纳米技术的发展及其应用

一、历史背景在20世纪90年代的科技报刊上,经常出现“纳米材料”和“纳米技术”这种名词。什么是“纳米材料”呢?通俗一点说,就是用尺寸只有几个纳米的极微小的颗粒组成的材料。1纳米为10亿分之一米,用肉眼根本看不见。但用纳米颗粒组成的材料却具有许多特异性能。     

专题：纳米材料与纳米结构

纳米科学技术已有10多年的研究历史，国际上已取得了一系列若干重要的进展：同时我国科学家在纳米科学技术研究，特别是纳米材料的研究中也做出了许多重要的贡献．为集中向读者介绍我国在纳米材料和纳米结构及相关领域的热点问题和研究进展，《中国科学G辑：物理学 力学 天文学》编辑部邀请国内这一领域的专家完成了本专题文章的撰写，内容主要来自国家重点基础研究发展计划“纳米材料与纳米结构”、国家重大基础研究“纳米计划”中材料研究课题方面的成果，希望对今后我国纳米材料的研究起到抛砖引玉的作用．     

创建“纳谷”正当时

“现在正是纳米材料应用和开发的一个千载难逢的大好时机,机不可失,时不再来,我们必须紧紧抓住这个机遇”。这是中国实施“973”计划和进行纳米材料、纳米结构研究的首席科学家张力德,以高     

欧盟通过纳米材料定义

“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1纳米至100纳米之间，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。”10月18日，欧盟委员会通过纳米材料的定义，根据这一定义，纳米材料的基本组成颗粒大小应在1纳米至100纳米之间。     

纳米技术手册

“纳米材料”是指在纳米尺度（0．1～100nm范围，1nm=10^-9m）上研究物质的特征和相互作用，以及利用纳米尺度的特征开发新产品的一门科学和技术。纳米科技包含纳米材料、纳米器件和对它们的检测与表征等应用性很强的研究和技术领域。通常说的纳米检测和表征是指在纳米尺度上分析纳米结构材料和器件的组成、构造，并且进一步探索新现象，作为发展新的器件和功能材料的手段。     

纳米材料在我省的研究和应用

我省纳米材料的研究与应用始于90年代初,与国内大致同步。主要研究力量集中在青岛化工学院、山东大学、青岛海洋大学、山东海洋化工研究院、山东省冶金研究院等单位,主要生产和应用企业集中在潍坊、淄博、东营、烟台、威海、济南等市,部分纳米材料的研究与应用居国内先进行列,其中青岛化工学院“山东纳米材料工程技术研究中心”完成的“高熔点纳米金属催化剂制备方法”曾获97年国家发     

让百姓与纳米零距离——深圳达威特公司依靠自主创新成功开发多种纳米材料纪实

十年前,许许多多的企业家就已经对纳米材料技术的开发倾注了浓厚的兴趣。对纳米粉体材料的生产进行投资,但多数都是停留在“炒”纳米概念上。一阵“纳米热”疯狂过后,炒概念的“纳米一族”已经销声匿迹,人们对纳米的神秘感和热情度亦随之跌至冰点。经过一轮的大浪淘沙,目前剩下的仍与纳米打得火热的企业及研发机构,才是真正的实干家、创业者。真正能尝到纳米甜头的“吃蟹者”。     

纳米材料的现状及发展

介绍了纳米材料的研究现状及特点。对纳米组装材料、纳米结构材料、纳米添加材料、纳米涂层材料和纳米颗粒的表面修饰和包覆等纳米材料的研究进行了评述，并对纳米材料的发展提出展望。     

新知串串烧

纳米药水制造超级防弹衣据英国《GIZ》杂志报道,美国科学家研制出了新型纳米材料“剪切增稠液体”,这种材料能制造出新一代战斗服。“剪切增稠液体”其实是一种处于固液混合状态的纳米粒子溶剂,它渗入织物中,     

科学与艺术交融的结晶——纳米花

科学家用现代高级显微镜探索纳米材料内部的奥秘．为人们打开一扇观察微观世界的窗口．同时也“创造”出了多姿多彩的“纳米花园”。     

纳米材料在油井水泥中的应用进展

纳米材料具有粒径小、表面能大、比表面积大的特点,将其添加到油井水泥中制备成性能优异的固井水泥浆是国内外研究的热点。介绍了纳米材料在油井水泥中的作用,包括促进水泥水化、改善油井水泥石力学性能、降低水泥石渗透率和孔隙度、提高水泥石耐温性、提高浆体稳定性等;并对目前在油井水泥中应用的纳米碳材料、纳米矿粉、纳米金属氧化物三类纳米材料进行了详细分析,重点阐述了纳米二氧化硅、纳米重晶石粉、纳米沸石粉、埃洛石纳米管、纳米黏土、纳米氧化铝、纳米氧化镁、纳米氧化铁、碳纳米管/碳纳米纤维、石墨烯纳米片在油井水泥中的应用进展及作用机理。最后指出了纳米材料在油井水泥应用中存在的问题,提出未来需要在纳米材料分散性、对油井水泥性能的双重影响及应用成本方面进一步探索和研究。     

纳米表征技术的新进展

纳米表征技术是高新材料基础理论研究与实际应用交叉融合的技术，对高新材料产业的发展有着重要的推动作用．纳米材料包括纳米颗粒及其以纳米颗粒为基础的材料；纳米纤维及其含有纳米纤维的材料；纳米界面及其含有纳米界面的材料．纳米材料的性能与其微观结构有着重要的关系．因此研究纳米材料微观结构的表征对认识纳米材料的特性，推动纳米材料的应用有着重要的意义。     

纳米材料在太阳电池中的应用

对太阳电池纳米材料研究进展进行了综述，简要介绍了半导体和多元化合物纳米材料、复合纳米材料，导电聚合物-纳米复合材料以及染料敏化纳米复合材料的在太阳电池中的应用以及这些纳米材料的国内外研究现状。     

“纳米”技术在塑料改性中的应用

纳米材料学是近年来刚刚兴起并受到普遍关注的一个新的科学领域，它涉及到物理、化学、材料、生物等许多领域的知识，为人们认识自然改造自然开辟了新的途径。一般来说，纳米材料是指材料两相显微结构中至少有一相的一维尺度达到纳米级的材料，其中纳米粒子相是数目很少的原子或分子组成的聚集体，粒子直径小于１００ｎｍ。由于纳米粒子在磁、光、化学、催化等许多方面呈现出各种各样的优异特性，世界各国先后对这种材料给予了极大的关注，并迅速展开此方面的研究与开发。１纳米材料的特性科学研究表明，当微粒尺寸小于１００ｎｍ时，由于量子尺寸效应、小尺寸效应、表面和界面效应及宏观量子隧道效应，物质的很多性能将发生质变，从而呈现出既不同于宏观物体，又不同于单个独立原子的奇异现象，声、电、光、磁、热、力学等物理性能有很大变化。纳米材料由于其结构的特殊性，决定了纳米材料出现许多不同于传统材料的独特性能：低熔点、高比热容、高热膨胀系数；高反应活性、高扩散率；高强度、高韧性；奇特磁性；极强的吸波性。优化了材料的电学、磁学、热学及光学性能。２“纳米”技术在塑料改性中的应用所谓“纳米塑料”是指无机填充物以纳米尺寸分散在有机聚合物基体中形成的有机／无机纳米复合材料。...     

纳米材料的性质及应用

纳米材料是近年来科学上的一项重大发现,科学家们将其誉为“21世纪最有前途的材料”,并预言,纳米时代的到来不会很久,它在将来的应用将远远超过计算机工业,并成为未来信息时代的核心。就纳米材料的性质、应用和研究的方向进行了综述。     

广东纳米材料产品及技术状况分析研究

“十五”时期,广东省实施“超细粉体及纳米技术”重大科技专项,加大对纳米材料的研究和开发,取得了一系列的科研成果。广东的纳米碳酸钙已实现了集群化、规模化生产,主要厂商的生产技术和产品性能处于国内先进水平。     

磁性纳米功能材料研究进展

磁性纳米材料是纳米科技的重要研究领域之一。本文综述了磁性纳米材料的分类、特性及若干磁性功能材料在研究和应用方面的新进展。主要内容包括 :永磁纳米材料、软磁纳米材料、磁性液体、磁性生物高分子微球、纳米磁波材料等。     

纳米磁性材料研究现状

介绍了磁性纳米材料的用途，阐述了永磁纳米材料、纳米微晶软磁材料、纳米磁性流体的研究和应用现状。     

纳米材料的新进展

综述了纳米材料的微观结构特性、宏观性能 ,介绍了与此相关的磁性纳米材料、纳米融合材料 ,以及纳米生态环境材料的研究现状     

纳米科技及纳米TiO2在环保领域的应用

概述了纳米科技的诞生、纳米技术和纳米材料的含义以及纳米材料的一些奇异性能,着重阐述了纳米TiO2在环境保护中的应用。