第一篇：納米科技的論文

納米科學與技術

摘要納米技術是當今世界最有前途也是世界上最熱的的決定性技術。本文簡要地概述納米尺度的四種效應：小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應，它們使得納米微粒在磁、光、電、敏感等方面呈現常規材料不具備的特性?？茖W家們利用納米技術制作納米材料，并將納米材料按照材料的四種形態分為納米顆粒型材料、納米固體材料、納米膜材料和納米磁性液體材料?，F今納米科學技術蓬勃發展，在世界上取得眾多的舉世矚目的科技成果。本文還將就納米科技在力學、磁學、電學、光學、催化、敏感性能以及生物醫學方面的應用進行論述，并針對“納米尺度的四種效應”、“幾種典型的納米材料”和“納米科技的應用”的心得體會進行簡要的介紹。

關鍵詞：納米尺度的效應、納米材料、納米科技的應用心得體會納米尺度的四種效應

當顆粒的尺寸大小縮小到1~100nm的時候，我們把這種微粒叫做納米粒子，也叫做超微顆粒，而此時的納米微粒具有四種比較特殊的效應：小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應。

1.1 小尺度效應

當超細微粒的尺寸與光波波長、電子的德布羅意波長以及超導態的相干長度或透射深度等物理特征尺寸相當或更小時，其內部晶體周期性邊界條件將被破壞的現象叫做小尺寸效應。

關于小尺度效應的一個有趣的現象是金銀鐵等金屬以及金屬以外的材料被制成超細粉末時它們的顏色一律都是黑色的。這個現象是1984年德國物理學家格萊特研究超細粉末時發現的。這是因為當材料的顆粒尺寸變小到小于光波的波長（1×10-7 m左右）時，它對光的反射能力變得非常低，大約低到小于1%，我們見到的納米材料便都是黑色的了。

1.2 表面效應

表面效應是指納米微粒尺寸小，表面能高，位于表面的原子占相當大的比例。由于表面原子數增多，原子配位不足及高的表面能，使這些表面原子具有很高的活性，極不穩定，很容易與其他原子結合。實驗證明，當納米粒子的粒徑接近于0時表面原子相對于全部原子數的比例將接近于100%。之后隨著納米粒子的粒徑的逐漸增大，表面原子數占全部原子數的比例也逐漸減小（見圖1）。這也就是說，納米粒子的粒徑越小，它的表面效應就越顯著。例如金屬的納米粒子在空氣中會燃燒，無機的納米粒子暴露在空氣中會吸附氣體，并與氣體進行反應等。

1.3 量子尺度效應

當粒子尺寸下降到某一值時，金屬費米能級附近的電子能級出現準連續變為離散能級（能帶理論）的現象和納米半導體微粒存在不連續的最高被占據分子軌道（價帶）和最低未被占據的分子軌道能級（導帶），能隙變寬現象均稱為量子尺寸效應。

當物質為固體時，它由無數的原子構成，每個單獨原子的能級就合并成能帶由于電子數目很多，能帶中能級的間距很小，看作是連續的。但是對于介于原子、分子與大塊固體之間的超微顆粒而言，大塊材料中連續的能帶將分裂為分立的能級；能級間的間距隨顆粒尺寸減小而增大（見圖2），這可以解釋固體的時候可以導電而變成納米粒子的時候卻成了絕緣體的現象和解釋大塊金屬、半導體、絕緣體之間的聯系與區別。1.4 宏觀量子隧道效應

微觀粒子具有貫穿勢壘的能力稱為隧道效應。電子具有粒子性又具有波動性，因此存在隧道效應。磁通量、磁場強度等都具有宏觀量子隧道效應。

宏觀量子隧道效應限定了磁帶、磁盤進行信息貯存的時間極限。因為在制造半導體集成電路時，當電路的尺寸接近電子波長時，電子就通過隧道效應而溢出器件，使器件無法正常工作，經典電路的極限尺寸大概在0.25微米。它確立了現存微電子器件進一步微型化的極限。當微電子器件進一步細微化時，必須要考慮上述的量子效應。幾種典型的納米材料

納米材料的分類有很多種方法，下面我們就主要按照形態的分類方法介紹納米材料。

2.1 納米顆粒型材料

應用時直接使用納米顆粒的形態稱為納米顆粒型材料。納米顆粒型材料主要用于催化作用和儲存器件等方面。超微顆粒催化劑，利用高表面積比與活性可以顯著地提高催化效率，例如超細的鐵微粒作為催化劑可以在低溫將二氧化碳分解為碳和水。

錄音帶、錄像帶和磁盤等都是采用磁性顆粒作為磁記錄介質。目前用金屬磁粉（20納米左右的超微磁性顆粒）制成的金屬磁帶、磁盤其記錄密度可達每厘米可記錄4百萬至4千萬的信息單元，與普通磁帶相比，它具有高密度、低噪音和高信噪比等優點。

2.2 納米固體材料

納米固體材料通常指由尺寸小于15 nm的超微顆粒在高壓力下壓制成型，或再經一定熱處理工序后所生成的致密型固體材料。由于納米固體材料具有巨大的顆粒間界面，從而使得納米材料具有高韌性。這可用于增加陶瓷的韌性，使納米陶瓷具有高硬度、耐磨、抗腐蝕、高韌性的特點。

一些復合納米固體材料被運用到航天領域。含有20％超微鈷顆粒的金屬陶瓷是一種耐高溫材料，被用于制作火箭噴氣口。納米陶瓷和金屬的復合體可用于溫差達1000°C的航天飛機隔熱材料、核聚變反應堆的結構材料。

2.3 納米膜材料

納米膜材料中比較重要的一種是顆粒膜材料。它是指顆粒嵌于薄膜中所生成的復合薄膜，可以通過改變組份的比例方便地改變顆粒膜中的顆粒大小與形態，從而控制膜的特性。顆粒膜材料有諸多應用: 作為光的傳感器，金顆粒膜從可見光到紅外光的范圍內，光的吸收效率與波長的依賴性甚小，從而可作為紅外線傳感元件。三氧化二鉻顆粒膜對太陽光有強烈的吸收作用，可以有效地將太陽光轉變為熱能；硅、磷、硼顆粒膜可以有效地將太陽能轉變為電能。

2.4 納米磁性液體材料

納米磁性液體材料是由超細微粒包覆一層長鍵的有機表面活性劑，高度彌散于一定基液中，而構成穩定的具有磁性的液體。

由于納米磁性液體材料可以在外磁場作用下整體地運動，所以它具有非常大的特殊的用途：

(1)旋轉軸動態密封。用環狀的靜磁場將磁性液體約束于被密封的轉動部分，形成液體的“O”環，可以進行真空、加壓、封水、封油等情況下的動態密封，目前已廣泛用于機械、電子、儀器、宇航、化工、船舶等領域。

(2)提高揚聲器輸出功率。為了增進揚聲器中音圈的散熱，可在音圈部分填充磁性液體，由于液體的導熱系數比空氣高5～6倍，從而使得在相同結構的情況下，使揚聲器的輸出功率增加1倍。

(3)各種阻尼器件。在步進電機中滴加磁性液體，就可阻尼步進電機的余振，使步進電機平滑地轉動。用磁性液體所構成的減震器可以消除極低頻率的振動。

(4)分離不同比重的非磁性金屬與礦物。物體在磁性液體中的浮力是隨著磁性液體的磁化狀態而改變的，因此可采用一梯度磁場，控制磁場的強弱就可以分離不同比重的非磁性金屬與礦物。納米科技應用

隨著納米科技的研究及迅速發展，納米科技在力學、磁學、電學、光學、催化、敏感性能以及生物醫學方面的應用也越來越廣泛。

3.1 納米粒子力學性能的應用

談及納米粒子力學性動能的應用就不得不提及陶瓷了。傳統陶瓷具有硬度高、耐高溫、耐磨損、耐腐蝕以及質量輕、導熱性能好等優點，但是同時質地較脆、均勻性差、可靠性低、韌性、強度較差的特性限制了其廣泛的應用。科學家們應用納米科技研發成功的納米陶瓷（顯微結構中的物相具有納米級尺度的陶瓷材料）提高陶瓷材料的機械強度與超塑性，因為納米超微粒制成的固體材料具有大的界面，界面原子的排列相當混亂。原子在外力變形條件下容易遷移，因此表現出很好的韌性與一定的延展性（見圖3）。一些展銷會上的所謂“摔不碎的陶瓷碗”料制作的。

3.2 納米粒子磁學性能的應用

納米顆粒材料具有尺寸小、高的矯頑力、巨磁電阻等性能，因此用于制備磁記錄器件和磁存儲元件等可以提高信噪比，改善圖像質量。

量子磁盤是磁納米發展的新方向－量子磁盤就是利用磁納米材料的儲存特性提高其儲存密度。

IBM的研究人員利用納米技術制作的硬盤(見圖4)是現在硬盤存儲容量的100倍。IBM發明的新材料的表面磁化顆粒更小，且排列均勻。較小的尺寸和均勻的結構兩者有機地結合在一起就能進一步提高磁性存儲介質上的數據密度。

3.3 納米粒子電學性能的應用

納米顆粒可以來制做導電漿料、絕緣漿料、電極、超導體、量子器件、靜電屏蔽材料、壓敏和非線形電阻。其中我們比較常見的納米粒子電學方面的應用就是納米靜電屏蔽材料，由樹脂摻加碳黑噴涂而成，用有半導體特性的納米氧化物粒子如Fe2O3、TiO2、ZnO做成涂料制作而成。由于具有較高的導電特性，能起到靜電屏蔽作用，可以運用與包裝的生產過程中的靜電的消除，提高印刷的質量與速度、制作防靜電涂料用于顯示器玻璃等材質的防灰塵（見圖5）。

3.4 納米粒子光學性能的應用

納米顆?？杀憩F出與大塊物體不同的光學特性，例如寬頻帶強吸收、藍移現象及新的發光現象，主要用于軍用飛機的隱身材料和化妝品的防紫外線。

軍用隱身材料：由于納米微粒尺寸遠小于紅外及雷達波波長，因此納米微粒材料對這種波的透過率比常規材料要強得多，這就大大減少波的反射率，使得紅外探測器和雷達接收到的反射信號變得很微弱，從而達到隱身的作用。1991年伊拉克戰爭中現已退役的美軍F117美國F117隱形轟炸機

美國B2隱形轟炸機

隱型轟炸機（見圖6）和美國B2隱型轟炸機（見圖7）表面就涂有這類型隱形材料。

防紫外線的化妝品：將納米TiO2粉體加到化妝品中，可有效地遮蔽紫外線，避免人體皮膚被紫外線過度灼傷。

3.5 納米粒子催化性能的應用

納米粒子表面原子所占體積百分數大，表面鍵態和電子態與顆粒內部不同，原子配位不全等導致表面的活性點增加等特性使得它具備了作為催化劑的基本條件，并在化學工業等方面一展拳腳。例如，鎳或銅鋅化合物的納米粒子對某些有機物的氫化反應是極好的催化劑，可替代昂貴的鉑或鈀催化劑。納米鉑黑催化劑可以使乙烯的氧化反應的溫度從600 ℃降低到室溫，這能夠極大地降低反應對設備的耐高溫的要求，以及能夠節省大量的燃料和耐高溫設備的投資，還能避免污染環境。

3.6 納米粒子敏感性能的應用

氣敏電阻傳感器是納米粒子在敏感性能方面的重要應用，它是一種將檢測到的氣體的成分和濃度轉換成電信號的傳感器。目前用納米SnO2顆粒膜制成的傳感器已經實用化，可用作氣體泄漏報警器和濕度傳感器，并且可以隨著溫度的變化有選擇地檢測多種氣體。而TiO2陶瓷材料對O2、CO、H2等氣體也有較強的敏感性。它們是利用氣體的吸附而使電阻的電導率發生變化的這一機理；來進行檢測的，具有敏感度高、體積小、低能耗等優點。

3.7 納米粒子生物醫學的應用

納米粒子在生物學的應用很多，比較重要的是靶向藥物、細胞分離和免疫分析兩種。納米顆粒制成的的靶向藥物，用生物高分子如蛋白質等和無極納米粒子、藥物結合制成載藥分子，在外加磁場作用下，通過磁納米顆粒的磁性導向性使藥物準確作用于病變部位(見圖8)，增強對病變組織的靶向行，降低對正常組織細胞的傷害。

細胞分離和免疫分析過程中，將磁性納米顆粒和具有生物活性的專一性抗體結合并外加磁場的作用，利用抗原抗體的特異性結合，就可以得到免疫磁性顆粒，利用它們可快速有效的將細胞分離或進行免疫分析（見圖9），具有特異性高、分離快、重現性好等特點。心得體會

4.1 納米尺度的四種效應的體會

小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應是納米尺度下特有的四種效應，這使得納米粒子表現出與宏觀物體與微觀物體不一樣的特有性質。物質的性質決定它的功能和用途，這四種特有的效應也決定了納米微粒在磁性材料、電子材料、光學材料、高致密度材料的燒結、催化、傳感、陶瓷增韌等方面有廣闊的應用前景。現今各國大量的撥款用于納米粒子的有關研究上面，也正是看中了納米粒子的與眾不同。這四種效應顛覆了人們對世界物質的傳統看法，使得人們要開始重新審視和認識這個物質的世界，同時隨著對這四種效應的研究的深入，人們揭開了這個的納米尺度下的神秘世界。

4.2 幾種典型納米材料的體會

通過按照納米材料的四種形態分為納米顆粒型材料、納米固體材料、納米膜材料和納米磁性液體材料，我們可以了解到這四種類型的納米材料強大的用途。納米顆粒型材料主要用于催化作用和儲存器件等方面；納米固體材料可以用于航天工業，納米膜材料可以用于光傳感器和太陽能開發方面；而納米磁性液體材料在旋轉軸動態密封、提高揚聲器輸出功率、阻尼器件、分離不同比重的非磁性金屬與礦物等方面可以大展身手。納米材料從顆粒到固體、從固態到液態，都有它的身影，它無處不在，以不同的形態存在有不同的功能和作用。

4.3 納米科技應用的體會

現今納米科技應用在力學、磁學、電學、光學、催化、敏感性能以及生物醫學方面的發展速度比以往都要快的多?，F在世界上絕大部分的國家都想著在納米科技應用上面奪得一席之地，納米科技也越來越與我們的生活密不可分。試想將來，生活中，我們拿著摔不破的納米碗吃飯，再也不用擔心摔破碗和收拾時割到手指了，也再也不用擔心電腦的硬盤存量不夠了。運用納米科技來制做導電漿料、絕緣漿料、電極、超導體、量子器件、靜電屏蔽材料、壓敏和非線形電阻等各種新型的材料來滿足生產要求，納米粒子在催化方面的應用使得生產更加的容易，敏感性能的應用能夠讓我們更加準確的檢測到環境的變化，生物醫學上的作用更加的重要了，人們可以更加準確的針對患病部位進行更加有效的治療，尤其是癌癥方面，而且病人的痛苦也可以減輕些許。當然，至于納米科技在軍事方面的應用我們是期望不要有，世界和平是最好的，雖然有點不太符合實際。

第二篇：納米科技論文

納米材料的制備和應用

名字：柯大黑

湖北文理學院化學工程與食品科學學院11應化班

摘要：納米科學是一門新興的而且很有發展前景的自然科學，縱觀21世紀，凡是重視納米科學的研究及發展的國家，現在都成為了發達國家，如美國、英國等發達國家。在21世紀，我們更應該重視納米科學的研究在經濟建設和國防建設中的作用。納米技術的進步，不僅僅能提高我們國家的經濟地位和國防地位，更能提高人民的生活水平和身體素質水平；因為納米技術的應用非常廣泛，覆蓋了社會中的很多方面，如國防、醫療、化工、光電、微電子、電力、信息、陶瓷工藝、涂料、環境監測等方面。當今的世界競爭非常激烈，一個國家科學的進步能讓這個國家處于有利的世界地位。從最近幾年美國發動的伊拉克戰爭和阿富汗戰爭可以看出科學技術在軍事中重要作用，所以被美國欺負的伊朗致力于核武器的研究。美國之所以成為世界霸主，是因為它科學技術非常先進，納米技術的研究和應用也世界一流的。所以作為21世紀的青年，我們應該對此加以重視。

關鍵詞：納米科學產生背景 納米尺度

特殊性質 制備 應用

在充滿活力的21世紀，信息、生物、能源、環境、先進制造、國防等領域的高速發展對材料提出了新的需求和挑戰，元器件的小型化、智能化、高集成、高密度存儲和超快傳輸等對材料的尺寸要求越來越小，而性能要求程度越來越高；航空航天、新型軍事裝備及先進制造技術等對材料的性能要求有時甚至高于材料本身。為了滿足各個領域對材料的高度需求，納米技術應運而生。而且很快作為一門新興學科，得到全球范圍的廣泛關注。

1959年，著名物理學家、諾貝爾獎獲得者理查德·費曼預言，人類可以用小的機器制作更小的機器，最后實現根據人類意愿逐個排列原子、制造產品，這是關于納米科技最早的夢想。1991年，美國科學家成功地合成了碳納米管，并發現其質量僅為同體積鋼的1/6，強度卻是鋼的10倍，因此稱之為“超級纖維”。這一納米材料的發現標志人類對材料性能的發掘達到了新的高度； 1999年，納米產品的年營業額達到500億美元。2000年3月，美國政府向全世界公布了納米技術的啟動計劃，至此，也表明納米技術將引發21世紀新的工業革命。

納米（nanometer）是一個長度單位，用nm表示。1納米等于十億分之一米即1nm=10^-9m。形象地說，一納米的球體就相當于一個乒乓球跟地球比較，由此可見納米有多小了。

納米材料有如下這些特殊性質

力學性質 高韌、高硬、高強是結構材料開發應用的經典主題。具有納米結構的材料強度與粒徑成反比。納米材料的位錯密度很低，位錯滑移和增殖符合Frank-Reed模型，其臨界位錯圈的直徑比納米晶粒粒徑還要大，增殖后位錯塞積的平均間距一般比晶粒大，所以納迷材料中位錯滑移和增殖不會發生，這就是納米晶強化效應。

磁學性質 目前巨磁電阻效應的讀出磁頭可將磁盤的記錄密度提高到1.71Gb/cm2。同時納米巨磁電阻材料的磁電阻與外磁場間存在近似線性的關系，所以也可以用作新型的磁傳感材料。高分子復合納米材料對可見光具有良好的透射率，對可見光的吸收系數比傳統粗晶材料低得多，而且對紅外波段的吸收系數至少比傳統粗晶材料低3個數量級，磁性比FeBO3和FeF3透明體至少高1個數

１

量級。

電學性質 由于晶界面上原子體積分數增大，納米材料的電阻高于同類粗晶材料，甚至發生尺寸誘導金屬——絕緣體轉變（SIMIT）。利用納米粒子的隧道量子效應和庫侖堵塞效應制成的納米電子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特點，有可能在不久的將來全面取代目前的常規半導體器件。2001年用碳納米管制成的納米晶體管，表現出很好的晶體三極管放大特性。并根據低溫下碳納米管的三極管放大特性，成功研制出了室溫下的單電子晶體管。隨著單電子晶體管研究的深入進展，已經成功研制出由碳納米管組成的邏輯電路。

熱學性質 納米材料的比熱和熱膨脹系數都大于同類粗晶材料和非晶體材料的值，這是由于界面原子排列較為混亂、原子密度低、界面原子耦合作用變弱的結果。因此在儲熱材料、納米復合材料的機械耦合性能應用方面有其廣泛的應用前景。例如Cr-Cr2O3顆粒膜對太陽光有強烈的吸收作用，從而有效地將太陽光能轉換為熱能。

光學性質 納米粒子的粒徑遠小于光波波長。與入射光有交互作用，光透性可以通過控制粒徑和氣孔率而加以精確控制，在光感應和光過濾中應用廣泛。由于量子尺寸效應，納米半導體微粒的吸收光譜一般存在藍移現象，其光吸收率很大，所以可應用于紅外線感測器材料。

納米材料不僅性質特殊而且制備也很特殊，制備有如下這些方法： 1.物理方法：

1.1.真空冷凝法：

用真空蒸發、加熱、高頻感應等方法使原料氣化或形成等粒子體，然后聚冷。其特點純度高，結晶組織好,粒度可控，但技術設備要求高。

1.2.物理粉碎法：

通過機器粉碎，電火花爆炸等方法得到納米粒子。其特點是操作簡單、成本低，但產品純度低，顆粒分布不均勻。

1.3.機械球磨法：

采用球磨方法，控制適當的條件得到純元素、合金或復合材料的納米粒子。其特點是操作簡單、成本低，但產品純度低，顆粒分布不均勻。2.化學方法：

2.1.氣象沉積法：

利用金屬化合物蒸汽的化學反應合成納米材料，其特點是產品純度高，粒度分布窄。

2.2.沉淀法

把沉淀劑加入到鹽溶液中反應后，將沉淀熱處理得到納米材料。其特點簡單易行，但純度低，顆粒半徑大，適合制備氧化物。

2.3.水熱合成法

高溫高壓下在水溶液或蒸汽等流體中合成，在經分離和熱處理得到納米粒子。其特點是純度高，分散性好，粒度易控制。

2.4.溶膠凝膠法

金屬化合物經溶液、溶膠、凝膠而固化，再經低溫熱處理而生成納米粒子。其特點是反應物種多，產物顆粒均一，過程易控制，適于氧化物和ＩＩ～VI族化合物的制備。

2.5.微乳液法

兩種互不相溶的溶劑在表面活性劑的作用下形成乳液，在微泡中經成

２

核、聚集、團聚、熱處理后得到納米粒子。其特點是單分散和界面性較好。納米材料的大量制備，當然是為了應用，以下是納米材料在幾個方面上的應用。

納米材料在陶瓷方面的應用。

陶瓷材料在通常情況下呈脆性，由納米粒子壓制成的納米陶瓷材料有很好的韌性。因為納米材料具有較大的界面，界面的原子排列是相當混亂的，原子在外力變形的條件下很容易遷移，因此表現出非常好的韌性與延展性。

通過納米改性金屬陶瓷成分與不改性的相同金屬陶瓷成分的實驗證明，在成分相同的情況下，改性金屬陶瓷的機械物理性能均高于不改性的金屬陶瓷，達到了納米改性既提高強度又提高硬度的目的；金屬陶瓷具有良好的耐磨耐高溫的性能。

納米材料在皮革中的應用。

納米復合材料由于具有優良的物理、力學和化學性能，所以應用到皮革中。丙烯酸樹脂作為一種皮革鞣劑，有選擇填充性好，增強作用強，成革柔軟性好等優點。皮革制品不能經常洗滌，所以其自身的防霉性和抗菌性能就顯得尤為重要。納米抗菌劑主要分為金屬抗菌劑和光催化型抗菌劑。其中金屬抗菌劑可以防發霉。

納米材料在醫學上的應用。

醫學上,納米技術能使藥品生產過程越來越精細，并在尺度上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的藥品。將藥物儲存在碳納米管中，并通過一定的機制來激發藥劑的釋放，則可控藥劑有希望變為現實。納米材料粒子將使藥物在人體內的傳輸更為方便，用數層納米粒子包裹的智能藥物進入人體后可主動搜索并攻擊癌細胞或修補損傷組織。使用納米技術的新型診斷儀器只需檢測少量血液，就能通過其中的蛋白質和DNA診斷出各種疾病。

現在醫學中隨著細菌耐藥性和抗藥性的不斷增加和復雜化，使傳統抗菌劑的弊端日益突出，這就需要研發新型的抗菌物質。抗菌納米藥物由于具有更大的比表面積和表面電荷密度，對細菌有較強的抗菌作用，因而成為許多藥物的替代品。

納米材料在環保方面的應用。

隨著人們環保意識的增強，越來越多的新型材料被用于處理各種污染物。尤其是納米技術的進步，使得納米材料在環保領域也有了很廣泛的應用。其中應用

３

[1

最多的就是Ti02納米材料。利用Ti02納米材料光催化可降解其他的方法難以降解的物質，可用于燃料廢水、農藥廢水、表面活性劑，氯代物、氟里昂等廢水的處理，還可用以處理無機廢水等。納米Ti02表面活性羥基等具有非常高的反應活性，它不但能礦化其表面附著的有機物，而且能與其表面附著的細菌的組成成分(也是有機物)進行劇烈的反應，從而具有殺菌能力。不但能殺死細菌，而且能徹底礦化細菌尸體，有效消除其殘留(毒)物和細菌分泌物，本身又不夾帶污染，無毒無害而且成本低[19]。納米Ti02涂層還可以用于空氣凈化，[其在紫外線照射下可分解房問內的新建材、黏接劑等產生的甲醛，吸煙產生的乙醛，家庭灰塵產生的硫醇等有機異臭，還可分解油污及其它有機物等。

小結：

2l世紀是納米技術的時代，納米材料的應用涉及到各個領域，在機械、電子、光學、磁學、化學和生物學領域有著廣泛的應用前景。納米科學技術的誕生，將對人類社會產生深遠的影響，并有可能從根本上解決人類面臨的許多問題，特別是能源、人類健康和環境保護等重大問題。

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５

第三篇：納米科技論文

納米科技

——基于老師的納米科技課程

納米技術，作為將來新產業革命的一門科學技術，現在已經得到了廣泛關注。

簡介

納米科學是一門將基礎科學和應用科學集于一體的新興科學,主要包括納米電子學、納米材料學和納米生物學等。21 世紀將是納米技術的時代,隨著其制備和改性技術的不斷發展,納米材料在諸多領域將會得到日益廣泛的應用,在機械、電子、光學、磁學、化學和生物學領域有著廣泛的應用前景。本文主要介紹納米材料，納米科技的基本概念，分類以及各種納米科技在機械領域的應用。闡述納米技術的發展趨勢。

納米技術（nanotechnology）是用單個原子、分子制造物質的科學技術，研究結構尺寸在0.1至100納米范圍內材料的性質和應用。納米科學技術是以許多現代先進科學技術為基礎的科學技術，它是現代科學（混沌物理、量子力學、介觀物理、分子生物學）和現代技術（計算機技術、微電子和掃描隧道顯微鏡技術、核分析技術）結合的產物，納米科學技術又將引發一系列新的科學技術，例如：納米物理學、納米生物學、納米化學、納米電子學、納米加工技術和納米計量學等。

納米技術(nanotechnology），也稱毫微技術，是研究結構尺寸在0.1至100納米范圍內材料的性質和應用的一種技術，即納米材料。納米材料是指晶粒尺寸為納米級(10-9米)的超細材料，它的微粒尺寸大于原子簇，小于通常的微粒，一般為100一102nm。它包括體積分數近似相等的兩個部分:一是直徑為幾個或幾十個納米的粒子;二是粒子間的界面。前者具有長程序的晶狀結構，后者是既沒有長程序也沒有短程序的無序結構。納米材料大致可分為納米粉末、納米纖維、納米膜、納米塊體等四類。其中納米粉末開發時間最長、技術最為成熟，是生產其他三類產品的基礎。納米材料的用途很廣，主要用途有：醫藥使用納米技術能使藥品生產過程越來越精細，并在納米材料的尺度上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的藥品。納米材料粒子將使藥物在人體內的傳輸更為方便，用數層納米粒子包裹的智能藥物進入人體后可主動搜索并攻擊癌細胞或修補損傷組織。使用納米技術的新型診斷儀器只需檢測少量血液，就能通過其中的蛋白質和DNA診斷出各種疾病。家電 用納米材料制成的納米材料多功能塑料，具有抗菌、除味、防腐、抗老化、抗紫外線等作用，可用為作電冰箱、空調外殼里的抗菌除味塑料。電子計算機和電子工業 可以從閱讀硬盤上讀卡機以及存儲容量為目前芯片上千倍的納米材料級存儲器芯片都已投入生產。計算機在普遍采用納米材料后，可以縮小成為“掌上電腦”。環境保護 環境科學領域將出現功能獨特的納米膜。這種膜能夠探測到由化學和生物制劑造成的污染，并能夠對這些制劑進行過濾，從而消除污染。機械工業 采用納米材料技術對機械關鍵零部件進行金屬表面納米粉涂層處理，可以提高機械設備的耐磨性、硬度和使用壽命。

納米技術是一門交叉性很強的綜合學科，研究的內容涉及現代科技的廣闊領域。納米科學與技術主要包括：納米體系物理學、納米化學、納米材料學、納米生物學、納米電子學、納米加工學、納米力學等。這七個相對獨立又相互滲透的學科和納米材料、納米器件、納米尺度的檢測與表征這三個研究領域。納米材料的制備和研究是整個納米科技的基礎。其中，納米物理學和納米化學是納米技術的理論基礎，而納米電子學是納米技術最重要的內容。

從迄今為止的研究來看，關于納米技術分為三種概念：

第一種，是1986年美國科學家德雷克斯勒博士在《創造的機器》一書中提出的分子納米技術。根據這一概念，可以使組合分子的機器實用化，從而可以任意組合所有種類的分子，可以制造出任何種類的分子結構。這種概念的納米技術還未取得重大進展。

第二種概念把納米技術定位為微加工技術的極限。也就是通過納米精度的“加工”來人工形成納米大小的結構的技術。這種納米級的加工技術，也使半導體微型化即將達到極限?，F有技術即使發展下去，從理論上講終將會達到限度，這是因為，如果把電路的線幅逐漸變小，將使構成電路的絕緣膜變得極薄，這樣將破壞絕緣效果。此外，還有發熱和晃動等問題。為了解決這些問題，研究人員正在研究新型的納米技術。

第三種概念是從生物的角度出發而提出的。本來，生物在細胞和生物膜內就存在納米級的結構。DNA分子計算機、細胞生物計算機的開發，成為納米生物技術的重要內容。

納米科技的發展

其發展歷史可分為下面幾個階段。

納米技術的靈感，來自于已故物理學家理查德·費曼1959年所作的一次題為《在底部還有很大空間》的演講。這位當時在加州理工大學任教的教授向同事們提出了一個新的想法。從石器時代開始，人類從磨尖箭頭到光刻芯片的所有技術，都與一次性地削去或者融合數以億計的原子以便把物質做成有用的形態有關。費曼質問道，為什么我們不可以從另外一個角度出發，從單個的分子甚至原子開始進行組裝，以達到我們的要求？他說：“至少依我看來，物理學的規律不排除一個原子一個原子地制造物品的可能性?！?/p>

70年代，科學家開始從不同角度提出有關納米科技的構想，1974年，科學家唐尼古奇最早使用納米技術一詞描述精密機械加工；

1982年，科學家發明研究納米的重要工具——掃描隧道顯微鏡，為我們揭示一個可見的原子、分子世界，對納米科技發展產生了積極促進作用；掃描隧道顯微鏡發明后，誕生了一門以0.1到100納米長度為研究分子世界，它的最終目標是直接以原子或分子來構造具有特定功能的產品。因此，納米技術其實就是一種用單個原子、分子射程物質的技術。

1990年，納米技術有了關鍵突破。IBM公司阿爾馬登研究中心的科學家成功地對單個的原子進行了重排，納米技術取得一項關鍵突破。他們使用一種稱為掃描探針的設備慢慢地把35個原子移動到各自的位置，組成了IBM三個字母。這證明費曼是正確的，二個字母加起來還沒有3個納米長。不久，科學家不僅能夠操縱單個的原子，而且還能夠“噴涂原子”。使用分子束外延長生長技術，科學家們學會了制造極薄的特殊晶體薄膜的方法，每次只造出一層分子。目前，制造計算機硬盤讀寫頭使用的就是這項技術。著名物理學家、諾貝爾獎獲得者理查德· 費曼預言，人類可以用小的機器制作更小的機器，最后將變成根據人類意愿，逐個地排列原子，制造產品，這是關于納米技術最早的夢想。

1990年7月，第一屆國際納米科學技術會議在美國巴爾的摩舉辦，標志著納米科學技術的正式誕生；

1991年，碳納米管被人類發現，它的質量是相同體積鋼的六分之一，強度卻是鋼的10倍，成為納米技術研究的熱點，諾貝爾化學獎得主斯莫利教授認為，納米碳管將是未來最佳纖維的首選材料，也將被廣泛用于超微導線、超微開關以及納米級電子線路等；

1993年，繼1989年美國斯坦福大學搬走原子團“寫”下斯坦福大學英文、1990年美國國際商用機器公司在鎳表面用36個氙原子排出“IBM”。

1997年，美國科學家首次成功地用單電子移動單電子，利用這種技術可望在20年后研制成功速度和存貯容量比現在提高成千上萬倍的量子計算機；

1999年，巴西和美國科學家在進行納米碳管實驗時發明了世界上最小的“秤”，它能夠稱量十億分之一克的物體，即相當于一個病毒的重量；此后不久，德國科學家研制出能稱量單個原子重量的秤，打破了美國和巴西科學家聯合創造的紀錄；

1999年，納米技術逐步走向市場，全年基于納米產品的營業額達到500億美元； 我國納米技術的研究始于80年代，納米材料研究起步較早，其次是納米材料和結構的表征，納米器件以及納米藥物。在國家科技部、中國科學院、國家自然基金委員會和國家教育部等部門的大力支持下，起動了國家級重大項目10多項，地方政府和企業家的介入，納米實用化技術和納米材料應用技術得到了有效發展。目前已有幾百家公司參與了納米材料技術的研發，已有一些產品開始進入市場。過去的10多年，在納米材料的制造技術取得了長足進步，在國際上有一定地位。

近年來，一些國家紛紛制定相關戰略或者計劃，投入巨資搶占納米技術戰略高地。日本設立納米材料研究中心，把納米技術列入新5年科技基本計劃的研發重點；德國專門建立納米技術研究網；美國將納米計劃視為下一次工業革命的核心，美國政府部門將納米科技基礎研究方面的投資從1997年的1.16億美元增加到2001年的4.97億美元。中國也將納米科技列為中國的“973計劃”，其間涌出了像“安然納米”等一系列以納米科技為代表的高科技企業。

納米科技的應用

納米科技的利用非常廣泛，尤其在機械方面的應用，給機械的發展輸入了心的血液！納米技術在微機械領域中的應用及其廣泛。隨著納米技術應用途徑的不斷拓寬，微機械的開發在全世界方興未艾。例如，進入人體的醫療機械和管道自動檢測裝置所 需的微型齒輪、電機、傳感器和控制電路 等。制造這些具有特定功能的納米產品，其 技術路線可分為兩種：一是通過微加工和 固態技術，不斷將產品微型化；二是以原 子、分子為基本單元，根據人們的意愿進行 設計和組裝，從而構筑成具有特定功能的 產品。納米技術在微機械領域中的應用主要分為兩種：1；采用微加工技術制造納米機械（1）微細加工。（2）微型機器人。（3）微型電機。；2 采用自組裝技術制造納米機械（1）生物器件。（2）納米分子電動機。

納米技術在包裝機械領域中的應用也進入關鍵時期。采用納米材科技術對包裝機關鍵零部 件（如軸承、齒輪、彈簧等）進行金屬表面納米粉涂層處理，可以提高設備的耐磨性、硬度和壽命。碳納米管還具有較高的機械強度和較高的熱導率。由于具有非常大的長度—直徑比，可以制造出任何復雜形狀的零件，是復合材料理想的增強纖維。目前，用價格低廉的納米塑料制成的齒輪、陶瓷軸承、納米陶瓷蚊輥、電雕輥等印刷包裝機械零件已走進企業，開始代替金屬材料?，F代膠印機上應用著很多傳感器．如控制飛達紙堆的自動升降、氣泵供氣時間檢測、合壓時間檢測、空張檢測、墨量控制等。納米陶瓷具有良好的耐磨性、較高的 強度及較強的韌性可用于制造刀具、包裝 和食品機械的密封環、軸承等以提高其耐 磨性和耐蝕性，也可用于制作輸送機械和 沸騰干燥床關健部件的表面涂層。

納米技術在機械行業中的發展前景非常廣闊。

（1）機械及汽車工業的滑配原件如：軸承、滑軌上應用納米陶瓷鍍膜能產生超底的磨擦界面，大大減低磨損并能提高負載。

（2）塑膠流道的低粘應用：例如T型模、拉絲模，套筒和熱膠道，可有效減少積料碳化的產生幾率。

（3）射出成型時發生的粘模、包封短射、鏡面霧化及拖痕均具有革命性的改善，尤其是在滑塊及頂針上所展現的干式潤滑，更是任何金屬所無法表現的優異性。

（4）IC封裝膠、橡膠及發泡塑料由于具有極高的粘著性，因此必須借助大量脫 模劑來幫助脫模，納米陶瓷的荷葉效應可減少脫模劑的使用及模具清理時間。

（5）納米陶瓷的低摩擦、低沾粘特性使塑膠在模具內的流動性大幅提升，特別是高精度模具例如薄光板、塑膠鏡片、汽車聚 光燈罩等模具應用后對產品的不良率上均有明顯的改善。

納米技術的高速發展對機械行業產生了巨大的影響，首先是納米材料近10 年的迅速發展，為機械行業從宏觀向微觀制造發展提供了可能。目前納米粉(即納米顆粒)、納米復合材料、納米結構材料體系，創造了很多新材料，為電子、生物、能源、信息新產品的開發，提供了可能，這就給機械行業帶來了廣泛的市場前景，需要從事制造的科學工作者去研究如何發揮新材料的特性，根據市場需求，設計制造出新產品。特別是我國納米材料的研究處于國際先進水平，在某些領域還處于前列，這更為我國在新的產業革命競爭中提供了制勝的機遇。其次，納米技術還對制造方法，工藝與手段帶來巨大沖擊。以往的制造模式 是從大往小去做產品，以去除工藝為主?，F在，有可能從小往大去做產品，可以從納米尺度往上增加去做零件或產品。以往是以硬物質為主，現在軟物質也占重要地位。軟物質就是以微弱作用力就可改變其形狀與特性的物質。隨著納米技術在各個領域的深入研究，將會有更多更新的制造方法工藝和手段的出現。

“展望”納米新生活：我認為最具有發展前景的是納米機器人。在發生戰爭是具有特殊使命的納米間諜被散播到敵方或競爭對手中去，它們的任務是偵察敵情和搜集情報。當然，在治病時納米機器人也會大顯身手。這些機器人比血紅細胞還要小，它們各司其職：有的負責監視病情，有的負責向特定的部位傳輸藥物，有的則負責清除病毒、血栓、垃圾等有害物質。在制造某些精密的東西時，納米機器人也會貢獻自己的一份力量，把一切的不可能變為現實。

結束語

隨著時間的發展，納米技術在人類的生活會越來越廣泛，人們在探索納米世界的過程中也會發現各種各樣的奇異事件，我相信，在納米技術的幫助下，人類社會會因此變得更加美好，但是也會出現一系列的問題，只有各國互相理解，互相幫助，趨利避害，納米科技才能真正的造福人類。

第四篇：納米科技論文

納米科技的發展及應用

摘 要：納米科技是近期發展起來的新興科學領域,它正在化學、物理學、生物學和電子工程學的交叉領域形成,而且不斷有新的發現和突破。本文論述了國內外納米科技研究現狀，闡釋了納米科技發展的過程，同時闡述了納米科技在工業、醫學、通信等方面的實際應用。關鍵詞：納米科技；納米材料；納米通信引言

納米技術是20世紀80年代末期誕生并迅速崛起的新技術,它的基本涵義是在納米尺寸范圍內認識和改造自然,通過直接操作和安排原子、分子,創造新物質。納米(nm)是一個長度單位,納米體系(通常界定為1～100nm的范圍)就在其中。這一體系既不完全適合于描述宏觀領域的牛頓經典力學規律,又不完全適合于描述微觀領域的量子力學規律,它表現出了許多獨特的性能,需要用全新的理論、方法和表征手段在納米尺寸范圍內認識和改造自然,這就是納米科技。2 中國納米科技的研究現狀

中國是世界上少數幾個最先開展納米科技研究的國家之一。20世紀80年代中期，中國開始資助納米材料研究和納米技術儀器裝備研制，目前中國的納米科技基礎研究已在國際上占有一席之地。1982年發明的掃描隧道顯微鏡和1986年發明的原子力顯微鏡(是納米測量表征上的一個里程碑，標志著納米科技從概念階段，進入到實質性研究階段。納米科技的技術優勢

在納米研究快速發展的基礎上,納米在工業、能源、醫學和環境等傳統產業中的應用研究也愈加廣泛和深入,推動著納米科技自身的 1 / 3

發展和相關領域的技術進步,主要表現在:(1)納米材料綠色制版技術是傳統印刷行業的重大技術革新;(2)染料敏化納米結構電池極有可能取代傳統硅系太陽能電池,成為未來太陽能電池的主導;(3)大面積單晶硼納米線有可能成為柔性的顯示材料;(4)基于納米半導體材料的智能透明隔熱薄膜使玻璃變更節能;(5)新型納米纖維織造的“智能布”可利用人體運動產生電力;(6)碳納米管制成的細胞“嗅探器”,能夠探測活細胞中的致癌毒素或追蹤癌癥藥物的效用,可用于化療監測;(7)基于碳納米管與氟化共聚物的可導電橡膠向制造可變形電路邁出重要一步。納米科技的廣泛應用

5〃2 納米科技將在醫學更廣泛應用

通過納米級微型探測器可以大幅提高醫學診斷和疾病檢測精度,同時納米顆粒還可以實現靶向分子治療目前基于發現腫瘤標志物并快速表達的微陣列芯片、納米碳管等技術已顯示出非常好的應用前景。

5〃4 納米科技在未來通信技術上的應用

通信技術是現代信息社會的重要技術支撐，在人們的社會生活中發揮著重要的、不可替代的作用。納米科學技術的發展從材料、器件、信息傳輸、信息處理、信息顯示、終端通信產品等多個方面為未來通信科學技術的發展展示了全新的技術，正引領未來通信科學技術的發展，特別是納米科技對未來的電子信息技術將產生十分重要的促進作用。采用納米材料的光纜，利用了納米材料所具有的許多優異性能，對光纜的抗機械沖擊性能、阻水、阻氣性都有一定的改善，并可延長光纜的使用壽命，提高了網絡的可靠性。

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參考文獻

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第五篇：材料物理性能論文納米科技論文

材料物理性能論文納米科技論文： 關于二維層狀納米材料性能的若干研究

摘要:納米材料在結構、光電和化學性質等方面的誘人特征,引起物理學家、材料學家和化學家的濃厚興趣。80年代初期納米材料這一概念形成以后,世界各國對這種材料給予極大關注。它所具有的獨特的物理和化學性質,使人們意識到它的發展可能給物理、化學、材料、生物、醫藥等學科的研究帶來新的機遇。納米材料的應用前景十分廣闊。近年來,它在化工生產領域也得到了一定的應用,并顯示出它的獨特魅力。

關鍵詞:納米材料化工領域 應用

納米材料的結構由表面(界面)結構組元構成,粒徑介于原子團簇與常規粉體之間,一般不超過100nm,與電子的德布羅意波長相當。粒徑越小的納米材料,其界面組元的比值越高,低動量電子散射量越大。納米材料的界面組元中含有相當量的不飽和配位鍵、端鍵及懸鍵。由于不同的納米材料各具獨特效應,如界面效應、小尺寸效應量子尺寸效應以及宏觀量子隧道效應等,進而導致在聲、光、電、磁、熱、化學作用及力場下,呈現各自不同的特異性能,從而作為吸波材料(隱型材料)、高性能磁記錄材料、磁性液體、復合材料、超導材料、新型高效催化劑、發光材料、特種涂料及新型醫用材料等逐步應用于國民經濟諸多領域。

一、納米材料在化工行業中的應用

1、在催化方面的應用

催化劑在許多化學化工領域中起著舉足輕重的作用,它可以控制反應時間、提高反應效率和反應速度。大多數傳統的催化劑不僅催化效率低,而且其制備是憑經驗進行,不僅造成生產原料的巨大浪費,使經濟效益難以提高,而且對環境也造成污染。納米粒子表面活性中心多,為它作催化劑提供了必要條件。納米粒于作催化劑,可大大提高反應效率,控制反應速度,甚至使原來不能進行的反應也能進行。納米微粒作催化劑比一般催化劑的反應速度提高10～15倍。

納米微粒作為催化劑應用較多的是半導體光催化劑,特別是在有機物制備方面。分散在溶液中的每一個半導體顆粒,可近似地看成是一個短路的微型電池,用能量大于半導體能隙的光照射半導體分散系時,半導體納米粒子吸收光產生電子——空穴對。在電場作用下,電子與空穴分離,分別遷移到粒子表面的不同位置,與溶液中相似的組分進行氧化和還原反應。

2、在涂料方面的應用

納米材料由于其表面和結構的特殊性,具有一般材料難以獲得的優異性能,顯示出強大的生命力。表面涂層技術也是當今世界關注的熱點。納米材料為表面涂層提供了良好的機遇,使得材料的功能化具有極大的可能。借助于傳統的涂層技術,添加納米材料,可獲得納米復合體系涂層,實現功能的飛躍,使得傳統涂層功能改性。涂層按其用途可分為結構涂層和功能涂層。結構涂層是指涂層提高基體的某些性質和改性;功能涂層是賦予基體所不具備的性能,從而獲得傳統涂層沒有的功能。

3、在精細化工方面的應用

精細化工是一個巨大的工業領域,產品數量繁多,用途廣泛,并且影響到人類生活的方方面面。納米材料的優越性無疑也會給精細化工帶來福音,并顯示它的獨特畦力。在橡膠、塑料、涂料等精細化工領域,納米材料都能發揮重要作用。如在橡膠中加入納米SiO2,可以提高橡膠的抗紫外輻射和紅外反射能力。納米Al2O3,和SiO2,加入到普通橡膠中,可以提高橡膠的耐磨性和介電特性,而且彈性也明顯優于用白炭黑作填料的橡膠。塑料中添加一定的納米材料,可以提高塑料的強度和韌性,而且致密性和防水性也相應提高。

二、二維層狀納米材料的性能與特征

1、二維層狀納米材料的結構可控性

因納米LDHS的特殊層狀結構及組成、其在以下方面具有可調控性:

1)層板化學組成的可調控性

納米LDHS的層板化學組成可根據應用需要進行調整。在一定范圍內調變原料配比,層板化學組成則發生變化,進而導致層板化學性質、層板電荷密度等相應變化;

2)層間離子種類及數量的可調控性

根據應用需要,利用主體層板的分子識別能力,采用插層或離子交換的方式進行超分子組裝,可改變其層間離子種類及數量,進而使納米LDHS的整體性能發生較大幅度變化;

3)晶粒尺寸及其分布的可調控性

控制納米LDHS的合成條件,可在20-60納米范圍內精準調整晶粒尺寸,同時使晶粒尺寸分布窄化,達到均勻分散。

2、層狀納米材料的結構與性能

充分利用以上各調控因素,可制備得到具有如下特征的層狀結構納米材料:

1)多功能性

不同客體插入納米LDHS層間后,可組裝得到具有不同應用性能的納米層柱材料,如納米選擇性紅外吸收劑、納米選擇性紫外阻隔劑、納米殺菌防霉劑、納米熱穩定劑、環境友好納米催化劑、安全型納米阻燃劑、緩釋型納米除草劑、紅外和雷達雙功能納米隱形材料等,可廣泛應用于合成材料、建筑材料、石油化工、涂料、農藥及軍工等行業,產業關聯度高,應用空間極為廣闊。

2)低表面能

層狀納米材料因納米LDHS層狀結構的特殊性,表現出較低的表面能。這一特征使得制備時無需采用昂貴的輔助劑(如有機溶劑、偶聯劑等)及高能耗的生產裝備(如噴霧干燥等)便可得到具有納米尺寸的層狀材料LDHS,同時因其較低的表面能,在實際應用時易于均勻分散,不易聚集。

3)幾何結構效應

LDHS層狀材料主體二維層板結構及納米尺寸,使其在應用時表現出獨特的性能。因主體層板間的弱相互作用在外力條件下極易被打破,應用于涂料時表現出優異的觸變性能;層狀材料主體層板剝離后,可以納米尺寸均勻分散至合成材料本體,這一特點在薄膜類產品中可得到充分體現,其結構是使復合膜的力學性能大幅度提高,同時具備對小分子遷移的阻隔能力(如PVC中的增塑劑、農膜中的防霧滴劑等);控制制備條件,可使層狀材料具備規整的介孔結構(10-50nm),其在作為催化劑時,表現出對反應物、中間產物和產物的優異擇形性能等等。

4)結構記憶效應

納米LDHS旦有獨特的“結構記憶效應”,即經一定途徑改變其結構后,在一定條件下其又可逆地恢復至原有結構。利用這一特點,可在納米LDHS層間插入滿足設計要求的害體、進而組裝得到所需的功能性層柱納米材料;又可將組裝得到的功能性層柱納米材料置于某種有利于結構恢復的環境中,在外界條件的促進下,使其定時、定量釋放出層間客體。如層柱型除草劑,便可在富含水、空氣(主要利用其中的C02)的條件下,按作物生長要求緩慢釋放除草劑,以避免除草劑流失所產生的污染及藥害。

5)界面效應

采用有機分子對納米LDHS進行插層后,一般有機分子鏈對主體層板具有一定程度的纏繞作用,這種作用實質上是對無機層狀材料的有機化,而有機化程度可隨插層客體種類及數量而定。因此,針對不同的應用目標,選擇不同的插層客體,可獲得理想的界面效應。

納米科學是一門將基礎科學和應用科學集于一體的新興科學,主要包括納米電子學、納米材料學和納米生物學等。21世紀將是納米技術的時代,為此,國家科委、中科院將納米技術定位為“21世紀最重要、最前沿的科學”。納米材料的應用涉及到各個領域,在機械、電子、光學、磁學、化學和生物學領域有著廣泛的應用前景。納米科學技術的誕生,將對人類社會產生深遠的影響,并有可能從根本上解決人類面臨的許多問題,特別是能源、人類健康和環境保護等重大問題。