣长介质类型？（1）⽓相⽣长，包括激光反应分解合成纳⽶粒⼦、原⼦层沉积形成薄膜等；（2）液相⽣长，包括胶质处理形成纳⽶粒⼦、⾃组织形成单分散层等；（3）固相⽣成，包括相分离形成玻璃基体中的⾦属颗粒、双光⼦诱导聚合化形成三维光⼦晶体等；（4）混合⽣长，包括纳⽶线的⽓-液-固⽣长等。
5. 按照⽣长介质划分：（1）⽓相⽣长，包括激光反应分解合成纳⽶粒⼦、原⼦层沉积形成薄膜等；（2）液相⽣长，包括胶质处理形成纳⽶粒⼦、⾃组织形成单分散层等；（3）固相⽣成，包括相分离形成玻璃基体中的⾦属颗粒、双光⼦诱导聚合化形成三维光⼦晶体等；（4）混合⽣长，包括纳⽶线的⽓-液-固⽣长等6. 纳⽶技术的定义？定义：由于纳⽶尺⼨，导致的材料及其体系的结构与组成表现出奇特⽽明显改变的物理、化学和⽣物性能、以及由此产⽣的新现象和新⼯艺。
(完整)纳米材料导论期末复习重点
名词解释：1、纳米：纳米是长度单位，10-9米,10埃。
2、纳米材料:指三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围（1-100nm）或由他们作为基本单元构成的材料。
3、原子团簇:由几个乃至上千个原子通过物理或化学结合力组成的相对稳定的微观或亚微观聚集体（原子团簇尺寸一般小于20nm）。
4、纳米技术:指在纳米尺寸范围内，通过操纵单个原子、分子来组装和创造具有特定功能的新物质。
5、布朗运动：悬浮微粒不停地做无规则运动的现象.6、均匀沉淀法：利用某一化学反应使溶液中的构晶离子由溶液中缓慢地、均匀地释放出来，再与沉淀组分发生反应.7、纳米薄膜材料：指由尺寸在纳米量级的颗粒构成的薄膜材料或纳米晶粒镶嵌与某种薄膜中构成的复合膜且每层厚度都在纳米量级的单层或多层膜。
8、真空蒸镀：指在高真空中用加热蒸发的方法是源物质转化为气相，然后凝聚在基体表面的方法。
9、超塑性：超塑性是指在一定应力下伸长率≥100％的塑性变形。
10、弹性形变：指固体受外力作用而使各点间相对位置的改变,当外力撤消后,固体又恢复原状。
11、塑性形变:指固体受外力作用而使各点间相对位置的改变，当外力撤消后，固体不会恢复原状。
HAII—Petch公式：σ－－强度； H－－硬度;d－－晶粒尺寸；K－－常数纳米复合材料：指分散相尺度至少有一维小于100nm的复合材料。
14、蠕变：固体材料在保持应力不变的条件下，应变随时间延长而增加的现象。
15、热塑性：物质在加热时能发生流动变形，冷却后可以保持一定形状的性质。
大题:纳米粒子的基本特性？（1）小尺寸效应：随着颗粒尺寸的量变，在一定条件下会造成颗粒性质的质变，由于颗粒尺寸的变小，所导致的颗粒宏观物理性质的改变称为小尺寸效应。
(2）表面效应：纳米粒子表面原子数与总原子数之比随着纳米粒子尺寸的减小而显著增加,粒子的表面能和表面张力也随着增加，物理化学性质发生变化。
（粒度减小,比表面积增大;粒度减小，表面原子所占比例增大；表面原子比内部原子具有更高的比表面能;表面原子比内部原子具有更高的活性)(3）量子尺寸效应:当金属粒子的尺寸下降到某一值时，金属费米能级附近的能级由准连续变为离散能级或能隙变宽的现象。
2024纳米材料与技术期末考试复习
《纳米材料与技术》期末复习第一章：纳米科学技术的发展历史——1、1959年12月，美国物理学家费曼在加州理工学院召开的美物理学会会议上作了一次富有想象力的演说“最底层大有发展空间”，费曼的幻想点燃纳米科技之火。
2、1981年比尼格与罗勒尔独创了看得见原子的扫描隧道显微镜（STM）。
3、1989年在美国加州的IBM试验内，依格勒博士采纳低温、超高真空条件下的STM操纵着一个个氙原子，实现了人类另一个幻想——干脆操纵单个原子。
4、1991年，日本的饭岛澄男教授在电弧法制备C60时，发觉氩气直流电弧放电后的阴极碳棒上发觉了管状结构的碳原子簇，直径约几纳米，长约几微米碳纳米管。
5、1990年在美国东海岸的巴尔的摩召开其次届国际STM会议的期间，召开了第一届国际纳米科学技术会议，该会议标记纳米科学技术的诞生。
其次章：1、纳米材料的分类：按功能分为半导体纳米材料、光敏型纳米材料、增加型纳米材料和磁性纳米材料；按属性分为金属纳米材料、氧化物纳米材料、硫化物纳米材料、碳（硅）化合物纳米材料、氮（磷）等化合物纳米材料、含氧酸盐纳米材料、复合纳米材料。
按形态分为纳米点、纳米线、纳米纤维和纳米块状材料。
2、纳米材料的四个基本效应：小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应。
1）量子尺寸效应与纳米材料性质a.导电的金属在制成超微粒子时就可以变成半导体或绝缘体；绝缘体氧化物相反。
b.磁化率的大小与颗粒中电子是奇数还是偶数有关。
c.比热亦会发生反常变更，与颗粒中电子是奇数还是偶数有关。
d.光谱线会产生向短波长方向的移动。
e.催化活性与原子数目有奇数的联系，多一个原子活性高,少一个原子活性很低。
2)小尺寸效应的主要影响：a.金属纳米相材料的电阻增大与临界尺寸现象（电子平均自由程）动量b.宽频带强汲取性质（光波波长）c.激子增加汲取现象（激子半径）d.磁有序态向磁无序态的转变（超顺磁性）（各向异性能）e.超导相向正常相的转变（超导相干长度）f.磁性纳米颗粒的高矫顽力（单畴临界尺寸）3)表面效应及其影响：表面化学反应活性(可参加反应)、催化活性、纳米材料的（不）稳定性、铁磁质的居里温度降低、熔点降低、烧结温度降低、晶化温度降低、纳米材料的超塑性和超延展性、介电材料的高介电常数（界面极化）、汲取光谱的红移现象。
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《纳米科学与技术导论》复习题（第一版）1、纳米材料有哪些危害性？答：纳米技术对生物的危害性：1）在常态下对动植物体友好的金，在纳米态下则有剧毒；2）小于100nm的物质进入动物体内后，会在大脑和中枢神经富集，从而影响动物的正常生存；3）纳米微粒可以穿过人体皮肤，直接破坏人体的组织及血液循环。
纳米技术对环境的危害性：美国研究人员证明，足球烯分子会限制土壤细菌的生长，而巴基球则对鱼类有毒，这说明纳米技术对生态平衡和生态安全都有一定的破坏性。
2、什么是纳米材料、纳米结构？答：纳米材料：纳米级结构材料简称为纳米材料(nano material)，是指其结构单元的尺寸介于1纳米～100纳米范围之间。
纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类。
纳米结构：以纳米尺度的物质为单元按一定规律组成的一种体系。
3、什么是纳米科技？答：纳米科技是研究在千万分之一米(10-8)到亿分之一米(10-9米)内，原子、分子和其它类型物质的运动和变化的学问；同时在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工。
4、什么是纳米技术的科学意义？答：纳米尺度下的物质世界及其特性，是人类较为陌生的领域，也是一片新的研究疆土。
在宏观和微观的理论充分完善之后，再介观尺度上有许多新现象、新规律有待发现，这也是新技术发展的源头；纳米科技是多学科交叉融合性质的集中体现，我们已不能将纳米科技归为任何一门传统的学科领域。
而现代科技的发展几乎都是在交叉和边缘领域取得创新性的突破的，在这一尺度下，充满了原始创新的机会。
因此，对于还比较陌生的纳米世界中尚待解释的科学问题，科学家有着极大的好奇心和探索欲望。
5、纳米材料有哪4种维度？举例说明。
答：零维：团簇、量子点、纳米粒子一维：纳米线、量子线、纳米管、纳米棒二维：纳米带、二维电子器件、超薄膜、多层膜、晶体格三维：纳米块体6、请叙述什么是小尺寸效应、表面效应、量子效应和宏观量子隧道效应、库伦堵塞效应。
答：小尺寸效应：当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，非晶态纳米粒子的颗粒表面层附近的原子密度减少，导致声、光、电、磁、热、力学等特性呈现新的物理性质的变化称为小尺寸效应。
表面效应：球形颗粒的表面积与直径的平方成正比，其体积与直径的立方成正比，故其比表面积（表面积/体积）与直径成反比。
随着颗粒直径的变小，比表面积将会显著地增加，颗粒表面原子数相对增多，从而使这些表面原子具有很高的活性且极不稳定，致使颗粒表现出不一样的特性，这就是表面效应。
量子尺寸效应：当粒子的尺寸达到纳米量级时，费米能级附近的电子能级由连续态分裂成分立能级。
当能级间距大于热能、磁能、静电能、静磁能、光子能或超导态的凝聚能时，会出现纳米材料的量子效应，从而使其磁、光、声、热、电、超导电性能变化的效应。
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。
纳米粒子的磁化强度等也有隧道效应，它们可以穿过宏观系统的势垒而产生变化，这种被称为纳米粒子的宏观量子隧道效应。
库仑堵塞效应：前一个电子对后一个电子的库伦排斥，小体系单电子运输行为。
7、随着颗粒直径的减小，材料的熔点有什么改变？材料的热稳定性有什么改变？答：熔点下降，由于颗粒小，纳米微粒的表面能高，表面原子数多，这些表面原子临近配位不全，活性大，纳米例子熔化时，所需增加的内能小，这就使得纳米微粒熔点急剧下降。
热稳定性变差，微粒半径越小，热稳定性越差。
8、电子在纳米材料中的传播特点是什么?答：小尺寸效应，多晶界的存在，电子散射增强，晶界原子更加混乱，使得界面热垒升高，加之纳米材料的量子尺寸效应，共同使电阻变大。
9、什么是巨电导振荡？答：用脉冲激光照射微米或毫米金属丝，没有观察到电导变化。
用脉冲激光照射金属丝的纳米窄收缩出，因热效应使收缩处的直径发生变化，从而引起电导的强烈振荡。
10、激子的定义是什么？答：在光跃迁过程中，被激发到导带中的电子和在价带中的空穴由于库仑相互作用，将形成一个束缚态，称为激子。
通常可分为万尼尔（Wannier）激子和弗伦克尔（Frenkel）激子，前者电子和空穴分布在较大的空间范围，库仑束缚较弱，电子“感受”到的是平均晶格势与空穴的库仑静电势，这种激子主要是半导体中；后者电子和空穴束缚在体元胞范围内，库仑作用较强，这种激子主要是在绝缘体中。
11、什么是超顺磁性？答：磁性材料的磁性随温度的变化而变化，当温度低于居里点时，材料的磁性很难被改变；而当温度高于居里点时，材料将变成“顺磁体”（paramagnetic），其磁性很容易随周围的磁场改变而改变。
如果温度进一步提高，或者磁性颗粒的粒度很小时，即便在常温下，磁体的极性也呈现出随意性，难以保持稳定的磁性能，这种现象就是所谓的超顺磁效应（Superpara Magnetic Effect）。
12、名词解释：STM、AFM、SEM、XRF、TEM。
答：STM 扫描隧道显微镜AFM 原子力显微镜SEM 扫描电子显微镜XRF X射线荧光分析TEM 透射电子显微镜13、简述STM和AFM的工作原理及对纳米技术的影响。
答：STM工作原理：扫描隧道显微镜是一种利用量子力学的隧道效应的非光学显微镜。
它主要是利用一根非常细的钨金属探针，针尖电子会跳到待测物体表面上形成穿隧电流，同时，物体表面的高低会影响穿隧电流的大小，针尖随着物体表面的高低上下移动以维持恒定的电流，依此来观测物体表面的形貌。
STM对纳米技术的影响：它作为一种扫描探针显微术工具，扫描隧道显微镜可以让科学家观察和定位单个原子，它具有比它的同类原子力显微镜更加高的分辨率。
此外扫描隧道显微镜在低温下（4K）可以利用探针尖端精确操纵原子，因此它在纳米科技既是重要的测量工具又是加工工具。
AFM工作原理：AFM的关键组成部分是一个头上带有一个用来扫描样品表面的尖细探针的微观悬臂。
当探针被放置到样品表面附近的地方时，悬臂会因为受到探针头和表面的引力而遵从胡克定律弯曲偏移。
在不同的情况下，这种被AFM测量到的力可能是机械接触力、范德华力、毛吸力、化学键、静电力、磁力（见磁力显微镜）喀希米尔效应力、溶剂力等等。
通常，偏移会由射在微悬臂上的激光束反射至光敏二极管阵列而测量到，较薄之悬臂表面常镀上反光材质（如铝）以增强其反射。
通过惠斯登电桥，探头的形变何以被测得，不过这种方法没有激光反射法或干涉法灵敏。
AFM对纳米技术的影响：不同于电子显微镜只能提供二维图像，AFM提供真正的三维表面图。
同时，AFM不需要对样品的任何特殊处理，如镀铜或碳，这种处理对样品会造成不可逆转的伤害。
第三，电子显微镜需要运行在高真空条件下，原子力显微镜在常压下甚至在液体环境下都可以良好工作。
这样可以用来研究生物宏观分子，甚至活的生物组织。
14、名词解释CVD、PVD、PLD、MBE、PECVD。
答：CVD化学气相沉积法PVD物理气相沉积法PLD激光诱导沉积法MBE分子束外延PECVD等离子体增强化学气相沉积法15、详细描述纳米离子的一种制备方法和一种应用。
答：物理方法1）真空冷凝法：用真空蒸发，加热，高频感应等方法使原料气化或形成等离子体，然后骤冷，其特点纯度高，结晶组织好，粒度可控，但技术设备要求高；2）物理粉碎法：通过机械粉碎，电火花爆炸等方法得到纳米粒子，其特点操作简单，成本低，但产品纯度低，颗粒分布不均匀；3）机械球磨法：采用球磨方法，控制适当的条件得到纯元素纳米粒子，合金纳米粒子或复合材料的纳米粒子，其特点操作简单,成本低,但产品纯度低,颗粒分布不均匀。
化学方法：1）气相沉积法：利用金属化合物蒸气的化学反应合成纳米材料，其特点产品纯度高，粒度分布窄；2）沉淀法：把沉淀剂加入到盐溶液中反应后，将沉淀热处理得到纳米材料。
其特点简单易行，但纯度低，颗粒半径大，适合制备氧化物；3）水热合成法：高温高压下在水溶液或蒸汽等流体中合成，再经分离和热处理得纳米粒子，其特点纯度高，分散性好，粒度易控制；4）溶胶凝胶法：金属化合物经溶液，溶胶，凝胶而固化，再经低温热处理而生成纳米粒子，其特点反应物种多，产物颗粒均一，过程易控制，适于氧化物和Ⅱ～Ⅵ族化合物的制备；5）微乳液法：两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成乳液。
在微泡中经成核，聚结,团聚,热处理后得纳米粒子，其特点粒子的单分散和界面性好，Ⅱ～Ⅵ族半导体纳米粒子多用此法制备。
详细方法描述：1）惰性气体冷凝法（IGC）制备纳米粉体（固体），其主要过程是：在真空蒸发室内充入低压惰性气体（He或Ar），将蒸发源加热蒸发，产生原子雾，与惰性气体原子碰撞而失去能量，凝聚形成纳米尺寸的团簇，并在液氮冷棒上聚集起来，将聚集的粉状颗粒刮下，传送至真空压实装置，在数百MPa至几GPa压力下制成直径为几毫米，厚度为10mm～1mm的圆片。
2）高能机械球磨法制备纳米粉体，它是一个无外部热能供给的、干的高能球磨过程，是一个由大晶粒变为小晶粒的过程。
此法可合成单质金属纳米材料，还可通过颗粒间的固相反应直接合成各种化合物（尤其是高熔点纳米材料）:大多数金属碳化物、金属间化合物、Ⅲ-Ⅴ族半导体、金属-氧化物复合材料、金属-硫化物复合材料、氟化物、氮化物。
3）低能团簇束沉积法（LEBCD）制备，纳米薄膜该技术也是新近出现的，由Paillard 等人于1994年初发展起来。
首先将所要沉积的材料激发成原子状态，以Ar、He气作为载体使之形成团簇，同时采用电子束使团簇离化，然后利用飞行时间质谱仪进行分离，从而控制一定质量、一定能量的团簇束沉积而形成薄膜。
此法可有效地控制沉积在衬底上的原子数目。
16、详细描述一种薄膜制备的方法。
答：溶胶——凝胶法的机理：1）先将前驱体溶在溶剂中（就如一般的sol-gel法一样）；2）经过水解缩聚反应变为溶胶；3）溶胶再经过陈化变为湿凝胶；4）经过干燥处理变为干凝胶。
而对于制备纳米薄膜，则将2）步中得到的硅酸盐凝胶通过喷涂或浸渍法将其涂于基片表面，再经过空气中水分作用，发生水解和缩聚产生凝胶薄膜，而后将其干燥处理变得到纳米薄膜。
物理气相沉积方法制备纳米薄膜，此法作为一种常规的薄膜制备手段被广泛应用于纳米薄膜的制备与研究工作，包括蒸镀、电子束蒸镀、溅射等。
这一方法主要通过两种途径获得纳米薄膜：1）在非晶薄膜晶化的过程中控制纳米结构的形成，比如采用共溅射法制备Si/SiO2薄膜，在700～900℃氮气气氛下快速降温获得Si颗粒；2）在薄膜的成核生长过程中控制纳米结构的形成，其中薄膜沉积条件的控制和在溅射过程中，采用高溅射气压、低溅射功率显得特别重要，这样易于得到纳米结构的薄膜。
17、请举出一种纳米薄膜的应用例子。
答：纳米薄膜材料有诸多应用。