浅析低维纳米材料性能调控的方法
低维材料的可控制备与应用
低维材料的可控制备与应用随着人类科技的发展，二维和一维新型材料被越来越多地应用于各个领域，如电子、光电、化学、医学以及材料科学等，成为当前科学研究的热点领域之一。
低维材料的特殊结构和性质，使得它们在各种领域都具有广泛的应用前景。
因此，如何可控地制备低维材料并实现其强应用，已成为材料科学研究中的一大挑战。
一、二维晶状材料的制备一种重要的制备方法是机械剥离技术。
该技术的基本思想是将厚块形材料表面与黏接材料紧密贴附，再将材料与黏接材料剥离，得到单晶的二维材料。
这种方法简单易用，所制备的材料质量较好。
但它仅限于生长在大块基板上的单晶材料。
化学气相沉积（CVD）是另一种受欢迎的制备方法，特别是用于制备二维晶状材料。
该方法基于化学反应，在高温下，通过在气体或气体混合物中引入蒸发的先驱体，从而形成晶状材料的核心。
通过控制反应条件，可以实现晶状材料的生长速度，控制其平坦度和缺陷密度等方面的性质。
在许多情况下，这是制备大面积二维垂直凌空材料的唯一方法。
但是，由于它的制备过程受到许多因素的干扰，如气流扰动、在前驱体气体的热化学反应等，因此对于一些复杂化的二维晶状材料，其制备难度较大。
二、一维纳米材料的制备一维纳米材料的可控制备是一个重要的前沿研究领域。
可利用模板法制备单晶纳米线，其中模板可用于自组装和液晶配向等过程。
以上这些技术可以获得比常规制备方法更高的长程有序性和几何形状的控制。
通常，通过相变合成法制备多字材料，其中多字材料的维数通常需要通过制备过程的控制来调整。
例如，可利用金属有机框架(Py-ZIF-67)材料和金属氧化物质子阱纳米结构阵列，制备一维连续的孔洞的多孔物质，具有高表面积和复杂化学成分。
三、低维材料的应用由于低维材料的结构特性和物理化学特性，使得其在各种领域都具有广泛的应用前景。
1、能源应用随着能源危机的加剧，低维材料在能源领域中的应用日益受到关注。
低维材料的高比表面积、优异电化学性能等优异特性，使其在能源存储和转化方面具有广泛的应用前景。
纳米粒子制备方法及材料调控性能
纳米粒子制备方法及材料调控性能纳米粒子是指直径在1-100纳米之间的颗粒，由于其特殊的尺寸效应和表面效应，具有许多独特的物理、化学和生物学性能，因此在许多领域都具有广阔的应用前景。
纳米粒子的制备方法和材料的调控性能是实现纳米技术应用的关键。
本文将介绍常见的纳米粒子制备方法以及材料调控性能的相关内容。
一、纳米粒子制备方法1. 化学合成法：化学合成法是最常用的纳米粒子制备方法之一。
通过控制反应条件、溶剂、催化剂等因素来合成所需尺寸和形状的纳米粒子。
常见的化学合成方法包括溶液法、沉淀法、气相法等。
其中，溶液法是最常用的方法之一，可以通过溶胶-凝胶、共沉淀等方式来制备纳米粒子，具有简单、灵活的优点。
2. 物理法：物理法是指通过物理手段制备纳米粒子的方法。
常见的物理法包括热蒸发法、气相凝聚法、溅射法等。
物理法制备的纳米粒子通常具有较高的纯度和均一性，但制备过程较为复杂，设备要求较高。
3. 生物合成法：生物合成法是利用生物体，如细菌、真菌、植物等来制备纳米粒子。
通过植物的吸收和叶绿体的光合作用，可以有效地实现对金属离子的还原和纳米粒子的形成。
生物合成法制备的纳米粒子具有环境友好、成本低廉等优点。
二、纳米材料的调控性能1. 形状调控：纳米粒子的形状对其性能具有重要影响。
通过调节合成方法、反应条件等可以控制纳米粒子的形状，如球形、棒状、片状等。
不同形状的纳米粒子具有不同的表面积和晶面结构，从而影响其光学、电学、催化等性能。
2. 尺寸调控：纳米粒子的尺寸对其性能同样具有重要影响。
尺寸的减小可以增加纳米粒子的比表面积，从而提高催化反应速率等。
通过调节合成条件和添加表面活性剂等手段，可以有效地调控纳米粒子的尺寸，从而实现对其性能的调控。
3. 表面调控：纳米粒子的表面是其与周围环境相互作用的重要界面，通过表面修饰和功能化可以调控纳米粒子的分散性、稳定性、吸附性等性能。
例如，通过聚合物包覆、功能化修饰等手段可以增加纳米粒子与基底的相容性，提高其分散性和稳定性。
功能低维材料的制备和性能研究
功能低维材料的制备和性能研究功能低维材料指的是其在至少一个方向上具备纳米级别的尺寸，如二维材料和一维材料等。
这些材料由于其特殊的结构和性质，在纳米科技领域中发挥着越来越重要的作用。
目前，这些材料的制备技术已经相对成熟，但是如何更好地研究其性能，发挥其优异的性能仍然是一个热门领域。
一、功能低维材料的制备技术功能低维材料的制备技术涉及到多种方法，包括机械剥离法、气相沉积法、液相剥离法、溶液法、氧化石墨烯还原法等。
其中，机械剥离法和化学剥离法是制备二维材料最常用的方法。
机械剥离法是利用黏性力将单晶材料或复合材料分离成薄层，再通过将薄层插入到衬底表面的方法将其固定。
通过这种方法可以制备出高质量的石墨烯以及其他二维材料，但是其制备成本相对较高。
化学剥离法又分为液相剥离法和氧化石墨烯还原法。
液相剥离法是通过将材料浸泡在某些化学物质中，利用诱导裂解和静电作用将材料分离成单层或多层的材料，适用于一定范围内的材料。
而氧化石墨烯还原法则是通过氧化石墨烯的还原加工生产单层和多层的材料，是一种有前途的制备方法。
二、功能低维材料的性能研究功能低维材料的研究主要集中在它们的结构、电学和光学性质方面。
这些材料具有明显的表面效应和尺寸效应，其电学和光学性质也随着尺寸的降低而发生明显的变化。
例如，石墨烯是一种一层厚度为单一碳原子的二维材料。
由于其极高的导电性、透明度、强度和柔韧性，已经被广泛地研究和应用于储能器件、光电器件、传感器等领域。
同时，由于石墨烯在二维材料中具有最高的热导率，因此也被用于导热材料和热电转化器件等领域。
除了石墨烯，其他二维材料，如硼氮化物、黑磷、金属硫属化物和氧化钼等，也具有各自独特的结构和性能特征。
这些材料具有高电导率、光学吸收特性、高比表面积和高光催化活性，已被广泛地应用于自封装器件、传感器和催化剂等领域。
总之，功能低维材料的制备以及性质研究已经成为材料科学和纳米科技领域极具活力的一个方向。
对于这些材料在纳米电子学、纳米光学、纳米生物技术、纳米传感器、纳米催化剂和储能材料等领域的应用也具有广泛的前景。
纳米材料的电磁性能调控研究
纳米材料的电磁性能调控研究近年来，纳米材料的快速发展在科学界引起了广泛的关注。
纳米材料以其独特的结构和属性，对电磁波的吸收、透射和反射等电磁特性具有显著的调节能力。
这为纳米材料在通信、能源和生物医学等领域的应用提供了广阔的前景。
首先，我们来谈谈纳米颗粒在电磁波吸收方面的特性。
纳米颗粒具有较大的比表面积，大量局域电子能级的存在使得纳米颗粒对电磁波的吸收能力大大增强。
研究人员发现，通过控制纳米颗粒的尺寸、形状和组分，可以有效调控纳米颗粒的吸收能力。
例如，金属纳米颗粒和碳纳米管等材料，由于其特殊的电子结构和能级分布，呈现出明显的等离子体共振吸收现象，可在特定波长范围内实现高效吸收。
而通过调节纳米颗粒的形状和大小，则可以实现对吸收波长的进一步控制。
除了吸收，纳米材料的透射和反射特性也备受关注。
纳米材料的透射性能主要与材料的介电常数有关。
通过调节纳米材料的成分和结构，可以有效改变其介电常数，从而调控材料的透射特性。
例如，利用金属纳米颗粒的局域表面等离子体共振效应，可以实现对电磁波的高效聚焦和传导，将纳米材料应用于光学器件中，实现高分辨率成像和信息处理。
而通过改变纳米薄膜的结构和层次，可以实现对电磁波的反射和干涉效应调控，为纳米光学设备和光学传感器的应用提供新思路。
除了在通信和光学领域的应用外，纳米材料的电磁性能调控在能源和生物医学等领域也具有重要意义。
以太阳能电池为例，纳米颗粒具有高比表面积和多级能带结构等优势，可以有效提高太阳能电池的光电转换效率。
通过调控纳米颗粒的形状、大小和组分，可以实现对光的多次散射和吸收，从而提高光电转换效率。
此外，纳米材料在生物医学领域的应用也备受关注。
纳米颗粒具有较大的比表面积和特殊的生物相容性，可以用于生物成像、药物传输和热疗等方面。
通过改变纳米颗粒的表面修饰和粒径调控，可以实现对纳米材料在生物体内的作用机制和效果的精确调节。
纳米材料的电磁性能调控研究为材料科学和应用技术的发展提供了新的思路和方法。
纳米材料的合成和性能控制
纳米材料的合成和性能控制随着科技的不断进步和发展，纳米材料逐渐成为了人们研究的热点。
纳米材料具有独特的性能和结构，能够应用于多个领域，如电子工程、材料科学、化学工程等。
纳米材料的合成是研究的关键之一。
目前，常见的纳米材料合成方法包括化学合成、物理合成、生物合成等。
化学合成是指通过化学反应生成纳米尺度颗粒的过程。
其中，溶胶-凝胶法、坩埚炉热分解法、碳量子点合成法等是常见的化学合成方法。
这些方法不仅能够控制纳米颗粒的大小和形状，还可以通过改变反应条件控制其结构和成分，从而调节其性能。
物理合成指的是通过物理方法制备纳米材料。
其中，溅射法、气相淀积法、物理气相沉积法等是常见的物理合成方法。
这些方法能够高效制备高质量的纳米材料，但是制备过程较为严格，成本较高。
生物合成是利用生物机制生产纳米材料的方法，常见的有基因工程法、细胞培养法等。
这些方法不仅能够制备高品质的纳米材料，还能控制其活性和生物相容性。
但是这些方法的制备过程复杂，同时需要严格控制环境条件，成本也较高。
纳米材料的性能控制也是研究的重点之一。
纳米材料因具有纳米尺度的尺寸效应、表面效应等，其性能相较于宏观材料有明显的差异。
因此，探究纳米材料的性能控制是十分必要的。
其中，控制纳米颗粒的大小、形状、结构等对其性能影响较大。
例如，控制纳米颗粒的大小能够影响其光学性能、晶体结构、磁性等。
同时，表面性能也是影响纳米材料性能的重要因素之一。
表面修饰可以改变纳米颗粒的物理和化学特性，例如调节表面电荷、引入新的官能团等。
此外，环境条件的控制也是纳米材料性能控制的一种方法。
例如，在特定的温度、湿度、气体浓度等条件下，可以控制纳米颗粒的生长、反应速率等，从而最终控制其性能。
总之，纳米材料的合成和性能控制是纳米科技研究的基础，不断提高其性能和应用效果是纳米科技发展的重要方向之一。
随着技术的不断进步和发展，纳米材料的应用前景将会更加广阔。
纳米复合材料的制备与性能调控方法详解
纳米复合材料的制备与性能调控方法详解纳米复合材料作为一类重要的材料，因其独特的性能和广泛的应用领域，受到了广泛的关注和研究。
它由一种或多种纳米颗粒或者纳米结构与基体材料组合而成，具有优异的力学、电学、热学和光学等性能。
本文将详细介绍纳米复合材料的制备方法与性能调控方法。
一、纳米复合材料的制备方法1. 溶液法制备：溶液法是一种常用的制备纳米复合材料的方法。
该方法将纳米粒子或者纳米结构溶于溶剂中，并将基体材料溶解或者悬浮在溶液中，然后经过混合、沉淀、干燥等工艺步骤，最终得到纳米复合材料。
溶液法制备的纳米复合材料一般具有较好的分散性和均匀性，但是工艺复杂、成本较高。
2. 气相沉积法制备：气相沉积法是一种将气体在高温、高压条件下分解产生纳米颗粒或者纳米结构，并将其与基体材料进行反应形成纳米复合材料的方法。
该方法具有制备高纯度纳米复合材料、控制纳米粒子尺寸和形貌的优势，但是设备复杂，工艺要求高。
3. 真空热蒸发法制备：真空热蒸发法是一种将纳米粒子或者纳米结构在真空条件下蒸发，并沉积在基体材料上形成纳米复合材料的方法。
该方法具有制备高密度纳米复合材料、控制纳米颗粒分布的优势，但是需要高真空设备和对材料的热稳定性要求高。
二、纳米复合材料的性能调控方法1. 界面调控：纳米复合材料中纳米颗粒与基体之间的界面对材料的性能具有重要影响。
通过控制界面的结合强度和结晶度，可以有效调控纳米复合材料的力学性能和导电性能等。
常用的界面调控方法包括防蚀处理、界面改性和化学结合等。
2. 纳米颗粒尺寸调控：纳米颗粒的尺寸对纳米复合材料的性能有很大影响。
通过调节纳米颗粒的尺寸和分布，可以改变材料的电学、光学、磁学等性能。
常见的尺寸调控方法包括溶剂控制成核、溶液浓度控制和反应条件调控等。
3. 组分调控：纳米复合材料由不同组分的纳米颗粒或者纳米结构与基体材料组成，通过调控组分的比例和配比，可以改变纳米复合材料的化学和物理性质。
常见的组分调控方法包括混合物质的选择、添加剂的引入和材料配比的调整等。
低维纳米材料总结解读
低维纳米材料的制备与性能研究创新实践课徐成彦材料科学与工程学院微系统与微结构制造教育部重点实验室课时安排共32学时，授课及讨论20学时，实践教学12学时2-9周授课：周四、周六，A513 实践课：微纳米中心(科学园B1栋314)联系方式办公室：材料楼502房间电话：86412133E-mail: cy_xu@Homepage: /pages/cyxu一.纳米材料导论1.纳米：长度计量单位，1nm=10-9 m。
2.纳米结构：通常是指尺寸在100nm以下的微小结构。
3.纳米技术：在纳米尺度上对物质和材料进行研究处理的技术称为纳米技术。
纳米技术本质上是一种用单个原子、分子制造物质的科学技术。
4.团簇：Clusters denotes small, multiatom particles. As a rule of thumb, any particle of somewhere between 3 and 3x107 atoms is considered a cluster. (a few Å ~ a few hundreds Å)5.量子点：A quantum dot is a portion of matter (e.g., semiconductor) whose excitons are confined in all three spatial dimensions. Consequently, such materials have electronic properties intermediate between those of bulk semiconductors and those of discrete molecules. (typically, 5 ~ 50 nm)6.纳米材料Nanomaterials:refers to materials having unique properties derived from features present in them whose dimensions are on the nanoscale (less than 100 nm).Nanostructures: 1-D nanostructures, specially nanowires, nanorods, nanotubes Nanomaterials: parallel to nanoscience, nanotechnologyNanocrystals (NCs)Nanostructured Materials: ref to bulk materials7.低维结构材料：有时也称为量子工程材料，通常指除三维体材料以外的二维、一维和零维材料。
纳米材料的精确控制方法和技巧
纳米材料的精确控制方法和技巧纳米材料已经成为当今材料科学和工程领域的重要研究方向，其独特的物理、化学和机械特性使其具有广泛的应用潜力。
然而，纳米材料的精确控制是一项复杂而富有挑战性的任务。
在本文中，我们将探讨纳米材料的精确控制方法和技巧，包括纳米结构的合成、制备和表征。
首先，纳米材料的合成方法是精确控制的关键。
目前，常用的纳米材料合成方法包括溶液相合成、气相合成和固相合成。
溶液相合成方法是最常见和易于控制的方法之一。
通过调节反应条件、配方和溶剂等因素，可以合成具有不同形貌、尺寸和结构的纳米材料。
例如，溶液相合成可以用于合成金属纳米颗粒、金属氧化物纳米材料和金属二维纳米材料等。
其次，纳米材料的制备方法也对其精确控制起到重要作用。
常见的制备方法包括溶胶-凝胶法、气相沉积法和物理气相沉积法等。
溶胶-凝胶法通过溶胶的凝胶化过程得到纳米材料，可以控制纳米粒子的尺寸和形貌。
气相沉积法适用于制备纳米薄膜和纳米线等，可以通过调节沉积温度、气体流量和反应时间等参数控制纳米材料的生长。
物理气相沉积法则利用物理手段使粒子在气体中形成过冷凝，从而得到纳米材料。
纳米材料的表征是精确控制的关键步骤之一。
纳米材料的特殊尺寸和形貌要求特殊的仪器和技术来进行表征。
常见的表征方法包括透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和红外光谱(FTIR)等。
透射电子显微镜可以观察纳米材料的形貌和晶体结构，扫描电子显微镜可以获取纳米材料的表面形貌和粒径分布。
X射线衍射用于分析纳米材料的晶体结构和晶格参数，红外光谱则可以用于分析纳米材料的化学组成和表面吸附物。
纳米材料的控制方法和技巧还包括表面修饰和功能化。
纳米材料的表面性质对其性能和应用有重要影响。
表面修饰可以改变纳米材料的表面能、亲疏水性和生物相容性等。
例如，通过在纳米材料表面修饰功能性分子可以使其具有特定的光学、电学和磁学性能。
功能化可以使纳米材料具有特定的化学、生物和光学响应，扩展其应用领域。
纳米材料的纯化与纳米结构的调控研究方法
纳米材料的纯化与纳米结构的调控研究方法纳米材料的纯化与纳米结构的调控是当今纳米科技领域的热门研究方向。
纳米材料的纯化是指通过去除杂质和非纳米组分，使得材料的纳米尺度特征得以突显和优化。
而纳米结构的调控则是指通过控制材料的原子、分子或纳米尺度组装方式和排列顺序，实现特定性能和应用需求的调整和控制。
本文将介绍一些常用的纳米材料纯化和纳米结构调控的研究方法。
一、纳米材料的纯化方法1. 溶剂萃取法溶剂萃取法是一种基于溶剂选择性溶解效应的纯化方法，通常适用于溶胶-胶体体系的纳米材料。
该方法利用溶剂的不同溶解度，将纳米材料从溶液中分离出来。
一般来说，溶剂萃取法要经历溶解、离解、沉淀等过程。
通过适当选择溶剂和调整操作条件，可以实现纳米材料的纯化和分离。
2. 电化学沉积法电化学沉积法是利用电化学方法在电极表面上沉积纳米材料的一种纯化方法。
通过在电极表面施加电位，使得溶液中的离子发生氧化还原反应，从而使纳米材料以可控的方式沉积到电极上。
这种方法可以控制纳米材料的尺寸和形貌，并且具有较高的纯化效率和选择性。
3. 凝胶过滤法凝胶过滤法是利用凝胶膜的选择性过滤作用对纳米材料进行纯化的一种方法。
凝胶膜通常可以根据纳米材料的大小选择合适的孔径大小，从而将纳米材料分离出来。
该方法简单易行，无需复杂设备，适用于大规模纳米材料的纯化。
二、纳米结构的调控方法1. 热处理法热处理法是一种常用的纳米结构调控方法，通过控制材料的热处理过程中的温度和时间，在原子尺度上调整材料结构排列方式和晶体结构。
该方法可以改变材料的晶体尺寸、宽度和晶格缺陷等结构特征。
2. 化学合成法化学合成法是一种通过控制反应物和反应条件来实现纳米材料纳米结构调控的方法。
通过在合成过程中添加特定的催化剂、模板或表面活性剂等，可以调控纳米材料的尺寸、形状和晶体结构。
化学合成法具有可扩展性强、反应条件易于调控的优点。
3. 生物模板法生物模板法利用生物体内的有机物质或生物体本身的生物结构作为模板，通过沉积或生长等方法制备纳米材料。
纳米涂层的制备与性能调控技巧
纳米涂层的制备与性能调控技巧纳米涂层是一种在表面涂覆了纳米颗粒或纳米结构的薄膜。
这些纳米颗粒具有特殊的物理和化学性质，使得纳米涂层具备了许多独特的性能和应用优势。
为了获得优质的纳米涂层，制备技巧和性能调控至关重要。
本文将讨论一些常用的纳米涂层制备技术以及对纳米涂层性能进行调控的方法和技巧。
一、纳米涂层的制备技术1. 物理气相沉积（Physical Vapor Deposition，PVD）物理气相沉积是一种常用的纳米涂层制备技术，包括蒸发、溅射和离子束等方法。
蒸发法是将材料加热至蒸发温度，然后通过凝结在基底上形成涂层。
溅射法是利用离子轰击材料的表面，使其蒸发并沉积在基底上。
离子束法则是通过高能离子轰击材料，使其蒸发并沉积在基底上。
这些方法可以在几个纳米米量级上控制涂层的厚度和成分，并能制备出致密、均匀的纳米涂层。
2. 化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition，CVD）化学气相沉积是利用化学气相反应沉积纳米材料的一种方法。
它首先在基底表面生成薄膜的前体物质，然后在适当的温度下进行化学反应，最终形成纳米涂层。
化学气相沉积具有较高的沉积速率和较好的控制性能，可以在较低的温度下制备纳米涂层，并且可以调控纳米涂层的晶格结构和成分。
3. 溶液法（Solution Process）溶液法是一种将纳米颗粒散布在溶液中，然后通过蒸发、溶剂挥发或加热等方法沉积在基底上的制备技术。
采用溶液法制备纳米涂层成本较低，工艺简单，适用于大面积涂层制备，并且能制备各种形态、表面形貌和组分的纳米涂层。
二、纳米涂层的性能调控技巧1. 纳米结构控制纳米涂层的性能很大程度上取决于其纳米结构，包括颗粒尺寸、分布形态和晶格结构等。
可以通过制备技术的参数调节，如热处理温度、沉积速率和浓度等，来控制纳米涂层的结构。
此外，辅助剂的添加、外加电场和表面修饰等方法也可以用于控制纳米结构。
2. 结构与性能关联纳米涂层的性能与其结构之间存在密切的关联。
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浅析低维纳米材料性能调控的方法
作者：傅世林
来源：《中国化工贸易·下旬刊》2017年第11期
摘要：低维纳米材料以其优越的性能越来越受到广泛的重视，通过调控低维纳米材料的结构、尺寸和成分来调控低维纳米材料的性能，使其能够较好的在信息技术以及能源方面得以应用。
基于此研究理论，本文主要分析了缺陷、应力以及化学修饰等方面对低维纳米材料性能产生影响，为实现对于低维纳米材料性能的可控与应用提供借鉴。
关键词：低维纳米材料；材料性能调控；化学修饰；缺陷；应力
低维纳米材料主要包括零维纳米材料（如量子点、纳米颗粒等）、一维纳米材料（如纳米线、纳米管等）和二维纳米材料（如超薄膜）。
纳米材料在应用的过程中，会受到表面和尺寸效应的影响，继而在性能上具备独特的优势。
当前，纳米材料已经在能源、环境、材料等众多领域领域中有广泛的应用，低维纳米材料属于纳米材料中维数比三要小的材料种类，其性能受其结构影响有着许多独特的性质。
研究能够调控低维纳米材料性能的方法，有助于实现纳米材料应用技术瓶颈的突破。
1 缺陷对于低维纳米材料性能的影响
材料的缺陷会影响到材料的机械、热学或电学等方面的性能，当材料的尺度被减小到用纳米的尺度的范畴时，缺陷对材料结构和性能会产生许多与宏观物质不同的性质。
李秀玲研究缺陷在低维纳米材料性能调控方面的作用时，研究了缺陷对六角氮化硼纳米材料性质的影响[1]。
其研究表明，当线缺陷情况存在时，可以有效的调控二维氮化硼纳薄膜和一维氮化硼的纳米管中的能隙，也可以使纳米条带边界具有磁学性质[1]。
这种线缺陷形成的杂质能级趋向于弥散的状态，这种状态使半导体器件在性能方面更具备优势。
其次，在线缺陷存在的情况下，还可以有效的连接一维氮化硼中的纳米条带，便可以形成化学组分在边界上基本趋同的新类型纳米条带，并且边界带也会呈现出磁学的性质，这种氮化硼纳米条带作为一维纳米的新结构，未来也会在自旋电子器件中得到广泛的应用。
吴昱昆研究了缺陷对ZnO一维纳米结构和MoS2层状结构的光学和电学性能的影响[2]。
ZnO一维纳米结构具有点缺陷、线缺陷和面缺陷三种缺陷，缺陷类型的不同影响缺陷态的能级，从而对缺陷发光波长产生影响。
由于ZnO一维纳米结构缺陷的存在，对于不同元素参杂后的ZnO其电学性能会发生不同的改变，但会面临晶格畸变和不能提供空穴载流子的情况。
因此，参杂ZnO一维纳米材料在电学方面的应用仍然有待研究。
在对二维磷稀材料中的缺陷的研究中发现SW（Stone-Wales）点缺陷和SV（single vacancy，单空位）缺陷在磷稀材料中出现迁移的情况，并且在不断聚积的过程中也会为形成
线性缺陷，这种调控低维纳米材料的方式，在未来有助于将磷稀体系的半导体转化为金属[1]。
2 应力对于低维纳米材料性能的影响
通常来说，纳米材料都可以承受较大的应力范围，而且应力也正在成为调控低维纳米材料性能的重要措施，使得低维纳米材料在科技领域被广泛应用。
相比缺陷对低维纳米材料性能的调控，应力更容易让纳米材料出现位移的情况，同时更容易被控制，因此理论上来说具有较强的可逆性[3]。
例如，二维二硫化钒（VS2）层状结构在一定拉伸应力和压缩应力的作用下，由于体系电子层结构的改变，体系从半导体变为金属[1]。
将应力应用到氮化硼薄膜材料或是氮化镓薄膜
材料中，便可以通过对性能的有效调控，使得材料的反铁磁态体系逐渐转化为铁磁态，若是应力能够达到6%，那么调控性能后的体系也会逐渐变成半金属的性质[4]。
3 化学修饰对低维纳米材料性能的影响
化学修饰对于一维纳米管和二维纳米薄膜等具有较大比表面积的纳米材料有重要影响，因而化学修饰后的一维纳米管和二维纳米薄膜等在物理特性和化学特性上具有较为优异的表现。
例如，醛基修饰六方硼氮纳米片（h-BN sheet），使纳米片电导率明显增加。
在对一维氮化硼纳米条带中的氢化比例进行调节的过程中，一维氮化硼纳米条带由半导体转变为半金属和金属。
氢化双层石墨烯生成石墨烷，增加了其场发射电流。
以巯基丙酸修饰ZnS基纳米材料增强了ZnS的缺陷发光。
以（3-巯基丙基）三乙氧基硅烷修饰Fe3O4@SiO2核壳结构，巯基化后的复合纳米粒子对重金属离子仍然有较好的吸附效果并且具有超顺磁性，有利于吸附重金属离子后的分离。
表面修饰药物纳米棒可以可控的实现药物释放，在医药领域有非常好的应用前景。
4 结束语
综上所述，低维纳米材料在性能上具有较强的可调控性质，但由于低维纳米材料自身结构的特殊性，在当前想要大量投入使用时，还需要不断提高其性能。
材料缺陷、应力以及化学修饰确实会对低维纳米材料的结构和性能产生较大的影响，通过实验得到的数据信息，在计算机模拟技术的分析基础上，有利于实现对于低维纳米材料性能的科学调控。
参考文献：
[1]李秀玲.低维纳米材料性能调控的理论研究[D].合肥：中国科学技术大学，2016.
[2]吴昱昆.缺陷对若干纳米材料光学和电学性能的影响[D].合肥：中国科学技术大学，2016.
[3]陈欣.化学修饰石墨烯材料的场发射性质研究[D].合肥：中国科学技术大学，2015.
[4]田雨.二维纳米材料化学修饰及高性能催化剂构建的理论研究[D].哈尔滨：哈尔滨师范大学，2016.
作者简介：
傅世林（1990- ），女，汉族，教师/助教，研究方向：纳米材料，北京理工大学珠海学院。