纳米化学 第一讲 绪论
第一章
绪
论 —— 什么是纳米化学？
1、名词溯源 2、发展简史 3、研究范畴 4、课程安排
“纳米化学”名词溯源
1. Science, 1991, Vol. 254, 1312-1319 Molecular Self-Assembly and Nanochemistry: A Chemical Strategy for the Synthesis of Nanostructures George M. Whitesides, J. P. Mathias, C. T. Seto
One major focus of nanochemistry to date has been to attempt to understand and use the astonishing variety of sophisticated strategies and processes encounted in living systems. Increasingly, however, nanochemistry is being appreciated as a subject with very broad implications, and as one that would ultimately involve many areas: interface and colloid science, molecular recognition, electronics microfabrication, polymer science, electrochemistry, zeolites and clay chemistry, scanning probe microscopy, and others.
George M. Whitesides Dept. of Chemistry Harvard University
“纳米化学”名词溯源
2. Advanced Materials, 1992, Vol. 4, 612-649 Nanochemistry: Synthesis in Diminishing Dimensions Nanochemistry is an emerging subdiscipline of solid-state chemistry that emphasizes the synthesis rather than the engineering aspects of preparing little pieces of matter with nanometer sizes in one, two or three dimensions.
Geoffrey A. Ozin
Advanced Zeolite Materials Science Group, Lash Miller Chemistry Department, University of Toronto
“纳米化学”名词溯源
3. Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 1996, Vol.35, 1154-1196 Self-Assembly in Natural and Unnatural Systems
Keywords: molecular recognition nanochemistry nanostructures noncovalent interactions supramolecular chemistry 1. The need for Nanochemistry Bottom up or engineering up approach to construction of nanoscale structures and nanosystems
J. F. Stoddart & D. Philip
School of Chemistry University of Birmingham
“纳米化学”名词溯源 (国内情况)
1. 任新民 ，化学进展，1995, Vol.7, 1-9 卤化银成像体系中的纳米化学
（第四届全国感光科学大会上的报告，1993年11月，北京）
纳米化学研究的对象是尺寸在 1 － 100 纳米的化 学实体，它构成了一个介乎微观相和宏观相之 间的介观相，介观相不仅反映了化学实体在尺 寸上从微观向宏观的过渡，而且表现了一系列 特殊的效应和功能。
2. 林铭章，朱清时，现代科学仪器，1998，Vol.1-2, 17-24 液相纳米化学 纳米化学是当代化学中最富有挑战性的分支之一。它以 纳 米 粒 子 或 团 簇 的 合 成 、 表 征 及 其 化学性质为主要研究对象。 3. 郭景坤，科学，2000，Vol.51,13-16 纳米化学研究及其展望 纳米化学研究物质在微米尺度以下、纳米尺度以上的化学问题。 纳米化学的提出，为化学家开拓了一个新的研究领域。物质到 达纳米的尺度，将为化学合成、物质性质及其他的问题，带来 新 的 科 学 研 究 内 涵 。 纳 米 物 质 的 合 成 是 纳 米化学首先所面临的问题。
4.薛群基，徐 康，化学进展，2000, Vol.12, 431-444 纳米化学 5.白春礼， 纳米科学与技术（专著，1995），54－62 纳米化学 6.王 夔，江苏化工，1998，Vol.26, 1-5 新层次上的化学－－－化学发展动向之一 7.张 琳（上海市虹桥中学），化学教学，1996（1），25－26 跨世纪的新学科－－纳米化学 8.刘忠范，朱 涛，张 锦， 大学化学，2001，Vol.16(5)，1－10； 2001， Vol.16(6),9-16 纳米化学
纳米化学的定义：
化学的一个新分支，是研究原子以上、100纳米以下的纳米 世界（介观世界）中的各种化学问题及其应用的科学。 纳米化学的研究对象是至少一个维度的尺寸在100纳米以下 的原子或分子的集合体。它的主要任务是研究纳米材料与结构的 化学制备方法，探索有限原子或分子体系的性质及反应规律等。
中国大百科全书“纳米化学词条” 2002中国化学年鉴
化学的机会与挑战
● 当前化学发展的总趋势 从宏观到微观； 从静态到动态； 从定性到定量； 从体相到表相； 从描述到理论等。 ● 当前化学的主要任务和发展动向 开发最佳的化学过程； 以社会需要为导向，寻找和设计最佳的化合物和材料； 发展分析测试新方法。
● 化学研究的六个发展趋势 更加重视不同学科之间的交叉和融合； 理论和实验更加密切结合； 在研究方法和手段上，更加重视尺度效应； 合成化学的新方法层出不穷； 造成污染的传统化学向绿色化学的转变是必然趋势； 分析化学已发展成为分析科学。 ● 21世纪化学的四大难题 化学的第一根本规律——化学反应理论和定律 化学的第二根本规律——结构和性能的定量关系 纳米尺度的基本规律 活分子运动的基本规律
纳米化学发展简史
一门新学科诞生的几大要素： 1. 科学自身或社会发展的需求（必要性） 2. 新技术的诞生或新理论的出现（可行性） 3. 共性的新问题和新方法 4. 预见性和导向性 5. 广阔的应用前景（学科发展的推动力）
纳米化学是伴随着纳米科技的发展而逐渐作为化学 的一个新的分支发展起来的。 扫描隧道显微技术（STM）是纳米化学的重要技术 基础。 纳米材料和纳米器件研究的需求是纳米化学诞生的 主要推动力。
纳米科技的预言者 —— 理查德·费曼先生
? “当人类有朝一日能够按照自己的主观意愿排 列原子的话，世界将会发生什么呢？” ? “就物理学家而言，一个一个原子地构造物质 并不违背物理学规律。” ? “对大尺度的表观物质而言，微小原子的行为 无足轻重，但它们都服从量子力学定律。因此 当我们下到微观世界把原子胡乱拨弄一通时， 我们将在不同的规律下工作，而且可以期望做 出不同的事情。” ? “在原子水平上，我们面对着新的力和新的效 应，材料的制造和生产问题将十分不同。”
－1959年12月29日在美国应用物理年会上的讲话－
Richard P. Feynman Dec. 29,1959 APS Annual Meeting
Richard P. Feynman
1965年诺贝尔物理奖获得者
认识与改造微观世界的有力武器 —— 扫描隧道显微镜(STM)
G. Binnig 和H. Rohrer 及其在1981年发明的STM （1986年诺贝尔物理奖）
I ∝ Vb exp (-Aφ1/2S)
第一张原子分辨STM图像（1983，Binnig & Rohrer）—— Si(111)表面的7×7重构
大约2个世纪以来，原子与分子是 理论科学家的天堂中的实在，它 们是“任何人始终无法看到的” （ Robinson,1984 ）。 STM 的发明 使科学家得以直接看到个别原 子及分子的电子结构。
HOPG表面的碳原子像（ 1989, Liu）
STM及随后衍生出来的一系列扫描探针显微技术（SPM） 使得人们能够在实空间内观测原子、分子以及纳米尺度 的表面结构细节，也实现了人们操纵原子、操纵分子的 梦想。 同时，也使得实验研究纳米尺度乃至单个分子、单个原 子水平的各种化学问题成为可能，从而为纳米化学新学 科的诞生奠定了重要的技术基础。
原子操纵及化学键的剪裁
氙原子在镍(110)表面 排成的最小IBM商标
铜(111)表面上的铁原子围栏
铁原子在铜(111)表面 排成的汉字
铂表面上一氧化碳分子 排成的“纳米人”
搬走原子写“中国”
硅表面原子的STM剪裁
硅(111)-7x7表面在超高真空中室温下实施的 一系列化学键剪裁实验。 (a)在箭头所示位置针尖定位于接触前1?处； (b)1.0V电压脉冲移去3个原子而留下第4个原子 在针尖之下； (c)移走该原子的最初尝试导致它向左移动并束 缚在中心顶戴原子的位置上； (d)第二个脉冲移走第4个原子； (e)一个新的角原子被移走； (f)角原子又回到其初始位置。 （详见Avouris，Lyo， 1992）
硅(001)表面上 SiH3 --> SiH2(ads) + H(ads) 反应的STM图像。(a) 暴露于Si2H6气氛 之前的清洁Si(001)表面；(b) 暴露0.1 Langmuir 单层Si2H6（300K），给出吸附态 的SiH2和SiH3基；(c) 8分钟之后，给出SiH3解离为SiH2之后的图像变化，图中可 见由于H原子吸附引起的原子大小的图像凹陷。
水热法制备纳米材料
实验名称：水热法制备纳米TiO2 水热法属于液相反应的范畴，是指在特定的密闭反应器中采用水溶液作为反应体系，通过对反应体系加热、加压而进行无机合成与材料处理的一种有效方法。在水热条件下可以使反应得以实现。在水热反应中，水既可以作为一种化学组分起反应并参与反应，又可以是溶剂和膨化促进剂，同时又是一种压力传递介质，通过加速渗透反应和控制其过程的物理化学因素，实现无机化合物的形成和改进。 水热法在合成无机纳米功能材料方面具有如下优势：明显降低反应温度（100-240℃）；能够以单一步骤完成产物的形成与晶化，流程简单；能够控制产物配比；制备单一相材料；成本相对较低；容易得到取向好、完美的晶体；在生长的晶体中，能均匀地掺杂；可调节晶体生成的环境气氛。 一．实验目的 1.了解水热法的基本概念及特点。 2.掌握高温高压下水热法合成纳米材料的方法和操作的注意事项。 3.熟悉XRD操作及纳米材料表征。 4.通过实验方案设计，提高分析问题和解决问题的能力。 二．实验原理 水热法的原理是：水热法制备粉体的化学反应过程是在流体参与的高压容器中进行，高温时，密封容器中有一定填充度的溶媒膨胀，充满整个容器，从而产生很高的压力。为使反应较快和较充分的进行，通常还需要在高压釜中加入各种矿化物。 水热法一般以氧化物或氢氧化物（新配置的凝胶）作为前驱物，他们在加热过程中溶解度随温度的升高而增加，最终导致溶液过饱和并逐步形成更稳定的氧化物新相。反应过程的驱动力是最后可溶的的前驱物或中间产物与稳定氧化物之间的溶解度差。 三．实验器材 实验仪器：10ml量筒；胶头滴管；50ml烧杯；高压反应釜；烘箱；恒温磁力搅拌器。 实验试剂：无水TiCl4；蒸馏水；无水乙醇。 四．实验过程 1.取10mL量筒, 50mL的烧杯洗净并彻底干燥。 2.取适量冰块放入烧杯中，并加入一定的蒸馏水形成20mL的冰水混合物，用恒温磁力搅拌器搅拌，速度适中。
纳米材料的化学性质
纳米材料的化学性质 摘要：本文主要阐述了纳米材料比表面积的特征结构，及由其结构而导致的独特的化学性能， 并讲述了纳米材料化学性能在催化剂方面的实际应用。 关键字：纳米材料纳米纳米化学纳米材料的应用纳米催化剂 Summary:This text mainly elaborated the Na rice's material accumulates than the surface of characteristic structure, and from its structure but cause of special chemistry function, and related the Na rice material chemistry function's actual application in catalyst. Key word:The applied Na rice of the Na rice material Na rice Na rice chemistry Na rice material catalyst 纳米微粒独特的比表面积 人们通常把粒径分布在1~100nm 的细微粒子称为纳米粒子,纳米粒子 的集合体称为纳米粉末。纳米粒子的 尺寸与化学中胶体粒子大致相当,介 于原子、分子与块状物体之间,用肉 眼或性能最优良的光学显微镜均无法 辩认,但可借助电子显微镜观察。纳 米粒子的比表面积是纳米微粒一个非 常重要的参数。 球体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 其表面积与直径成反比。随着颗粒直径变小，比表面积将会显著增大，说明表面原子所占的 百分数将会显著增加。对直径大于0.1um的颗粒的表面效应可忽略不计，当尺寸小于0.1um 时，其表面原子百分数急剧增加，甚至1g超微颗粒表面积的总和可高达100平方米. ③ 纳米微粒的团聚 由于纳米微粒的比表面积大，表面能升高。如铜粉，粒度为100um时，每克的比表面 积为4.2×10∧3平方厘米，当它的粒度为1um时，4.2×10∧5平方厘米，大了100倍，表 面的原子数所占的比例也大大增加了，因而其表面活性增强，粒子之间的吸引力增加④。 团聚颗粒结构图⑤ 纳米微粒在团聚前后表面自由能的变化<0，可 见，团聚使系统自由能减少，根据热力学定律，纳 米微粒从分散向团聚变化是不可逆的、自发的过程。 在纳米微粒形成过程中，表面往往带有静电，这种 粒子极不稳定，在微粒的相互碰撞过程中，它们很 容易团聚在一起形成表面能较低的、带有弱连接界 面的、尺寸较大的团聚体。纳米微粒制备时，颗粒 间的范德华力远大于微粒本身的重力，他们的化学 键造成的粘附，对纳米微粒的制备造成了困难。
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
《基础化学A》作业解答-第1章 绪论
第1章绪论 自测题参考答案 (一)是非题：（共20分，每题2分。） 1、√ 2、√ 3、× 4、× 5、√ 6、× 7、√ 8、× 9、√ 10、√ (二)填空题：（共20分，每空2分。） 1、基本单元； 2、0.154mol·kg-1，0.154 mol·L-1； 3、2； 4、3，4，2； 5、SI 导出单位，七。 （三）单选题：（共40分，每题4分。） 1、B 2、C 3、A 4、D 5、D 6、B 7、D 8、A 9、A 10、D 9、解：因为b B=0.585mol·Kg-1，假设m A= 1kg，则 n B = 0.585mol m B = n B?M B = 0.585mol×90g·mol-1 = 52.65g m 溶液= m A + m B = 1.05265kg 又因为ρ= 1.022kg·L-1 故：V= m 溶液/ρ= 1.05265g / 1.022 kg·L-1 = 1.0299L c B = n B / V = 0.585mol / 1.0299L = 0.568mol·L-1 （四）计算题：（共20分，每题10分。） 1、解：由反应：H2SO4＋BaCl2 = BaSO4＋2HCl 可知1mol BaSO4（233.4g）需要1mol H2SO4（98.08g） 因此4.08g BaSO4 需要 （4.08 g /233.4）98.08g = 1.72g H2SO4 （6 分） 所以H2SO4 的质量分数为 1.72 g/4.00 g = 43％（4 分） 2、解：乳酸钠注射液的质量浓度为 = m B/ V =11.2g/0.100L = 112g·L-1 （5 分） B 乳酸钠注射液的物质的量浓度为 c B = B / M B =112g·L-1/112g·mol-1 =1.00mol·L-1 （5 分）
纳米材料物理热学性质
纳米材料的热学性质 纳米材料是一种既不同于晶态，又不同于非晶态的第三类固体材料，通常指三维空间尺寸至少有一维处于纳米量级 ( 1 n m～1 0 0 n m)的固体材料。由于纳米材料粒径小，比表面积大，处于粒子表面无序排列的原子百分比高达 l 5 ～5 0 ％。纳米粒子的这种特殊结构导致其具有不同于传统材料的物理化学特性。纳米材料的高浓度界面及原子能级的特殊结构使其具有不同于常规块体材料和单个分子的性质，纳米材料具有表面效应，体积效应，量子尺寸效应宏观量子隧道效应等，从而使得纳米材料热力学性质具有特殊性，纳米材料的各种热力学性质如晶格参数，结合能，熔点，熔解焓，熔解熵，热容等均显示出尺寸效应和形状效应。可见，纳米材料热力学性质在各方面均显现出与块体材料的差异性，研究纳米材料的热力学性质具有极其重要的科学意义和应用价值。 一热容 1996年，在低温下测定了纳米铁随粒度变化的比热，发现与正常的多晶铁相比，纳米铁出现了反常的比热行为，低温下的电子比热系数减50 %。 1998年，通过研究了粒度和温度对纳米粒子热容的影响，建立了一个预测热容的理论模型，结果表明:过剩的热容并不正比于纳米粒子的比表面，当比表面远小于其物质的特征表面积时，过剩的热容可以认为与粒度无关。 2002年，又把多相纳米体系的热容定义为体相和表面相的热容之和，因为表面热容为负值，所以随着粒径的减小和界面面积的扩大，将导致多相纳米体系总的热容的减小， 二.晶格参数，结合能，内聚能 纳米微粒的晶格畸变具有尺寸效应，利用惰性气体蒸发的方法在高分子基体上制备了1. 45nm 的pd纳米微粒，通过电子微衍射方法测试了其晶格参数，发现 Pd 纳米微粒的晶格参数随着微粒尺寸的减小而降低。结合能的确比相应块体材料的结合能要低。通过分子动力学方法，模拟 Pd 纳米微粒在热力学平衡时的稳定结构，并计算微粒尺寸和形状对 晶格参数和结合能的影响，定量给出形状对晶格参数和结合能变化量的贡献研究表明:在一定的形状下，纳米微粒的晶格参数和结合能随着微粒尺寸的减小而降低，在一定尺寸时，球形纳米微粒的晶格参数和结合能要高于立方体形纳米微粒的相应量。 三纳米粒子的熔解热力学 熔解温度是材料最基本的性能，几乎所有材料的性能如力学性能，物理性能以及化学性能都是工作温度比熔解温度( T /Tm )的函数，除了熔解温度外，熔解焓和熔解熵也是描述材料熔解热力学的重要参量；熔解焓表示体系在熔解的过程中，吸收热量的多少，而熔解熵则是体系熔解过程中熵值的变化。几乎整个熔解热力学理论就是围绕着熔解温度，熔解熵和熔解焓建立的块体材料的熔解温度(有时称熔点) 熔解焓(或称熔解热)和熔解熵一般是常数，但对于纳米材料则非如此实验表明:纳米微粒的熔解温度依赖于微粒的尺寸。 四反应体系的化学平衡 利用纳米氧化铜和纳米氧化锌分别与硫酸氢钠溶液的反应，测定出不同粒径，不同温度时每个组分反应的平衡浓度，从而计算出平衡常数，进而得到化学反应的标准摩尔吉布斯函数;通过不同温度的标准摩尔吉布斯函数，可得化学反
纳米技术在化学工业中的合理运用
纳米技术在化学工业中的合理运用 纳米型高端材料刚一问世，就凝聚住了全世界材料科学领域的目光。其原因是纳米型高端材料具备和以往工程材料在特性上的显著差异。比如，纳米型铁质材料的折裂应力数值较常规铁质材料超出12 倍之多;气体在纳米型材料中的传播速率较穿透常规材料的传播速率要高上千倍等;纳米值相同的铜质材料较常规的铜质材料其坚固性要强6 倍之多，并且其颗粒的硬度指标伴随着颗粒直径的缩减而提升;纳米型陶瓷制品具备一定的塑性或是可称其为超级塑性等。当今的纳米科技正有力地推进着我国化工科技的快速发展。伴随着相当量的纳米型科技产品的陆续推出以及其所彰显出的广阔运用空间，目前纳米科技已经变成了全世界关注的热门技术。纳米科技在现实化工领域的运用方式如下。 1 复合型材料方面的运用 当今的复合型材料生产过程中，采用纳米型粒子作为原料能够增加材料硬度，减小材料本身的密度，增强其抵御化学品腐蚀、耐高温及耐磨损的性能。并且可给所生产的材料增加一部分新式的功能，譬如导电功能，在白色光源照射及其他光谱照射下可大幅度改变它本身的反应敏捷能力等。以粘土为基本原料加工制作出的纳米型复合式材料将在不远的将来可赢得广阔的市场空间，以碳质纳米材料管为基体的新款结构型多功能材料的开发过程亦近在咫尺，其所存在的重点缺陷是生产费用很高，需要使用优质的填料管材(单壁型纳米材料管)。大批量运用较长但不十分完好的碳质纳米材料型纤维有望在短期内变成现实，这一科技进步有可能要对纳米型粘土多功能材料的运用带来较大影响。 2 化工转化及催化工程中的运用 化工产业及其关联领域，尤其在某些化共转化过程发挥着主要功能的生产过程正大面积推广利用纳米型高端科技来优化催化物质的品质。纳米型多孔原料内部所含有的沸石在石油冶炼工业中的运用已由来已久，纳米型多孔式构造的新兴催化剂的不断研发和推广，给大批化工合成技术的进步创造了有力条件，或促使化工转化过程可于较常规的状况下实施，并可显著的减小生产费用。比如利用此种催化制剂能把CH4 完整地转换成液相工业燃料，进而可将其当作柴油的替用品，而现时的加工工艺费用相当高。纳米型粒子催化制剂的性能表现决定于其本身的容积密度相当小。承载催化剂的载体对于其催化作用亦有较为严重的影响功能，倘若其用纳米型材料来构成，即能大幅度的增强催化剂本身的催化功效。 3 物质过滤及分离过程运用 在物质的过滤操作当中，纳米结构型过滤工艺被普遍运用到天然水及空气成分提纯过程以及别的相关工业操作环节中，其中包含生物制药以及生物酶的精选，油水成分的分离及废料的工艺排除等过程，另外其尚能够由氮氧化物分子结构中脱除氧原子。运用此工艺制取纯液态氧不用依托深冷液化工艺即可完成，所以能够大幅度减小生产费用。因为能够精准地调控眼径大小，故此其所获取的适用范围极为广阔。纳米孔状结构材料自身的物质吸收及吸附功能亦创造了其本身在生态环境改善工程中运用的极好机会，比如清除排放体中所含的重金属物质(比如As 及Hg 等)，运用其他类型纳米结构材料的过滤工艺亦获取了较大的发展。某些高分子聚合物、无机型多功能材料亦能应用于气体成分过滤过程，并且其运作效率亦非常高。比如现有一款利用排列整齐的碳质纳米材料管加工制成的薄膜，因为其纳米材料管和
一维纳米材料的制备概述
学年论文 ` 题目：一维纳米材料的制备方法概述 学院：化学学院 专业年级：材料化学2011级 学生姓名：龚佩斯学号：20110513457 指导教师：周晴职称：助教
2015年3月26日 成绩 一维纳米材料制备方法概述 --气相法、液相法、模板法制备一维纳米材料 材料化学专业2011级龚佩斯 指导教师周晴 摘要：一维纳米材料碳纳米棒、碳纳米线等因其独特的用途成为国内外材料科学家的研究热点。然而关于如何制备出高性能的一维纳米材料正是各国科学家所探究的问题。本文概述了一维纳米材料的制备方法：气相法、液相法、模板法等。 关键词：一维纳米材料；制备方法；气相法；液相法；模板法 Abstract: the nanoscale materials such as carbon nanorods and carbon nanowires have become the focus of intensive research owing to their unique applications. but the question that how to make up highqulity one-dimentional nanostructure is discussing by Scientists all around the world. This parper has reviewed the preparation of one dimention nanomaterials ,such as vapor-state method, liqulid -state method ，template method and so on. Key words: one-dimention nanomaterials ; preparatinal method ; vapor-state method liqulid-state method ; template method 纳米材料是基本结构单元在1nm ~100nm之间的材料，按其尺度分类包括零维、一维、二维纳米材料。自80年代以来，零维纳米材料不论在理论上和实践中均取得了很大的进展；二维纳米材料在微型传感器中也早有应用。[1]一维纳米材料因其特殊的结构效应在介观物理、纳米级结构方面具有广阔的应用前景，它的制备研究为器件的微型化提供了材料基础。本文主要概述了近年来文献关于一维纳米材料的制备方法。 1 一维纳米材料的制备方法 近几年来，文献报导了制备一维纳米材料的多种方法，如溶胶-凝胶法、气相-溶液-固相法、声波降解法、溶剂热法、模板法、化学气相沉积法等。然而不同制备方法的纳米晶体生长机制各异。本文按不同生长机制分类概述，主要介绍气相法、液相法、模板法三大类制备方法。 1.1 气相法 在合成一维纳米结构时,气相合成可能是用得最多的方法。气相法中的主要机
纳米材料的制备技术及其特点
纳米材料的制备技术及其特点 一纳米材料的性能 广义地说,纳米材料是指其中任意一维的尺度小于100nm的晶体、非晶体、准晶体以及界面层结构的材料。当小粒子尺寸加入纳米量级时,其本身具有体积效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等。从而使其具有奇异的力学、电学、光学、热学、化学活性、催化和超导特性,使纳米材料在各种领域具有重要的应用价值。通常材料的性能与其颗粒尺寸的关系极为密切。当晶粒尺寸减小时, 晶界相的相对体积将增加,其占整个晶体的体积比例增大,这时,晶界相对晶体整体性能的影响作用就非常显著。此外,由于界面原子排列的无序状态,界面原子键合的不饱和性能都将引起材料物理性能上的变化。研究证实,当材料晶粒尺寸小到纳米级时,表现出许多与一般材料截然不同的性能,如高硬度、高强度和陶瓷超塑性以及特殊的比热、扩散、光学、电学、磁学、力学、烧结等性能。而这些特性主要是由其表面效应、体积效应、久保效应等引起的。由于纳米粒子有极高的表面能和扩散率,粒子间能充分接近,从而范德华力得以充分发挥,使得纳米粒子之间、纳米粒子与其他粒子之间的相互作用异常激烈,这种作用提供了一系列特殊的吸附、催化、螯合、烧结等性能。 二纳米材料的制备方法
纳米材料从制备手段来分,一般可归纳为物理方法和化学方法。 1 物理制备方法 物理制备纳米材料的方法有: 粉碎法、高能球磨法[4]、惰性气体蒸发法、溅射法、等离子体法等。 粉碎法是通过机械粉碎或电火花爆炸而得到纳米级颗粒。 高能球磨法是利用球磨机的转动或振动,使硬球对原料进行强烈的撞击,研磨和搅拌,将金属或合金粉碎为纳米级颗粒。高能球磨法可以将相图上几乎不互溶的几种元素制成纳米固溶体,为发展新材料开辟了新途径。 惰性气体凝聚- 蒸发法是在一充满惰性气体的超高真空室中,将蒸发源加热蒸发,产生原子雾,原子雾再与惰性气体原子碰撞失去能量,骤冷后形成纳米颗粒。由于颗粒的形成是在很高的温度下完成的,因此可以得到的颗粒很细(可以小于10nm) ,而且颗粒的团、凝聚等形态特征可以得到良好的控制。 溅射技术是采用高能粒子撞击靶材料表面的原子或分子交换能量或动量,使得靶材表面的原子或分子从靶材表面飞出后沉积到基片上形成纳米材料。常用的有阴极溅射、直流磁控溅射、射频磁控溅射、离子束溅射以及电子回旋共振辅助反应磁控溅射等技术。 等离子体法的基本原理是利用在惰性气氛或反应性气氛中
纳米技术在化学中的应用
纳米技术在化学中的应用 纳米（nm），又被称做毫微米，是一个长度的度量单位，常常被用在衡量微观物质。在纳米级之下，许多物质会显现出不同的性质，比如通常状态下的铜是电的良导体，但是在某纳米尺寸下铜将失去导电性，又比如纯净的铁是银白色的，而纳米级的铁是黑色的。因此，人类根据不同物质纳米尺寸下表现出的不同性质进行深入研究，使纳米科技变成一项造福于人类的技术。 标签：纳米技术；化学；化学工业 1 纳米技术概况 纳米，又称毫微米，是度量长度的单位，1米（m）=109纳米（nm），从换算关系中可见这是一个极小的单位，如果再形象一些，人类头发的平均直径是0.05毫米，把头发丝沿轴向平均剖成五万份，其中的一份即是1纳米，所以一般来说纳米是用来标注微观物质的大小的度量单位。 在宏观上铜是导电的，把铜研磨成粉末（微米级）后其依然具有导电的特性，但是一旦将铜粉末颗粒的直径研磨至纳米级之后，铜就不再导电了。与此相反的是，通常情况下二氧化硅是一种半导体具有单向导电性，如果将二氧化硅研磨成颗粒，并使颗粒的尺寸达到纳米级，那么其性质将会发生颠覆性改变——二氧化硅变得完全导电了。再比如，银这种物质在平常会释放出银离子，而银离子具有良好的杀菌作用，而将银做成纳米级的使其成为纳米银，其杀菌作用会大大提高。 由上可知，在纳米尺寸下，物质的许多性质将会发生改变，这种改变可能是与原来的性质相反或者是加强了原有的性质，甚至有些物质会体现出全新的性质，所以人们以此为基础发展了纳米技术。 纳米带动和发展了诸多学科，比如纳米化学、纳米医学、纳米电子学、纳米生物学和纳米材料学，而我们最常听到的既是纳米技术在化学和材料学中的应用，由于纳米技术研究的尺寸介于1到100纳米之间，所以通常认为，如果物体为固态粉末或者呈纤维状，当其有一维且小于100nm时，即为纳米尺寸；如果物体为球状，而且其比表面积大于60m2/g且其直径小于100nm时即达到纳米尺寸。在日常生活中很多材料的微观尺寸即以纳米表示，比如半导体材料的制程即为纳米级，截至2016年4月，最新的中央处理器（cpu）的制程为14nm。纳米材料有如下几大特点：（1）颗粒尺寸小。（2）比表面积大。（3）表面能高。（4）表面原子所占比例大等特点。纳米材料还有其独有的三大效应：（1）表面效应。（2）小尺寸效应。（3）宏观量子隧道效应。 2 举例说明纳米技术在化学中的应用 上文已经说明，一些物质在纳米尺寸之下会体现出诸多不同于处于宏观尺寸下的性质，所以纳米技术广泛应用于化学中。
纳米化学和纳米技术在化学中的重要性剖析
纳米化学和纳米技术在化学中的重要性纳米化学就是在纳米水平上研究化学，主要研究原子以上、100nm以下的纳米世界中的各种化学问题的科学，是研究纳米体系的化学制备、化学性质及应用的科学。 纳米化学的发展历程 20世纪90年代以来，一场以信息技术、生物技术、能源技术和纳米技术为代表的科技革命正在全球兴起。其中，于20世纪80至90年代在世界范围内逐渐形成的纳米科学技术((NST，是人们普遍关注的最具代表性的热点领域。纳米科学技术是以现代先进科学技术为基础的多学科技术，它的深入发展又引发出纳米物理学、纳米化学、纳米生物学、纳米电子学、纳米材料学、纳米技术、纳米工艺等等一系列新的科学技术，纳米化学是其中极其重要的一门，可以说是纳米科学技术的基础骨干学科。纳米化学作为化学的一个崭新的分支学科，为化学的发展带来了新的机遇和挑战。 目前，人们对纳米科学技术的研究范围认识尚不完全统一，大多数学者认为，是基本颗粒在1一100nm尺度范围内，研究和应用原子、分子现象，并由此发展起来的多学科的，基础研究与应用研究紧密联系的新的科学技术[1-3]。纳米化学作为纳米科学技术的一个分支学科，正在发展之中，因此，还没有一个严格的定义，有学者提出，纳米化学是研究原子以上、100nm以下的纳米世界中的各种化学问题的科学[4]。这是一个令化学家们感
到欢欣鼓舞的新领域。 1959年，美国著名物理学家，1965年诺贝尔物理学奖获得者理查德。费因曼(Richard Phillips Feynman曾经说过:"There' s Plenty of Room at the Bottom"，提出逐级缩小装置，以致最后由人类直接按需要排布原子和分子，制造产品的设想，为后来纳米科技的发展指出了一条新思路。1963年，LJyeba等发展了气体冷凝法制备纳米粒子，并对金属纳米颗粒的形貌和晶体结构进行了电镜和电子衍射研究[5]。1977年麻省理工学院的德雷克思勒受理查德。费因曼思想的启发，首创纳米(nanotechnology)一词，随后在访问斯坦福大学时成立了NST (Nano scale Science and Technology)研究小组，成为纳米科技的先行者。1981年，IBM公司苏黎世的G . Binning和H . Rohrer发明了扫描隧道显微镜(STM)}6}，其横向分辨率可达0. lnm,纵向分辨率优于O.Olnm，进入到原子尺寸层次，使人们第一次直接观察到原子，观察到原子在物质表面上的排列形式。STM为我们揭示了一个可见的原子、分子世界[}l，为纳米科技的发展提供了前所未有的观察手段和操作工具，大大提高了人类认识和改造微观世界的能力，是20世纪末的重大科技成就之一，是1986年诺贝尔物理学奖的获奖项目。1984年在德国柏林召开了第二届国际超微粒子和等离子簇会议，使超微粒子技术成为世界性的热点。1984年，德国萨尔大学的格莱特首先研制出纳米微粒，并由它压制烧结得到一种新型凝聚态固体一纳米固体。1990年被认为是NST正式
纳米材料论文
纳米材料的特性与应用 摘要：纳米材料在结构、光电和化学性质等方面的诱人特征，引起物理学家、材料学家和化学家的浓厚爱好。80年代初期纳米材料这一概念形成以后，世界各国对这种材料给予极大关注。它所具有的独特的物理和化学特性，使人们意识到它的发展可能给物理、化学、材料、生物、医药等学科的研究带来新的机遇。纳米材料的应用前景十分广阔。近年来，它在化工、催化、涂料等领域也得到了一定的应用，并显示出它的独特魅力。 关键词：纳米材料特性应用 1. 纳米发展简史 1959年，着名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德。费曼预言，人类可以用小的机器制作更小的机器，最后实现根据人类意愿逐个排列原子、制造产品，这是关于纳米科技最早的梦想。 1991年，美国科学家成功地合成了碳纳米管，并发现其质量仅为同体积钢的1/6，强度却是钢的10倍，因此称之为超级纤维.这一纳米材料的发现标志人类对材料性能的发掘达到了新的高度。1999年，纳米产品的年营业额达到500亿美元。 2．什么是纳米材料 纳米（nm）是长度单位，1纳米是10-9米（十亿分之一米），对宏观物质来说，纳米是一个很小的单位，不如，人的头发丝的直径一般为7000-8000nm，人体红细胞的直径一般为3000-5000nm，一般病毒的直径也在几十至几百纳米大小，金属的晶粒尺寸一般在微米量级；对于微观物质如原子、分子等以前用埃来表示，1埃相当于1个氢原子的直径，1纳米是10埃。 一般认为纳米材料应该包括两个基本条件：一是材料的特征尺寸在1-100nm之间，二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。 3. 纳米材料的特性 广义地说，纳米材料是指在三维空间中至少有一维处在纳米尺度范围（1-100nm）或由他们作为基本单元构成的材料。 3.1表面与界面效应 这是指纳米晶体粒表面原子数与总原子数之比随粒径变小而急剧增大后所引起的性质上的变化。例如粒子直径为10纳米时，微粒包含4000个原子，表面原子占40%；粒子直径为1纳米时，微粒包含有30个原子，表面原子占99%。主要原因就在于直径减少，表面原子数量增多。再例如，粒子直径为10纳米和5纳米时，比表面积分别为90米2/克和180米2/克。如此高的比表面积会出现一些极为奇特的现象，如金属纳米粒子在空中会燃烧，无机纳米粒子会吸附气体等等。 3.2小尺寸效应
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
生物化学 第0章 绪论
生物化学 推荐教材或参考书： Lehninger Principles of Biochemistry, Forth Edition, David L. Nelson and g p y,, Micheal M. Cox, 2000, Worth Publishers. Lehninger Principles of Biochemistry Third Edition,中文版，周海梦等译著，2005，高等教育出版社 《生物化学》(第三版)，王镜岩主编，2002，高等教育出版社 《生物化学导论》(第二版)，Trudy Mckee& James R. Mckee，2000，科学出版社
PART I（上册） 陈军 1. 概论4学时）1（ 2. 氨基酸、多肽与蛋白质（2学时） 3. 蛋白质三维结构（2学时） 4.4. 蛋白质功能（2学时） 周耐明 ?酶（6学时）?脂质（2学时）?生物膜与转运（2学时）?生物信号转导、激素的结构和功能（4学时）?核苷酸与核酸（4学时）
自我介绍陈军 实验室：信号传导，农生环C 座5楼 细胞发育研究所 40 hr Email: chenjun2009@https://www.docsj.com/doc/318297066.html, 科研兴趣：利用模式动物斑马鱼及人类细胞系探索人类疾病的分子机制以及创造治疗 的方法和药物 ?信号途径损伤新陈代谢抑癌基因p53信号途径：DNA 损伤，新陈代谢，iPS 中作用及分子机理 包括：国际合作项目，国家自然科学基金，浙江省重点等项目 ?器官再生 包括：973项目等 斑马鱼可再生肝脏心脏内耳脊椎尾 斑马鱼可再生肝脏、心脏、内耳、脊椎、尾鳍等多种器官，已有多种再生遗传突变体， 加上斑马鱼研究发育所特有的优势，斑马鱼 尾鳍 是研究再生生物学理想体系。
纳米技术在化工行业中的应用分析
龙源期刊网 https://www.docsj.com/doc/318297066.html, 纳米技术在化工行业中的应用分析 作者：王静霞 来源：《科教导刊》2011年第25期 摘要随着科学技术的发展，纳米技术已经越来越多的进入到了人们的日常生活，而且化 工行业作为国民经济支柱产业之一，将以纳米材料以及纳米技术为主的高新技术应用到化工生产中，必将会对其产生积极的推动作用。因此，本文针对纳米技术在化工行业中的应用进行分析。 关键词纳米技术化工应用 中图分类号： TQ02文献标识码：A Application Analysis of Nanotechnology in Chemical Industry WANG Jingxia (Department of Chemistry and Chemical Engineering of Jining University, Jining, Shandong 273155) AbstractWith the development of science and technology, nanotechnology has been more and more into people's daily lives, and the chemical industry as a pillar industry of national economy, apply nano-materials and nano technology-based high-tech to chemical production, will certainly have a positive role in promoting. Therefore, this paper analyzes the application of nanotechnology in chemical industry. Key wordsnanotechnology; chemical; application 1 纳米技术的特点 纳米是一种新的度量单位，当物质达到或者接近纳米尺度范围以后就会形成一种特殊的结构层次，使其本身所具有的诸如强度、韧度、比热、导电磁等性能发生突变，从而表现出一些新的性能。这种性能既不同于原来内部结构中单个的原子或分子，也不同于宏观物质所构成的材料的性能。下面就对纳米材料所表现出的一些特殊性能进行细致分析： （1）力学性能。提高材料的硬度、韧性以及强度一直都是材料研究的主要方向。而具有纳米结构的材料则能够表现出更强的力学性能，由于纳米材料的强度与粒子直径成反比，而材
基础化学原理绪论课教育革新
基础化学原理绪论课教育革新 基础化学原理是为实现课程结构和教学内容整合、优化而由原来的无机化学和分析化学两大基础课合并而成的一门基础理论课程。它是面向我校化学化工类专业本科生开设的主干课程，也是材料、环境、生物、制药等专业本科生的第一门基础必修课，是学生在高年级学习物理化学、有机化学、分析化学、环境化学、材料化学等后续课程的基础。绪论课是课程建设中的重要一环，而在目前的大学化学教学中，部分教师忽视甚至省略绪论课的教学过程，严重影响了后续的教学效果。我们在基础化学原理的教学过程中不断地进行反思和探索，对绪论课精心设计并付诸实践，取得了较好的教学效果。 1基础化学原理绪论课的重要性 一门课程的绪论课讲授得如何，直接影响到学生对教师及教材的推测评价。如果绪论课没讲好，学生一开始对这门学科的性质、重要性不清楚，自然就会影响以后的听课效果和学习积极性。基础化学原理是一门重要的基础课，并且面对大一新生开设，所以在使学生树立正确的学习态度、培养独立学习能力以及促使其尽快适应大学阶段的学习规律等方面都起着重要的不可替代的作用。在教学过程中我们发现，多数大一新生在入学初期不能积极主动应对角色的转换，对自己所属专业知之甚少，特别是对于基础化学原理课程的重要性及其与专
业课的关系几乎一无所知，因而往往忽视对该课程的学习。为了解决上述问题，我们认为教师必须重视基础化学原理绪论课的教学，精心设计教学内容，使学生在学习该课程的第一时间，就能清楚地认识到学习本课程的重要性和必要性，激发学生学习本课程的兴趣和责任感［1］，初步了解大学的学习规律和学习方法。 2教学内容设计 (1)关注化学学科发展，讲授内容与时俱进。 化学学科随着时代的发展而不断发展，所以基础化学原理绪论课的讲授内容必须能够体现化学学科的发展。比如在向学生介绍化学的定义时，需要使学生认识到化学的定义有一个逐渐演变的过程。在19世纪，化学被认为是原子的科学，发现新元素是19世纪到20世纪上半叶化学科学的前沿;随着20世纪下半叶科学的迅速发展，化学的主要任务不再是发现新元素，而是合成新分子，所以化学被认为是分子的科学;进入21世纪，由于化学的研究对象和研究内容大大扩充，研究方法大大深化和延伸，化学被认为是研究泛分子的科学［2］。泛分子可以分为原子、分子片、结构单元、分子、超分子、高分子等10个层次。鉴于课时及学生的知识水平有限，笔者没有对这10个层次一一讲解，而是以艾滋病毒(HIV)与C60能够形成超分子，从而利用C60可以抑制HIV为例，简单介绍超分子的概念，使学生对当今化学
材料化学课后题答案
一．内蒙古科技大学材料化学课后题答案二．应用化学专业1166129108 三．什么是纳米材料？ 答：所谓纳米材料，是指微观结构至少在一维方向上受纳米尺度调制的各种固体超细材料，或由它们作为基本单元构成的材料。 四．试阐述纳米效应及其对纳米材料性质的影响？ 答： 1.小尺寸效应；使纳米材料较宏观块体材料熔点有显著降低，并使纳米材料呈现出全新的声，光，电磁和热力学特性。 2.表面与界面效应；使纳米颗粒表面具有很高的活性和极强的吸附性。 3. 量子尺寸效应；使纳米微粒的磁，光，热，电以及超导电性与宏观特性有着显著不同。 4. 宏观量子隧道效应；使纳米电子器件不能无限制缩小，即存在微型化的极限。 三．纳米材料的制备方法？ 答：1.将宏观材料分裂成纳米颗粒。 2.通过原子，分子，离子等微观粒子聚集形成微粒，并控制微粒的生长，使其维持在纳米尺寸。 四．1．玻璃体：冷却过程中粘度逐渐增大，并硬化形成不结晶且没有固定的化学组成硅酸盐材料。 2.陶瓷：凡是用陶土和瓷土这两种不同性质的黏土为原料经过配料，成型，干燥，焙烧等工艺流程制成的器物都可叫陶瓷。 3.P-型半导体：参杂元素的价电子小于纯元素的价电子的半导体。 4.黑色金属：是指铁，铬，锰金属及它们的合金。 5.有色金属:除铁，铬，锰以外的金属称为有色金属。 6.金属固溶体：一种金属进入到另一种金属的晶格内，对外表现的是溶剂的晶格类型的合金。 7.超导体：具有超低温下失去电阻性质的物质。 五．1．简述传统陶瓷制造的主要原料？ 答：黏土，长石，石英矿是制造传统陶瓷的主要原料。 2.陶瓷是否一定含有玻璃相？ 答：并非所有的陶瓷材料都含有玻璃相，某些非氧特种陶瓷材料可以近乎100%的晶相形式存在。 3.试讨论超导体性质的形成原理及超导状态时所表现出来的特殊现象？ 答：电子同晶格相互作用，在常温下形成导体的电阻，但在超低温下，这种相互作用是产生超导电子对的原因。温度越低所产生的这种电子对越多，超导电子对不能相互独立地运动，只能以关联的形式做集体运动。于是整个空间范围内的所有电子对在动量上彼此关联成为有序的整体，超导电子对运动时，不像正常电子那样被晶体缺陷和晶格振动散射而产生电阻，从而呈现无电阻的超导现象。物质处于超导状态时会表现出电阻消失和完全抗磁性现象。 4.简述形状记忆合金原理？
纳米技术纳米技术的作用
纳米技术纳米技术的作用 那到底什么是纳米?什么是纳米技术呢?以下是为大家的纳米技术是什么，希望能够帮助到大家! 所谓纳米是一种长度计量单位，1纳米(nm)即1毫微米，是1 米的10亿分之一，约为10个原子的尺度。通常所说的纳米是指尺度在0.1—100纳米之间。纳米技术(Nanotechnology)就是在纳米范围研究物质的特性、原理和相互作用的一门技术。具体说是在纳米尺度内研究电子、原子和分子运动规律及其特性，并根据这种研究在体积不超过数百立方纳米的范围内对材料进行设计、加工、组装和制造(相当于把几十万个原子堆积在一起)的一门崭新的高技术。它是建立在现代理学与先进工程技术相结合基础上的，也是把基础研究与应用探索紧密联系起来的综合性科学技术。 纳米技术研究的最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子，以便制造具有特定功能的产品，因而这种技术可称为“在针尖上跳舞”的技术。如果将纳米技术与传统学科相结合，可以形成众多学科领域，如纳米物理学、纳米电子学、纳米机械学、纳米生物学、纳米显微学、纳米计量学等。若以研究对象和工作性质来区分，纳米技术包括三个研究领域：纳米材料、纳米器件、纳米尺度的检测与表征。其中纳米材料既是纳米技术研发的物质基础，也是纳米技术最直接、最广泛的应用;纳米器件的研制水平和应用程度既是纳米技术研究和纳米材料开发的成果标志，也是人类是否进入纳米时代的重要标
志;纳米尺度的检测与表征既是纳米技术研究必不可少的手段，也是 纳米理论与实验的重要基础。 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。1959年他在一次著名的讲演中提出：“如果人类能够在原子、分子的尺度上加工材料、制备装置，我们将由许多激动人心的新发现。”到了1974年，日本科学家谷口最早使用纳 米技术一词描述精细机械加工。80年代初，由于扫描隧道显微镜和 原子力显微镜的发明，大大促进了纳米技术的发展，与此同时，纳米尺度上的多学科交*展现了巨大的生命力，迅速形成了一个具有广泛 学科内容和潜在应用前景的研究领域。1990年，美国国际商用机器 公司在镍表面用36个氙原子“写”下了“IBM”(该公司的英文缩写)，这标志着纳米技术从口头预测走向实际研究和操作。1990年7月， 第一届国际纳米技术会议在美国巴尔地摩召开，《纳米技术》与《纳米生物学》这两种国际性专业期刊也相继问世。一个崭新的科学技术领域——纳米技术从此得到科学界的广泛关注。 目前研究 科技水平的不断进步，尤其是在电子行业这一朝阳产业，纳米 技术得到了很大的发展，主要是集中在电子复合薄膜，利用超微粒子来改善膜材的电性、磁性和磁光特性，此外还有磁记录、纳米敏感材料等。随着人们生活水平的日益提高，及人们对环保的重视程度不断加强。空气质量与工业废水处理已成为城市的一个生活生存质量标志。