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纳米技术在高分子材料中的应用

纳米技术在高分子材料中的应用

2013年11月(下)

[摘要]当材料尺寸无限减小,达到纳米级别时材料将显现出有独特的效应如:小尺寸效应、量子尺寸效应和表面效应等,这些效应与聚合

物密度小,耐腐蚀、易加工等优良特性有机结合,便形成了一类新型功能高分子材料。本文综述了纳米技术在塑料、橡胶、纤维三类高分子材料中的典型应用。

[关键词]纳米高分子材料;纳米塑料;纳米橡胶

纳米技术在高分子材料中的应用

丰艳兰

曾小飞

(华东交通大学理工学院,江西南昌330010)

纳米技术一词从提出到发展只有二十几年的时间,它的提出掀起了科技届的研究浪潮,有专家预言它必将引领新时代的科技变革,于是世界各国、地区都积极制定计划,加强投入,力争占领科技至高点。近年来,随着纳米技术的成熟与改善,国内外对于聚合物基纳米复合材料的研究已显现成效。高分子基纳米复合材料是各种纳米结构单元与有机高分子材料复合形成的一种新型材料,常见的纳米高分子基复合材料有:纳米复合塑料、纳米复合橡胶、纳米复合纤维。

1纳米复合塑料

纳米复合塑料是指塑料中分散了纳米级尺寸的超微细分散相,分散相为聚合物时,称为聚合物分子纳米复合塑料;分散相为无机填料时,称为无机填料纳米复合塑料,研究较多的是无机填料作为分散相。众所周知,塑料作为一种用途广泛的材料有着自身的缺点:如强度较差、不耐老化、透气性差等。发展纳米复合塑料可以很好地改善这些方面的性能。

1)无机纳米材料复合塑料能够很好地改善塑料的强度,起到增强增韧的效果。比如在尼龙塑料当中增加少量的纳米粘土生产的纳米复合塑料,既保持了产品的塑性,又提高了它的刚性和强度,更提高了它的抗弯能力,可以作为车体材料进行使用。

2)使用纳米添加剂改善的塑料制品可以大大提高抗老化能力,塑料的老化主要原因是光老化,将纳米TiO 2等粒子填充到塑料基体当中,纳米TiO 2可以很好地吸收紫外线,降低紫外线对塑料的破坏,提高塑料制品的抗老化能力。比如用添加0.1%~0.5%的纳米TiO 2制成的透明塑料包装材料包装食品,可以减少紫外线对食品营养成分的损失,保持食品的营养价值。

3)可以赋予塑料一些新的功能。比如在农膜的使用当中,有一种纳米转光膜,它就是利用纳米技术,在农膜塑料生产过程中添加纳米黏土,这种农膜被称为纳米转光膜,由于纳米黏土的存在,它能够很好地强化、放大有利于农作物生产的特征光,而过滤掉不利于农作物生长的光,从而大大促进农作物的光合作用,使农作物果实更大更有营养。

2纳米复合橡胶

纳米橡胶是指尺寸在1~100的纳米无机粒子分散在连续相橡胶基体中构成的复合材料。利用纳米粒子作为补强材料填充到橡胶中,可以很好地发挥纳米粉体的小尺寸效应、量子效应等表面效应,提高粉体与橡胶大分子间作用力的,弥补界面区化学作用力的缺乏,从而增强对橡胶的补强效果。赋予橡胶制品更高的性能,延长橡胶制品的使用寿命。现有研究表明,纳米黏土复合橡胶能够很好地提高材料的模量、硬度和强度,提高橡胶的气体阻隔性、耐油、阻燃性能。Si 3N 4陶瓷粉体分散在橡胶中,能很好地发挥Si 3N 4的高化学稳定性、优良的机械性能和介电性能。

3纳米复合纤维

纳米纤维有广义和狭义之分,狭义的纳米纤维指纤维直径为纳米量级的超细纤维,广义的纳米纤维还包括将纳米颗粒填充到普通纤维中对其进行改性的纤维。目前国内外开发的热点是后者;所采用纳米颗粒的性能不同,可开发各种不同的功能性纤维。

1)可用于开发抗菌纤维产品,将具有抗菌作用的成分:银离子、铜离子、锌离子等微粒离子及其化合物通过物理吸附离子交换等方法制成抗菌剂,填充至纤维材料中,金属离子在低浓度下可以破坏细菌的细胞膜或细胞原生质活性酶的活性,从而起到抗菌作用。这种抗菌纤维常用来制作手术服、护士服、手术巾等医疗用品,还可制造衣物、鞋袜等生活用品。

2)可用于开发紫外线防护纤维,将ZnO 、SiO 2等纳米粉体利用共混纺丝法或后整理法制得防紫外线纤维或织物。纳米材料可做紫外线屏蔽剂,主要是因为纳米粒子的尺寸比紫外线相当或更小,小尺寸效应导致其对紫外线的吸收更强。通过以上方法制得的紫外线防护纤维可广泛用于制造遮阳伞、遮阳冒、泳衣、防晒服等。

3)可用于开发远红外纤维。研究表明,将具有较高远红外发射率的陶瓷微粉加入到高分子聚合物中,经纺丝加工可制成远红外纳米纤维,其中的纳米粒子可以有效地吸收材料本身释放的远红外射线,从而达到促进血液循环,调节新陈代谢的保温保健功能。同样,由于纳米粒子可以很好地吸收电磁波,这种纤维材料还可以用于制作军用服装。

4)可用于开发超双疏织物。对织物进行纳米表面处理,使之形成纳米尺寸的凹凸结构,利用纳米结构的表面效应可以实现既疏水又疏油的超双疏性。

纳米技术作为一项高新技术在材料领域有着非常广阔的应用前景,而高分子材料作为发展最快、品种多样、应用广泛、价廉性优的一类材料,加强两者结合的有机结合,可实现开发高性能高分子材料的现实意义。

作者简介:丰艳兰,1982年生,女,江西丰城人,华东交通大学理工学院助教,本科学历,研究方向为新材料应用研究;曾小飞,1983年生,男,江西丰城人,华东交通大学理工学院助教,研究生学历,研究方向为材料科学的发展及应用。

[参考文献]

[1]肖亚航.纳米塑料的性能及应用前景[J].黑龙江科技信息,2010.

[2]施利毅.纳米材料在高性能橡胶开发中的应用进展[J].中国橡胶,2007.[3]白鸟世明.高功能纳米复合纤维[J].产业用纺织品,2009.

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纳米技术在生活中的应用

纳米技术在生活中的应用 论文摘要:本文介绍了纳米技术、纳米材料的基本概念、原理、特征和各种纳米材料在涂料领域的应用;阐述了纳米材料在应用中所存在的技术问题,以及纳米技术在涂料领域的发展前景。 论文关键词:纳米技术纳米材料涂料 1纳米简介 所谓纳米技术,是指在0.1~100纳米的尺度里,研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。科学家们在研究物质构成的过程中,发现在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子,显著地表现出许多新的特性,而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术,就称为纳米技术。 纳米技术与微电子技术的主要区别是:纳米技术研究的是以控制单个原子、分子来实现设备特定的功能,是利用电子的波动性来工作的;而微电子技术则主要通过控制电子群体来实现其功能,是利用电子的粒子性来工作的。人们研究和开发纳米技术的目的,就是要实现对整个微观世界的有效控制。 纳米技术是一门交叉性很强的综合学科,研究的内容涉及现代科技的广阔领域。1993年,国际纳米科技指导委员会将纳米技术划分为纳米电子学、纳米物理学、纳米化学、纳米生物学、纳米加工学和纳米计量学等6个分支学科。其中,纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础,而纳米电子学是纳米技术最重要的内容。 纳米是一个微小的长度单位,1纳米等于10亿分之一米。根头发丝有7万到8万纳米。纳米技术这个词汇出现在1974年。纳米科学、纳米技术是在0。10 到100纳米尺度的空间内研究电子、原子和分子运动规律及特性。纳米材料是纳米技术的重要的组成部分,也是国际上竞争的热点和难点。碳纳米管自从1991年被发现以来,就一直被誉为未来的材料。碳纳米管在强度上大约比钢强100倍,其传热性能优于所有已知的其它材料。碳纳米管具有良好的导电性,在常温下导电时,几乎不产生电阻。纳米陶瓷材料在1600摄氏度高温下能像橡皮泥那样柔软,在室温下也能自由弯曲。从1998年世界上第一只纳米晶体管制成,到1999年100纳米芯片问世,使20世纪最后10年世界上出现的“纳米热”进一步升温。 我国在纳米技术领域占有一度之地,处于国际先进行列。已成功制备出包括金属、合金、氧经化物、氢化物、碳化物、离子晶体和半导体等多种纳米材料,合成出多种同轴纳米电缆,掌握了制备纯净碳纳米管技术,能大批量制备长度为2至3毫米的超长纳米管。合成的最细的碳纳米管的直径只有0.33纳米,这不但打破了我国科学家自已不久前创造的直径只为0.5纳米的世界纪录,而且突破了日本科学家1992年所提出的0.4纳米的理论极限值 纳米技术应用前景十分广阔,经济效益十分巨大。纳米技术未来的应用将远远超过计算机工业。纳米复合、塑胶、橡胶和纤维的改性,纳米功能涂层材料的设计和应用,将给传统产生和产品注入新的高科技含量。专家指出,纺织、建材、化工、石油、汽车、军事装备、通讯设备等领域,将免不了一场因纳米而引发的“材料革命”现在我国以纳米材料和纳米技术注册的公司有近100个,建立了10多条纳米材料和纳米技术的生产线。纳米布料、服装已批量生产,象电脑工作装、无静电服、防紫外线服等纳米服装都已问世。加入纳米技术的新型油漆,不仅耐洗刷性提高了十几倍,而且无毒无害无异味。一张纳米光盘上能存几百部,

高分子材料与工程专业考研学校选择

高分子材料与工程专业考研学校选择作者:admin 更新时间:2009-3-9 20:25:14 在全国高校中在高分子领域领先: 工科: 偏合成的:浙江大学(国内高分子鼻祖,尤其在合成方面)、华东理工、北京化工大学、清华大学; 偏加工和应用的:四川大学、华南理工大学、东华大学(原中国纺织大学)、上海交通大学理科:偏合成的:北京大学(好像北大遥遥领先,其他象南开、南京大学明显差一些);偏性能形态研究的:中科院北化所(明显领先)、南京大学、复旦大学、北京大学(上述为网上摘录,不一定全面)简单评述下 浙江大学是出高分子院士最多的学校。 北京大学合成做的好,特别是高分子液晶。 复旦大学的研究偏向理论研究,有杨玉良和江明两位院士,实力不凡。上海交通大学也有新评上一个高分子方面的院士:颜德岳, 华南理工和北京化工大学研究领域较广,在橡胶、塑料、纤维方面做的都不错。华南理工大学有3位中科院院士程镕时、姜中宏生、曹镛、长江学者特聘教授2人、珠江学者特聘教授2人、博士生导师43人),副教授、副研究员和高级工程师67人;高分子加工实力很强的。在全国排前3名。 四川大学有高分子材料工程国家重点实验室,主要是做塑料的加工改性,实力虽有下滑,但仍然很强,毕竟其根基很厚。 东华大学的研究重点在纤维方面,建有纤维素改性国家重点实验室。 中科院长春应化所和中科院北京化学研究所共同建有高分子化学与物理国家重点实验室。长春应化所在一直是在做合成方面比较强。化学所在前两年还有个工程塑料国家重点实验室,不过现在降格为中科院的重点实验室了。所以化学所的合成和加工做的都还不错。 青岛科技大学在高分子方面主要的特色是其橡胶,2003年建成了教育部橡塑工程重点实验室,也是多年来对青岛科技大学研究工作的肯定。 研究生的方向很多,大的方面大概一下几个:树脂合成(环氧,丙烯酸,聚苯,聚酯等每个方向都很多);塑料/纤维加工(加工工艺川大最强的,模具和机械华南理工及北化都不错);生物医用高分子(华东理工等);高分子理论及表征(中科院化学所及南京大学最强);液晶高分子(吉大,北大,北科大等);导电高分子(化学所等);纳米高分子(化学所);碳纤维/碳纳米(北化,清华);有机硅(化学所)等等 而在珠三角这一带,华南理工中山大学都是不错选择,有志在高分子领域深入了解的同学可以报读。 下面附有2009年华南理工大学科学与工程学院硕士招生目录及初复试科目材料高分子材料与工程专业考研学校选择 作者:admin 更新时间:2009-3-9 20:25:14 高分子化学与物理专业设置如下研究方向 01 高分子物理、02高分子合成与高分子化学、03 功能高分子、04高分子结构与性能、05天然高分子与生物医用高分子、06环境友好高分子 09年初试科目:①101政治② 201英语③629物理化学(一) ④865有机化学复试:复试笔试科目:979高分子化学与物理 材料物理与化学专业设置如下研究方向: 01 、高分子光电材料与器件物理、02 金属材料表面物理化学、03 生态环境材料、04功能材料制备、结构与性能、05纳米材料与纳米技术、06纳米材料与新型能源材料、07非线性

纳米技术在高分子材料改性中的应用

纳米技术在高分子材料改性中的应用 (南通大学化学化工学院高分子材料与工程132 朱梦成1308052064 ) [摘要] 纳米材料及其技术是随着科技发展而形成的新型应用技术。纳米材料的研究是从金属粉末、陶瓷等领域开始的,现已在微电子、冶金、化工、电子、国防、核技术、航天、医学和生物工程等领域得到广泛的应用。近年来将纳米材料分散于聚合物中以提高高分子材料性能的研究也日益活跃,并取得了许多可观的成果。 [关键词] 纳米技术;高分子材料;改性;应用 1纳米粒子的特性及其对纳米复合材料的性能影响 1.1纳米粒子的特性 纳米粒子按成分分可以是金属,也可以是非金属,包括无机物和有机高分子等;按相结构分可以是单相,也可以是多相;根据原子排列的对称性和有序程度,有晶态、非晶态、准晶态。由于颗粒尺寸进入纳米量级后,其结构与常规材料相比发生了很大的变化,使其在催化、光电、磁性、热、力学等方面表现出许多奇异的物理和化学性能,具有许多重要的应用价值。 1.1.1表面与界面效应 纳米微粒比表面积大,位于表面的原子占相当大的比例,表面能高。由于表面原子缺少邻近配位的原子和具有高的表面能,使得表面原子具有很大的化学活性,从而使纳米粒子表现出强烈的表面效应。利用纳米材料的这种特点,能与某些大分子发生键合作用,提高分子间的键合力,从而使添加纳米材料的复合材料的强度、韧性大幅度提高。 1.1.2小尺寸效应 当超细微粒的尺寸与传导电子的德布罗意波长相当或更小时,晶体周期性的边界条件将被破坏,导致其磁性、光吸收、热、化学活性、催化性及熔点等发生变化。如银的熔点为900℃,而纳米银粉的熔点仅为100℃(一般纳米材料的熔点为其原来块体材料的30%~50%)。应用于高分子材料改性,利用纳米材料的高流动性和小尺寸效应,可使纳米复合材料的延展性提高,摩擦系数减小,材料表面光洁度

纳米技术的应用.

纳米技术的应用 用含有纳米材料技术的一种特殊整理剂对羊绒衫进行加工处理纳米技术目前已成功用于许多领域,包括医学、药学、化学及生物检测、制造业、光学以及国防等等。本词条为纳米技术应用的总纲,包括如下领域: 1.纳米技术在新材料中的应用 2.纳米技术在微电子、电力等领域中的应用 3.纳米技术在制造业中的应用 4.纳米技术在生物、医药学中的应用 5.纳米技术在化学、环境监测中的应用 6.纳米技术在能源、交通等领域的应用 7.纳米技术在农业中的应用 8.纳米技术在日常生活中的应用

衣在纺织和化纤制品中添纳米微粒,可以除味杀菌。化纤布挺括结实,但有烦人的静电现象,加入少量金属纳米微粒就可消除静电现象。 食利用纳米材料,冰箱可以抗菌。纳米材料做的无菌餐具、无菌食品包装用品已经面世。利用纳米粉末,可以使废水彻底变清水,完全达到饮用标准,纳米食品色香味俱全,还有益健康。 住纳米技术的运用,使墙面涂料的耐洗刷性可提高10倍。玻璃和瓷砖表面涂上纳米薄层,可以制成自洁玻璃和自洁瓷砖,根本不用擦洗。含有纳米微粒的建筑材料,还可以吸收对人体有害的紫外线。 行纳米材料可以提高和改进交通工具的性能指标。纳米陶瓷有望成为汽车、轮船、飞机等发动机部件的理想材料,能大大提高发动机效率、工作寿命和可靠性。纳米卫星可以随时向驾驶人员提供交通信息,帮助其安全驾驶。 医利用纳米技术制成的微型药物输送器,可携带一定剂量的药物,在体外电磁信号的引导下准确到达病灶部位,有效地起到治疗作用,并减轻药物的不良反应。用纳米制造成的微型机器人,其体积小于红细胞,通过向病人血管中注射,能疏通脑血管的血栓,清除心脏动脉的脂肪和沉淀物,还可“嚼碎”泌尿系统的结石等。纳米技术将是健康生活的好帮手。 纳米技术应用前景十分广阔,经济效益十分巨大,美国权威机构预测,2010年纳米技术市场估计达到14400亿美元,纳米技术未来的应用将远远超过计算机工业。纳米复合、塑胶、橡胶和纤维的改性,纳米功能涂层材料的设计和应用,将给传统产生和产品注入新的高科技含量。专家指出,纺织、建材、化工、石油、汽车、军事装备、通讯设备等领域,将免不了一场因纳米而引发的“材料革命”。现在我国以纳米材料和纳米技术注册的公司有近100个,建立了10多条纳米材料和纳米技术的生产线。纳米布料、服装已批量生产,像电脑工作装、无静电服、防紫外线服等纳米服装都已问世。加入纳米技术的新型油漆,不仅耐

纳米技术在高分子材料中的应用

2013年11月(下) [摘要]当材料尺寸无限减小,达到纳米级别时材料将显现出有独特的效应如:小尺寸效应、量子尺寸效应和表面效应等,这些效应与聚合 物密度小,耐腐蚀、易加工等优良特性有机结合,便形成了一类新型功能高分子材料。本文综述了纳米技术在塑料、橡胶、纤维三类高分子材料中的典型应用。 [关键词]纳米高分子材料;纳米塑料;纳米橡胶 纳米技术在高分子材料中的应用 丰艳兰 曾小飞 (华东交通大学理工学院,江西南昌330010) 纳米技术一词从提出到发展只有二十几年的时间,它的提出掀起了科技届的研究浪潮,有专家预言它必将引领新时代的科技变革,于是世界各国、地区都积极制定计划,加强投入,力争占领科技至高点。近年来,随着纳米技术的成熟与改善,国内外对于聚合物基纳米复合材料的研究已显现成效。高分子基纳米复合材料是各种纳米结构单元与有机高分子材料复合形成的一种新型材料,常见的纳米高分子基复合材料有:纳米复合塑料、纳米复合橡胶、纳米复合纤维。 1纳米复合塑料 纳米复合塑料是指塑料中分散了纳米级尺寸的超微细分散相,分散相为聚合物时,称为聚合物分子纳米复合塑料;分散相为无机填料时,称为无机填料纳米复合塑料,研究较多的是无机填料作为分散相。众所周知,塑料作为一种用途广泛的材料有着自身的缺点:如强度较差、不耐老化、透气性差等。发展纳米复合塑料可以很好地改善这些方面的性能。 1)无机纳米材料复合塑料能够很好地改善塑料的强度,起到增强增韧的效果。比如在尼龙塑料当中增加少量的纳米粘土生产的纳米复合塑料,既保持了产品的塑性,又提高了它的刚性和强度,更提高了它的抗弯能力,可以作为车体材料进行使用。 2)使用纳米添加剂改善的塑料制品可以大大提高抗老化能力,塑料的老化主要原因是光老化,将纳米TiO 2等粒子填充到塑料基体当中,纳米TiO 2可以很好地吸收紫外线,降低紫外线对塑料的破坏,提高塑料制品的抗老化能力。比如用添加0.1%~0.5%的纳米TiO 2制成的透明塑料包装材料包装食品,可以减少紫外线对食品营养成分的损失,保持食品的营养价值。 3)可以赋予塑料一些新的功能。比如在农膜的使用当中,有一种纳米转光膜,它就是利用纳米技术,在农膜塑料生产过程中添加纳米黏土,这种农膜被称为纳米转光膜,由于纳米黏土的存在,它能够很好地强化、放大有利于农作物生产的特征光,而过滤掉不利于农作物生长的光,从而大大促进农作物的光合作用,使农作物果实更大更有营养。 2纳米复合橡胶 纳米橡胶是指尺寸在1~100的纳米无机粒子分散在连续相橡胶基体中构成的复合材料。利用纳米粒子作为补强材料填充到橡胶中,可以很好地发挥纳米粉体的小尺寸效应、量子效应等表面效应,提高粉体与橡胶大分子间作用力的,弥补界面区化学作用力的缺乏,从而增强对橡胶的补强效果。赋予橡胶制品更高的性能,延长橡胶制品的使用寿命。现有研究表明,纳米黏土复合橡胶能够很好地提高材料的模量、硬度和强度,提高橡胶的气体阻隔性、耐油、阻燃性能。Si 3N 4陶瓷粉体分散在橡胶中,能很好地发挥Si 3N 4的高化学稳定性、优良的机械性能和介电性能。 3纳米复合纤维 纳米纤维有广义和狭义之分,狭义的纳米纤维指纤维直径为纳米量级的超细纤维,广义的纳米纤维还包括将纳米颗粒填充到普通纤维中对其进行改性的纤维。目前国内外开发的热点是后者;所采用纳米颗粒的性能不同,可开发各种不同的功能性纤维。 1)可用于开发抗菌纤维产品,将具有抗菌作用的成分:银离子、铜离子、锌离子等微粒离子及其化合物通过物理吸附离子交换等方法制成抗菌剂,填充至纤维材料中,金属离子在低浓度下可以破坏细菌的细胞膜或细胞原生质活性酶的活性,从而起到抗菌作用。这种抗菌纤维常用来制作手术服、护士服、手术巾等医疗用品,还可制造衣物、鞋袜等生活用品。 2)可用于开发紫外线防护纤维,将ZnO 、SiO 2等纳米粉体利用共混纺丝法或后整理法制得防紫外线纤维或织物。纳米材料可做紫外线屏蔽剂,主要是因为纳米粒子的尺寸比紫外线相当或更小,小尺寸效应导致其对紫外线的吸收更强。通过以上方法制得的紫外线防护纤维可广泛用于制造遮阳伞、遮阳冒、泳衣、防晒服等。 3)可用于开发远红外纤维。研究表明,将具有较高远红外发射率的陶瓷微粉加入到高分子聚合物中,经纺丝加工可制成远红外纳米纤维,其中的纳米粒子可以有效地吸收材料本身释放的远红外射线,从而达到促进血液循环,调节新陈代谢的保温保健功能。同样,由于纳米粒子可以很好地吸收电磁波,这种纤维材料还可以用于制作军用服装。 4)可用于开发超双疏织物。对织物进行纳米表面处理,使之形成纳米尺寸的凹凸结构,利用纳米结构的表面效应可以实现既疏水又疏油的超双疏性。 纳米技术作为一项高新技术在材料领域有着非常广阔的应用前景,而高分子材料作为发展最快、品种多样、应用广泛、价廉性优的一类材料,加强两者结合的有机结合,可实现开发高性能高分子材料的现实意义。 作者简介:丰艳兰,1982年生,女,江西丰城人,华东交通大学理工学院助教,本科学历,研究方向为新材料应用研究;曾小飞,1983年生,男,江西丰城人,华东交通大学理工学院助教,研究生学历,研究方向为材料科学的发展及应用。 [参考文献] [1]肖亚航.纳米塑料的性能及应用前景[J].黑龙江科技信息,2010. [2]施利毅.纳米材料在高性能橡胶开发中的应用进展[J].中国橡胶,2007.[3]白鸟世明.高功能纳米复合纤维[J].产业用纺织品,2009. 112

高分子材料科学基础B卷答案

【高分子材料科学基础】课程试题(B卷)【半开卷】 姓名____________ 学号 _______________专业及班级_______________________ 本试卷共有五道大题, 一?填空题(每空1分,共30分) 1.材料按化学组成分类,可分为金属材料、无机材料和高分子材料三类。 2.高分子材料按大分子主链结构可分为碳链高分子材料、杂链高分子材料和元素______ 材料 3.20世纪70年代人们把能源、信息和材料归纳为现代物质文明的三大支柱。 4.原子的排列可分为三个等级,第一种是无序排列,第二种是短程有序而长程无序,第三种是长程有序。 5.从几何学的角度,结构缺陷可分为点缺陷、线缺陷、面缺陷及体缺陷。 6.由低分子单体合成聚合物的反应称为聚合反应。 7.由于单体单元排列方式的不同,可构成不同类型的共聚物,可分为四种类型无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物。 8.高强度、耐高温、耐老化的高分子材料是当前高分子材料的重要研究课题。 9.大分子链形态的基本类型包括:伸直链、折叠链、螺旋形链、无规线团。 10.聚合物晶态结构的基本模型有两种:一种是缨状胶束模型,另一种是折叠链模型。 11在室温下,塑料处于玻璃态,玻璃化温度是非晶态塑料使用的上线温度二点则是结晶聚合物使用的上线温度,对于橡胶,玻璃化温度是其使用的下限温度。 12橡胶制品的主要原料是生胶、再生胶以及配合剂。 13.酚醛树脂是由苯酚和甲醛两种物质合成的。

'、NiMi 10 1 04 5 1(第2页 5 10 =40000 10 5 14.丁苯橡胶是由丁二烯和苯乙烯两种原料合成的。 15?聚酰胺类的习惯名称为尼龙。 16.聚对苯二甲酸乙二酯的商品名为涤纶。 17.聚丙烯腈的商品名为腈纶。 二?名词解释(共10小题,每题2分,共20分) 1.引发剂:引发剂是容易分解成自由基的化合物,分子结构上具有弱键,在热能或辐射能的作用下,沿弱键均裂成自由基。 2.笼蔽效应:引发剂分解成初始自由基后,必须扩散出溶剂所形成的“笼子”才能引发单体聚合,这时会有部分初始自由基在扩散出“笼子”之前因相互复合而失去引发单体聚合的能力,这就成为笼蔽效应。 3.诱导分解:诱导分解实际上是自由基向引发剂的转移反应,其结果使引发剂效率降低。 4.热固性塑料:是由单体直接形成网状聚合物或通过交联线型预聚体而形成,一旦形成交联聚合物,受热后不能再恢复到可塑状态。 5.连锁聚合:活性中心引发单体,迅速连锁增长的聚合。烯类单体的加聚反应大部分属于连锁聚合。连锁聚合需活性中心,根据活性中心的不同可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。 6.体形缩聚:在缩聚反应中,单体分子多于两个官能团时,则能形成支化或交联等非线型结构的产物,此类反应称体型缩聚反应。 7.凝胶点:体形缩聚初期为线型产物,当达到一定程度时,体系粘度突然增大,出现不溶不熔且具有弹性的凝胶一一体型产物(即凝胶化现象或凝胶化作用),这时的P称凝胶点Pc。 8.自动加速现象:随着聚合反应进行,聚合速率不但没有降低,反而迅速增加,这种反常的动力学行为称为自动加速现象。 9.应力松弛:在温度、应变恒定的条件下,材料的内应力随时间延长而逐渐减小的现象称为应力松弛。 10.乳液聚合:是单体在水中分散成乳液状而进行的聚合,体系由单体、水、水溶性引发剂、水溶性乳化剂组成。 四?计算题(共5小题,1,2, 3题每题5分,4题10分共25分) 1.设一聚合物样品,其中分子量为104的分子有10 mol,分子量为105的分子有5 mol,求分子 Mn

纳米科技在生活中的应用举例

纳米科技在生活中的应用举例 1.听说过EPS吗就是汽车的汽油燃烧装置,她是应用纳米技术将汽油分子分割成纳米为单位的质子保证充分燃烧,这样应用的后果是,气体燃烧完全有助于动力提升,节约能源等等。 2.现在流行纳米洗涤,譬如说用纳米分子Na(OH)2制造的肥皂可以充分溶解于液体,有助于衣服污汁的分解,彻底洗尽衣物! 3.现在医学上纳米手术已经达到比较成熟的状态,科学家运用纳米为单位的手术刀,可以最小的精确手术伤口的切割,保证血液的最少流动! 纳米技术应用领域 纳米技术在新世纪将推动信息技术、医学、环境科学、自动化技术及能源科学的发展,像抗生素、集成电路和人造聚合物在二十世纪发挥了重要作用一样,纳米技术在新世纪将人类的生活带来深远影响。 纳米技术将给医学带来变革:纳米级粒子将使药物在人体内的传输更为方便,用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体后可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织;在人工器官外面涂上纳米粒子可预防移植后的排异反应;使用纳米技术的新型诊断仪器只需检测少量血液,就能通过其中的蛋白质和DNA(脱氧核糖核酸)诊断出各种疾病。 在电子领域,可以从阅读硬盘上读取信息的纳米级磁读卡机以及存储容量为目前芯片上千倍的纳米级存储器芯片都已投入生产。可以预见,未来以纳米技术为核心的计算机处理信息的速度将更快,效率将更高。 环境科学领域将出现功能独特的纳米膜。这种膜能够探测到由化学和生物制剂造成的污染,并能够对这些制剂进行过滤,从而消除污染。 尽管纳米技术前景诱人,但是在科学家真正掌握纳米技术之前,还有许多工作要做。 目前世界上许多实验室仍在研究如何自由地操纵原子和分子问题,这对於进一步探究如何将一个个原子重新组合成新的物质来说非常重要。 科学家认为,细胞本身就是“纳米技术大师”,细胞中所有的酶都是能完成独特任务的“纳米机器”。它们在微观世界里能极其精确地制造物质,而这正是科学家希望通过纳米技术实现的梦想。科学家希望通过对细胞的研究来进一步掌握纳米技术。 纽约大学一实验室最近研制出了一个纳米级机器人,机器人有两个用DNA制作的手臂,能在固定的位置间旋转。研究人员认为,这一成果预示着,科学家有朝一日能够研制出在纳米级工厂里制造分子的纳米机器人。

高分子纳米生物材料的发展现状及前景

高分子纳米生物材料的发展现状及前景 纳米材料研究都是从20世纪80年代开始的,是在之前三次工业革命的基础上发展起来的的新兴科技领域。巨大的需求与技术支撑,使其在材料、生物、医学、高分子等领域开拓出一片片新大陆,筑起21世纪工业革命的基石。而纳米技术作为一项高新技术在高分子材料中有着非常广阔的应用前景,对开发具有特殊性能的高分子材料有着重要的实际意义 纳米高分子材料,也称高分子纳米微粒或高分子超微粒,粒径尺度在1 nm~1000 nm范围。这种粒子具有胶体性、稳定性和优异的吸附性能,可用于药物、基因传递和药物控释载体,以及免疫分析、介入性诊疗等方面。 1纳米科技与高分子材料的邂逅 高分子材料学的一个重要方面就是改变单一聚合物的凝聚态,或添加填料来使高分子材料使用性能大幅提升。而纳米微粒的小尺寸效应、表面与界面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应能在声、光、电、磁、力学等物理特性方面呈现许多奇异的物理、化学性质。金属、无机非金属和聚合物的纳米粒、纳米丝、纳米薄膜、纳米块体以及由不同组元构成的纳米复合材料,可实现组元材料的优势互补或加强。通过微乳液聚合方法得到的纳米高分子材料具有巨大的比表面积,纳米粒子的特异性能使其在这一领域的发展过程中顺应高分子复合材料对高性能填料的需求,出现了一些普通微米级材料所不具有的新性质和新功能,纳米科技与高分子材料科学的交融互助对高分子材料科学突破传统理念发挥了重要作用。 高分子纳米复合材料的应用及前景 由于高分子纳米复合材料既能发挥纳米粒子自身的小尺寸效应、表面效应和量子效应,以及粒子的协同效应,而且兼有高分子材料本身的优点,使得它们在催化、力学、物理功能(光、电、磁、敏感)等方面呈现出常规材料不具备的特性,故而有广阔的应用前景利用纳米粒子的催化特性,并用高聚物作为载体,既能发挥纳米粒子的高催化性和选择催化性,又能通过高聚物的稳定作用使之具有长效稳定性。 纳米粒子加入聚合物基体后,能够改善材料的力学性能。如纳米A-Al2O3/环氧树脂体系,粒径27nm,用量1%~5%(质量分数)时,玻璃化转变温度提高,模量达极大值,用量超过10%(质量分数)后,模量下降[79]。又如插层原位聚合制备的聚合物基有机)无机纳米级复合材料(聚酰胺/粘土纳米复合材料等)具有高强度、高模量、高热变形温度等优点,目前已有产品出现,用作自行车、汽车零部件等[55]。尤其引人注目的是高分子纳米复合材料在功能材料领域方面的应用,包括磁性、电学性质、光学性质、光电性质及敏感性质等方面。 磁性纳米粒子由于尺寸小,具有单磁畴结构,矫顽力很高,用它制作磁记录材料可以提高记录密度,提高信噪比;一般要求与聚合物复合的纳米粒子,采用单磁畴针状微粒,且不能小于超顺磁性临界尺寸(10nm)。 利用纳米粒子的电学性质,可以制成导电涂料、导电胶等,例如用纳米银代替微米银制成导电胶,可以节省银的用量;还可以用纳米微粒制成绝缘糊、介电糊等。另外可用于静电屏蔽材料,日本松下公司应用纳米微粒Fe2O3、TiO2、Cr2O3、ZnO等具有半导体特性的氧化物粒子制成具有良好静电屏蔽的涂料,而且可以调节其颜色;在化纤制品中加入金属纳米粒子可以解决其静电问题,提高安全性。 利用复合体系的光学性能,可以制成如下材料:(1)优异的光吸收材料。例如在塑料制品表面上涂上一层含有吸收紫外线的纳米粒子的透明涂层,可以防止塑料

浙江大学高分子科学与工程学(系)第十一期SRTP结题汇总

浙江大学高分子科学与工程学 (系)第十一期SRTP结题汇总表 1.学生参加SRTP总评成绩按优秀、良好、中等、合格、不合格等级评定。 2.成果形式:按论文(设计)、产品(开发)、专利(推广)、研究报告、调研报告等类别。 3.由学院(系)本科教学管理填写,并存档。

浙江大学高分子科学与工程学 (系)第十一期SRTP结题汇总表 1.学生参加SRTP总评成绩按优秀、良好、中等、合格、不合格等级评定。 2.成果形式:按论文(设计)、产品(开发)、专利(推广)、研究报告、调研报告等类别。 3.由学院(系)本科教学管理填写,并存档。

浙江大学高分子科学与工程学 (系)第十一期SRTP结题汇总表 2.成果形式:按论文(设计)、产品(开发)、专利(推广)、研究报告、调研报告等类别。 3.由学院(系)本科教学管理填写,并存档。

浙江大学高分子科学与工程学 (系)第十一期SRTP结题汇总表 1.学生参加SRTP总评成绩按优秀、良好、中等、合格、不合格等级评定。 2.成果形式:按论文(设计)、产品(开发)、专利(推广)、研究报告、调研报告等类别。 3.由学院(系)本科教学管理填写,并存档。

浙江大学高分子科学与工程学 (系)第十一期SRTP成果发表登记汇总表 1.此表作为每期SRTP成果已在公开杂志发表登记,请学院(系)本科教学管理科负责收集汇总填写,并复印论文全文、封面和目录一份,及时上报学业指导中心,学院(系)组织正式发表 优秀成果(论文)汇编。 2.立项负责人(教师或学生)作为第一作者和项目组成员(学生或教师),分别填在教师或学生栏目。 3.备注栏应写明论文发表的级别(如SCI、核心、一级、二级等)。

浅谈纳米技术及其应用

浅谈纳米技术及其应用 1 概述 1.1 引言 纳米技术(nanotechnology)是用单个原子、分子制造物质的科学技术。纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)结合的产物。纳米技术兴起于20世纪80年代,随着它的逐步发展和完善,人类将必然在认识和改造自然方面进入一个前所未有的新阶段。 1.2 纳米技术的发展 最早提出纳米尺度上科学和技术问题的是著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼教授[1]。1959年他在一次题为《在底部还有很大空间》的演讲中提出:物理学的规律不排除用单个原子制造物品的可能。也就是说,人类能够用最小的机器制造更小的机器。直至达到分子或原子状态,最后可以直接按意愿操纵原子并制造产品。这正是关于纳米技术最早的构想。 20世纪70年代,科学家开始从不同角度提出有关纳米技术的构想。美国康奈尔大学Granqvist和Buhrman[2]利用气相凝集的手段制备出纳米颗粒,提出了纳米晶体材料的概念,成为纳米材料的创始者。之后,麻省理工学院教授德雷克斯勒[3]积极提倡纳米科技的研究并成立了纳米科技研究小组。 纳米科技的迅速发展是在20世纪80年代末、90年代初。1981年发明了可以直接观察和操纵微观粒子的重要仪器——扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜(AFM),为纳米科技的发展起到了积极的促进作用。1984年德国学者格莱特[4]把粒径6nm的金属粉末压成纳米块,经研究其内部结构,指出了它界面奇异结构和特异功能。1987年,美国实验室用同样的方法制备了纳米TiO 多晶体。 2

高分子纳米材料及其应用

高分子纳米材料(论文)题目:高分子纳米材料及其应用 化工学院学院高分子材料与工程专业 学号0502110202 学生姓名 指导教师 二〇〇一四年十一月

高分子纳米材料及其应用 摘要:高分子纳米材料是一门新兴并且发展迅速的一门科学。其具有很多独特 的性质,应用前景非常广阔。本文主要介绍了高分子材料的性质,同时介绍了高分子纳米复合材料常见的制备方法及其在各个领域的应用。 关键词:性质;纳米复合材料;制备方法;应用 Abstract: Polymer nano-materials is an emerging and rapidly developing research direction. It has many unique properties and broad application. This paper describes the properties of polymer materials, and also introduced preparation method of the polymer nano-composite materials .The paper also introduces its application in various fields. Key words:Properties; Nano-composite materials; Preparation method; Application 1 引言 纳米材料科学是一门新兴的并正在迅速发展的材料科学。由于纳米材料体系具有许多独 特的性质,应用前景广阔,而且涉及到原子物理、凝聚态物理、胶体化学、配位化学、化学 反应动力学和表面、界面科学等多种学科,在实际应用和理论上都具有极大的研究价值,所 以成为近些年来材料科学领域研究的热点之一,被誉为“21世纪最有前途的材料”。[1, 2] 纳米作为一个材料的衡量尺度,其大小为1 nm (纳米) =10~9 m (米),即十亿分之一米, 大约是10个原子的尺度。最初定义的纳米材料仅仅是指1~100 nm 尺度范围的纳米颗粒及 由他们构成的纳米固体和薄膜。目前,在广义上定义的纳米材料是指三维空间尺度里至少有 一维是纳米尺寸或者由它们作为结构基本单元的材料;根据定义按照空间维度可以将纳米材 料分为三类:(1) 维度为零的纳米材料,是指纳米颗粒、原子团簇等三维空间尺度均在纳米 尺寸的材料;(2) 维度为一的纳米材料,是指纳米线、纳米管等三维空间尺度中有两维是纳 米尺度的材料;(3) 维度为二的纳米材料,是指纳米膜、超晶格等三维空间尺度中仅有一维 是纳米级的材料;[3] 2 纳米材料的性质[4, 5] 物质的尺寸一旦与原子尺寸在同一量级时,其表面电子结构和晶体结构就会发生变化, 导致纳米材料会具备一些表面效应、小尺寸效应等优异特性。 (1)量子尺寸效应。量子尺寸效应又称量子限域效应,当粒子尺寸下降到一定程度时,金属 费米能级附近的电子能级由准连续能级变为离散能级,以及能隙变宽现象均为量子尺寸 效应。材料或物质的物理性质在很多方面都是由材料的电子结构决定的,当材料尺寸小

高分子材料与工程专业排名一览表

一、工科:偏合成的:浙江大学(国内高分子鼻祖,尤其在合成方面)、华东理工、北京化工大学、清华大学;偏加工和应用的:四川大学、华南理工、东华大学(原中国纺织大学)、上海交通大学 理科:偏合成的:北京大学(好像北大遥遥领先,其他象南开、南京大学明显差一些);偏性能形态研究的:南京大学、复旦大学、北京大学 5-10年这个行业发展都会不错。 二、高分子材料与工程就业前景分析高分子材料与工程专业排名一览表 【北京市】清华大学、北京理工大学、北京航空航天大学、北京化工大学、北京服装学院、北京石油化工学院、北京工商大学 【天津市】天津大学、天津科技大学 【河北省】河北工业大学、河北科技大学、河北大学、燕山大学 【山西省】太原理工大学、华北工学院 【辽宁省】大连轻工业学院、沈阳化工学院、大连理工大学、大连轻工业学院、沈阳工业大学、沈阳工业学院 【吉林省】吉林大学、长春工业大学、吉林建筑工程学院 【黑龙江省】哈尔滨工业大学、哈尔滨理工大学、齐齐哈尔大学、东北林业大学 【上海市】复旦大学、华东理工大学、东华大学、上海大学 【江苏省】江苏大学、南京理工大学、江南大学、扬州大学、南京工业大学、江苏工业学院、江苏大学、南京林业大学、华东船舶工业学院 【浙江省】浙江大学、浙江工业大学 【安徽省】中国科学技术大学、合肥工业大学、安徽大学、安徽建筑工业学院、安徽工业大学、安徽理工大学 【福建省】福建师范大学 【江西省】南昌大学、华东交通大学 【山东省】山东大学、青岛大学、青岛科技大学、济南大学、烟台大学六 【河南省】郑州大学、河南科技大学、郑州轻工业学院 【湖北省】湖北大学、武汉理工大学、湖北工学院、武汉化工学院、武汉科技学院、湖北科技大学

纳米技术的应用与前景

纳米技术的应用与前景 纳米技术作为一种高新科技,我认为其本质不亚于当年的电子与半导体科技,有着我们未所发掘到潜能与实用价值,在这个世代,各种技术的发展迅速,随着纳米技术的进一步发展,可以作为一种催化剂,促使各行各业的迅猛发展。 纳米技术是近年来出现的一门高新技术。“纳米”主要是指在纳米(一种长度计量单位,等于1/1000,000,000米)尺度附近的物质,其表现出来的特殊性能用于不同领域而称之为“纳米技术”,其具体定义见词条“纳米科技”。 纳米技术目前已成功用于许多领域,包括医学、药学、化学及生物检测、制造业、光学以及国防等等。本词条为纳米技术应用的总纲,包括如下领域: 1、纳米技术在新材料中的应用 2、纳米技术在微电子、电力等领域中的应用 3、纳米技术在制造业中的应用 4、纳米技术在生物、医药学中的应用 5、纳米技术在化学、环境监测中的应用 6、纳米技术在能源、交通等领域的应用 尽管从理论到实践是一个相当困难的过程,但纳米技术已经证明,可以利用扫描隧道电子显微镜等工具移动原子个体,使它们形成在自然界中永远不可能存在的排列方式,如IBM 公司的标志图案、比例为百亿分之一的世界地图、或一把琴弦只有50纳米粗的亚显微吉他。纳米材料的应用有着诱人的技术潜力,它的应用范围包括从制造工业、航天工业到医学领域等。美国全国科学基金会曾发表声明说:“当我们进入21世纪时,纳米技术将对世界人民的健康、财富和安全产生重大的影响,至少如同20世纪的抗生素、集成电路和人造聚合物那样。”科学家们预计,纳米技术在新世纪中的应用前景广阔,已经涵盖了材料、测量、机械、电子、光学、化学、生物等众多领域,信息技术与纳米技术的关系已密不可分。 从纳米科技发展的历史来看,人们早在1861年建立所谓肢体化学时即开始了对纳米肢体的研究。但真正对纳米进行独立的研究,则是1959年,这一年,著名美国物理学家、诺贝尔奖金获得者德·费曼在美国物理学年会上作了一次报告。他在报告中认为,能够用宏观的机器来制造比其体积小的机器,而这较小的机器又可制作更小的机器,这样一步步达到分子程度。费曼还幻想在原子和分子水平上操纵和控制物质。 在70年代末,美国MIT(麻省理工大学)的W.R.Cannon等人发明了激光气相法合成数十纳米尺寸的硅基陶瓷粉末。80年代初,德国物理学家H.Gleiter等人用气体冷凝发制备了具有清洁表面的纳米颗粒,并在超真空条件下原位压制了多晶纳米固体。现在看来,这些研究都属于纳米材料的初步探索。 科学家预言,尺寸为分子般大小、厚度只有一根头发丝的几百万分之一的纳米机械装置将在今后数年内投入使用。学术实验室和工业实验室的研究人员在开发分子马达、自组装材料等纳米机械部件方面取得了飞速进展。纳米机器具有可以操纵分子的微型“手指”和指挥这些手指如何工作、如何寻找所需原材料的微型电脑。这种手指完全可以由碳纳米管制成,碳纳米管是1991年发现的一种类似头发的碳分子,其强度是钢的100倍,直径只有头发的五万分之一。美国康奈尔大学的研究人员利用有机物和无机物组件开发出一个分子大小的马达,一些人称之为纳米技术领域的“T型发动机”。 纳米科技中具有主导或牵头作用的是纳米电子学,因为它是微电子学发展的下一代。纳米电子学是来自电子工业,是纳米技术发展的一个主要动力。纳米电子学立足于最新的物理理论和最先进的工艺手段,按照全新的理念来构造电子系统,并开发物质潜在的储存和处理

高分子材料与工程

高分子材料与工程 高分子材料与工程行业调研 ? 报告简介 ? 调研目的 ? 行业介绍 ? 报告内容 ? 报告分析 报告人:3337宿舍张文皓秦冰洋翟金晓宋建平 3338宿舍刘增辉张元帅孟涛马保刚 1报告简介: 主要内容:高分子材料与工程专业 __ 2调研目的:

通过调查,了解高分子材料与工程专业现状和前景,就业方向, 岗位要求等情况。 3行业简介 培养目标 高分子材料与工程专业”:是培养具备高分子材料与工程等方面 的知识,能在高分子材料的合成改性和加工成型等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才的学科。 专业特色 的计算机应用能力和语言表达能力;身心健康并富有创新精神的 高素质研究应用型专门人才。 4报告内容 ⑴从业领域

可到石油化工、电子电器、建材、汽车、包装、航空航天、军工、轻纺及医药等系统的科研(设计)院所、企业从事塑料、橡胶、化纤、涂料、粘合剂、复合材料的合成、加工、应用、生产技术管理和市场开发等工作,以及为高新技术领域研究开发高性能材料、功能材料、生物医用材料、光电材料、精细高分子材料和其它特种高分子材料,也可到高等院校从事教学、科研工作。⑵ __ ①截止到 xx年12月24日,324030位高分子材料与工程专业毕业生的平均薪资为4994元,其中应届毕业生工资3568元,0-2年工资4242元,10年以上工资1000元,3-5年工资5331元,6-7年工资6818元,8-10年工资7685元。 高分子材料与工程专业招聘要求 针对高分子材料与工程专业,招聘企业给出的工资面议最多,占比75%;不限工作经验要求的最多,占比62%;大专学历要求的最多,占比25%。 高分子材料与工程专业就业方向 高分子材料与工程专业学生毕业后可在各种材料的制备、加工成型、材料结构与性能等领域从事科学研究与教学、技术开发、工艺和

药用高分子材料——纳米药物载体技术

纳米药物载体技术 用纳米粒子作为药物载体可实现靶向输送、缓释给药的目的, 这是由于小粒子可以进入很多大粒子难以进入的人体器官组织, 如小于50nm 的粒子就能穿过肝脏皮或通过淋巴传送到脾和骨髓, 也可能到达肿瘤组织。另外纳米粒子能越过许多生物屏障到达病灶部位, 如透过血脑屏障( BBB) 把药物送到脑部, 通过口服给药可使药物在淋巴结中富集等。具有生物活性的大分子药物( 如多肽、蛋白类药物) 很难越过生物屏障, 用纳米粒子作为载体可克服这一困难, 并提高其在体输送过程中的稳定性。用纳米粒子实现基因非病毒转染, 是输送基因药物的有效途径。 药物既可以通过物理包埋也可以通过化学键合的方式结合到聚合物纳米粒子中。载有药物的聚合物纳米粒子通常以胶体分散体的形式通过口服、经皮、皮下及肌肉注射、动脉注射、静脉点滴和体腔黏膜吸附等给药方式进入人体。制备聚合物纳米粒子的方法主要有以下几种: ( 1) 单体聚合形成聚合物纳米粒子; ( 2) 聚合物后分散形成纳米粒子; ( 3) 结构规整的两亲性聚合物在水介质中自组装形成纳米粒子。 1 单体聚合制备的聚合物纳米粒子 聚氰基丙烯酸烷基酯( PACA) 在人体极易生物降解, 且对许多组织具有生物相容性。制备聚氰基丙烯酸烷基酯纳米粒子采用的是阴离子引发的乳液聚合方法, 通常以OH-为引发剂, 反应一般在酸性水介质中进行, 常用的乳化剂有葡聚糖、乙二醇与丙二醇的嵌段共聚物和聚山梨酸酯等, 具体制备过程见图1。当反应介质pH 值偏高时, OH-浓度大, 反应速度快, 形成的PACA 分子量低, 以此作为给药载体材料进入人体后, 降解速度太快, 不利于药物缓释。因此聚合反应介质的pH 值通常控制在1.0~ 3.5 围。

纳米技术在医学领域的应用和重要影响

纳米技术在医学领域的应用 和重要影响 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

纳米技术在医学领域的应用和重要影响 摘要:纳米技术与生物医学的结合, 为医学界提供了全新的思路和便利, 纳米材料在医学领域的应用取得了显著效果。随着纳米材料在生物医学领域更广泛的应用, 临床医疗将变得节奏更快、效率更高, 诊断、检查更准确, 治疗更有效, 人们的生命安全将得到更大的保障。 关键词:纳米材料,纳米技术,生物医学,应用,重要影响 “纳米(nm)”是一种度量长度的单位,一个纳米是百万分之一毫米,也就是十亿分之一米,大约相当于45个原子串起来的长度。根据2011年10月18日欧盟委员会通过的纳米材料的定义,纳米材料是一种由基本颗粒组成的粉状或团块状天然或人工材料,这一基本颗粒的一个或多个三维尺寸在1nm-100nm之间,并且这一基本颗粒的总数量在整个材料的所有颗粒总数中占50%以上。简单来说就是,一种由具有尺寸在100nm以下的微小结构的固体颗粒组成的材料。纳米技术是指一种在单个原子与分子层次上对物质的数量、种类和结构形态等进行精确的识别、观测和控制的技术,并在纳米尺度(1—100nm)内研究物质的特性和相互作用来达到创制新物质的高新技术。这项技术是在20世纪80年代末、90年代初才逐步发展起来的前沿、交叉性新兴学科,它具有创造新生产工艺、新物质和新产品的巨大潜能和前景,它将在21世纪掀起一场新的产业革命。 科技快速发展的今天, 科学技术的各个领域相互融合、渗透,其中纳米科技的发展促进了高新技术一体化的进程, 引起了科技界的高度重视。我国著名科学家钱学森曾经预言“纳米左右和纳米以下的结构将是下一阶段科技发展的重点,会是一次技术革命, 从而将是21世纪的又一次产业革命”。纳米技术的发展正越来越成为世界各国科技界所关注的焦点,谁能在这一领域取得领先,谁就能占据21世纪科学的制高点。 美国纳米技术的应用研究在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪等领域迅猛发展。随着纳米技术在癌症诊断和生物分子追踪的应用,医学纳米技术已经被列为美国优先科研计划。在纳米医学方面,纳米传感器可在实验室条件下对前列腺癌、直肠癌等多种癌症进行早期诊断,2004年,美国国立卫生研究院所专门出台了一项《癌症纳米技术计划》,目的是将纳米技术、

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