无机纳米颗粒增韧改性塑料制品工业化技术

"十五"国家科技攻关计划项目"无机纳米颗粒增韧改性塑料制品工业化技术"成果在现有纳米材料中,选择价格最低的纳米碳酸钙作为塑料的基本无机相增韧材料,采用自主原创性和国际领先水平的超重力法合成纳米碳酸钙,通过分子设计和表面修饰技术以及独创的母料法纳米分散技术等,实现了无机纳米颗粒在塑料基体中的纳米级分散;发明和开发了高固含量(70%)无机纳米母料加工工艺及关键加工装备,攻克了工业化关键技术;进而研制开发了低成本高性能的无机/有机纳米复合材料系列产品,并成功地实现了工业化生产和应用.     

液体-固体-溶液界面相转移和相分离——一种通用的纳米晶体合成策略

如何在纳米介观尺度范围内实现对材料结构与性能的调控,是纳米材料功能化及其应用的关键。单分散纳米晶指尺寸及形状均一、且在特定介质中具有良好分散能力的纳米材料。基于纳米粒子自身的尺寸效应、表面效应、量子效应,载流子在纳米粒子限制维度空间内的传输具有不同于其它维度材料的特性,展现出许多独特的光学、电学等物理化学性质。同时形状及尺寸严格均一的单分散纳米晶可以通过各种物理化学相互作用进行组装,在纳米器件、量子点激光器、非线性光学、磁介质、催化、功能材料及纳米生物技术等方面具有极为广阔的应用前景。然而由于不同化…     

面向典型污染物检测的纳米敏感材料与高性能传感器研究进展

本文对纳米科技重点专项《面向典型污染物检测的纳米敏感材料与高性能传感器基础研究》项目中期进展情况进行了总结。该项目针对高危有机化学品和持久性有机污染物的检测,重点开展四方面的工作,一是研究纳米结构材料与待测目标物的相互作用及敏感机制,为传感器的研究提供敏感材料;二是研究纳米材料表面功能化与富集分离工作机制,为传感器的研究提供特异性富集分离材料;三是研究敏感信号转换机制及超高灵敏检测方法,为传感器的研究提供设计和制造基础;四是综合上述三方面的研究成果,重点研制针对六六六、汞、TNT和沙林等的高性能现场快速检测传感器,并对传感器进行应用示范。经过两年的努力,项目提出了5种纳米敏感结构构筑新方法,实现了纳米敏感结构阵列的大面积构筑;通过纳米结构表面修饰与异质包覆,实现了选择性敏感效应;发展了系列阶层多孔纳米材料的功能化制备以及毒性甄别方法;硅纳米线实现了三维可控批量制造;提出了高能效下沉式三维微加热器结构;在硅纳米线上实现了多种基团分子的简单、可控修饰;初步形成了传感器制造平台方案,研制出原型传感器,确定了示范应用方案。     

纳米材料的体内命运：纳米医学安全性评价中的重要挑战

纳米材料的物理化学特性、金属杂质及聚集状态等与纳米材料的生物效应和安全性息息相关。纳米材料在生物体内的释放、分布、转运、代谢特征及由此带来的潜在安全性问题是纳米医药领域实现产业转化最重要的基础科学问题。纳米药物需具备良好的生物安全性、靶向性及功能,但目前依然缺乏纳米材料与生物体系作用的分析方法、早期毒理学效应的生物医学评价指标与方法以及标准化和规范化的纳米安全性评价方法。基于纳米—生物体作用过程的特点,发展原位、非标记、高通量、超高灵敏、超高分辨和动态快速检测的新方法和新策略,实现纳米材料的精准定量和准确定位,并获取纳米材料的关键化学结构动态信息是未来研究需要关注的内容。     

三维自组装:从多分散的纳米粒子到单分散的超级纳米粒子

如何将具有特殊光、电性能的单个无机纳米粒子按照人类的意愿构建成宏观尺度、具有特定结构和性质的集合体,一直是当今科学界最具挑战性的前沿课题之一。我们发现,尺寸分布不均一的无机纳米粒子能自发组装为尺寸均一、具有核/壳结构的超级纳米粒子。这种多分散纳米粒子的自限制生长过程由纳米粒子自身的库仑排斥力和范德华吸引力间的平衡所控制。对这些相互作用力本质的认识为纳米粒子组装基元的可控设计和合成提供了理论基础,并可用于构建包括具有分级结构的胶体晶体在内的各种自组装结构,为纳米粒子的实际应用提供了新途经。此外,该研究结果对于理解单分散性的病毒等生物体系和聚合物等有机大分子超结构的形成具有指导意义。     

精成所至"金"石为开——记东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室教授佟伟平

学者们普遍认为,表面纳米化技术和低温渗氮技术是目前在纳米材料领域较有实用前景的技术之一.表面纳米化即利用各种物理或化学方法将材料的表层晶粒细化至纳米量级,制备出具有纳米结构的表层,但是基体仍然保持原有的粗晶状态,借以改善和提高材料的表面性能,如疲劳强度、抗蚀性和耐磨性等.     

潜心微观世界 立足化学前沿——记南京大学化学化工学院朱俊杰教授

纳米技术是研究结构尺寸在0．1～100纳米范围内材料的性质和应用的技术,它是一门交叉性很强的综合学科,研究内容涉及现代科技的广阔领域。纳米科学与技术主要包括：纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等。     

推动二十一世纪科学变革的纳米技术与纳米材料

纳米科学和纳米技术被认为是明天最能产生突破性进展的领域。本文不纳米材料和纳米技术的发展，对纳米复合功能材料的先进设计、建造和新合成路线。功能纳米材料的剪载、维数及尺寸的控制。以及纳米材料在生物大分子的缓释、输送及在储能材料中的应用等方面进行了评述。     

自然科学基金在促进纳米材料研究中的作用

纳米技术是一种通过在零到一百纳米这样极为精细的尺度下人为控制和制备纳米材料和纳米结构以实现特殊功能和智能作用的先进科学技术，被认为是将会带来21世纪工业革命的前沿科学技术。而纳米材料是纳米技术的重要基础。国家自然科学基金委员会工程与材料科学部无机非金属材料学科早在1987年就开始资助纳米材料领域的研究项目，在90年代已经资助了相当一批纳米科技方面的研究，形成了面上、重点、重大、人才基金等几个层次上的资助格局。主要研究领域有纳米粉体，纳米薄膜，一维纳米材料的制备、表征等，涉及到信息、能源、国防等等方面，研究人员取得了一些有显示性的成果，如作为非共识创新项目得到学部主任基金资助的范守善教授，获得基金连续资助的中科院金属所成会明研究员，从海外归来的中国科技大学候建国教授等先后在Na-ture、Science发表了文章。除此而外，还有经历了研究低谷取得了优异研究成果的南京大学鲍希茂教授。总结这些成果，我们可以看到各类基金项目的资助起着它特有的作用。     

医疗器械中应用的纳米技术：国家药品监督管理局监管科学研究进展

纳米材料和纳米技术的快速发展,为医疗器械的突破性发展提供了技术基础。纳米技术在柔性电子技术、脑机接口、功能性敷料、无源植入物、给药装置及体外诊断试剂领域均有广泛的应用前景。我国纳米材料医疗器械总体上,与科研领域的进展相比,产品转化领域进展比较缓慢。其原因是多方面的,其中监管部门评价手段和工具缺乏是主要原因之一。本文总结国际监管机构采取的监管措施,进而着重介绍国家药品监督管理局近年来监管科学的研究进展,包括重点实验室的建设情况、监管科学研究工作的布局情况、指导原则的制定情况及相关标准的起草情况。这些措施,必将大幅提升我国监管部门对于纳米医疗器械产品安全性、有效性的评价能力,从而促进和推动应用纳米材料和纳米技术的医疗器械及早上市,服务于临床。     

纳米技术在建筑装饰材料方面的应用

一、纳米材料和技术是未来经济发展的巨大动力 纳米尺度的材料(又称纳米材料)的尺寸介于0.1～100nm.纳米材料的应用既是"现实"的,也是"遥远"的.迄今已发现纳米材料在太阳光过滤、聚合物复合材料、硅片化学机械抛光(C h e m i c a lMechanical Polishing)等许多方面很有应用价值.纳米材料的技术进步将迅速使其在两个方面形成市场,即用它对传统产业进行技术改造、产品升级和由它所引出的新的发展领域.     

尺寸、形貌和结构可控的球形二氧化硅、及其纳米复合二氧化钛、银球颗粒的研发

纳米材料可控制备技术是目前国内外引人注目的一项高新技术。它利用一系列的化学方法，制备适应不同产品所需要的特定尺寸、结构、形状的纳米材料，改变纳米材料研究中的盲目性、随机性，按照人们的意志来设计、组装、构建纳米功能材料。     

纳米科学与酶

现代生命科学的发展尤其注重极端条件下生物体系的潜力。作为工业生物技术科学的一个分支,现代酶技术广泛探索如何极大限度地使酶在细胞外长期保持活性,并能有效地适应非生态环境的条件。纳米科学的迅速发展为酶的稳定和高效催化转化带来了新的机遇。纳米材料和酶技术结合可制备纳米酶催化剂,其纳米结构不仅能使酶在不同体系长期保持活性稳定,而且能提高水相、有机相、油．水界面的催化效率,并使多酶体系催化反应和辅酶再生成为可能。纳米颗粒的高曲率能降低酶固定化时的变构,纳米颗粒的布朗运动使纳米固定化酶和底物频繁碰撞,大幅度提高催化效率。同样,纳米纤维和纳米孔均能很好地保持酶的活性。用合适的纳米颗粒和纳米纤维修饰酶,可使酶自组装于油-水界面,不仅加速了油-水界面反应,而且使酶在油-水界面保持稳定。纳米孔还使伴随辅酶再生的多酶催化体系成为可能。深入研究纳米结构对酶稳定性的影响规律,从而根据酶的特性设计最佳的纳米结构是今后的挑战。利用多酶催化体系的工业生物技术是一个极具挑战性和前瞻性的发展方向。同时,微反应器的设计使纳米酶的回收利用成为可能,将带来更大的工业应用优势。     

研究利用纳米材料建设节约型社会

纳米技术、信息技术及生物技术将成为新世纪社会经济发展的三大支柱.纳米科技的兴起,对我国提出了严峻的挑战,同时也为我国实现跨越式发展提供了难得的机遇.纳米材料是纳米科技的基础,功能纳米材料是纳米材料科学中最富有活力的领域,它对信息、生物、能源、环境、宇航等高科技领域,将产生深远的影响并具有广阔的应用前景.     

特种纳米涂料

一、主要技术内容 "特种纳米涂料"系"九五"科技攻关成果项目. 纳米材料是由表面(界面)结构组元构成的材料,粒径介于原子团簌与常规粉体之间,一般不超过100纳米.一般根据纳米材料的不同需要,控制其粒子的形态就形成了以下三种纳米材料三维尺寸均为纳米量级的为三维纳米材料,如纳米粉体;某二维尺寸为纳米量级的为二维纳米材料,如层状纳米材料;某一维尺寸为纳米量级的为二维纳米材料,如纳米纤维.     

纳米金刚石复合涂层的应用与产业化

由上海交通大学承担的国家863纳米材料专项课题"纳米金刚石复合涂层的应用与产业化"(编号:2002AA302613)超额完成了合同规定的指标并实现产品的产业化.本课题采用化学气相沉积法(CVD),在硬质合金拉拔模具内孔和其他耐磨器件表面涂覆纳米金刚石复合涂层,研究得到了制备纳米金刚石涂层的成熟工艺,完成了纳米涂层结构和性能检测工作,利用纳米金刚石复合涂层技术研究开发出各种涂层拉拔模具和耐磨器件产品,解决了涂层附着力、均匀涂覆和涂层表面光洁度等关键技术问题,产品技术性能达到国际先进水平,广泛应用于电力、通讯、建材、金属加工等行业所需的拉拔模具和耐磨器件,具有广阔的市场应用前景.     

染色质可塑性动态调控的蛋白质机器及其作用机理

后基因组时代生命科学领域的一大关键科学问题是同一生物体中具有相同基因组的各种不同生理功能的细胞命运是如何决定的。表观遗传学正是为了回答这一关键科学问题而兴起的新兴学科,而表观遗传学的核心是染色质结构与功能层面的动态调控。高等真核生物的基因组DNA通过缠绕组蛋白八聚体形成以核小体为重复单元的串珠结构,并经不同层次折叠如30 nm染色质纤维、长距离染色质环、异染色质等高级结构储存于细胞核中。现有研究表明,染色质而非孤立的DNA才是真核生物遗传信息的载体,同时也是基因转录、DNA复制与损伤修复、DNA重排和重组等生命活动赖以进行并得以精准调控的物质基础和信息整合平台。染色质结构及其功能的动态调控在生殖发育、细胞分化、代谢和衰老等过程中发挥至关重要的作用,其错误调控常导致基因表达异常并伴随多种疾病的发生。同时,国际上以染色质动态调控相关因子为靶标的药物研发方兴未艾,累计投入已超过数十亿美元,目前已有多种染色质修饰酶抑制剂被美国FDA批准成药。因此,染色质结构与功能的动态调控既是揭示生命现象本质、正确理解生命过程以及各种人类重要疾病发生发展的基础生物学问题之一,也是涉及国民健康和医药产业发展的重大战略需求。     

纳米酶标准术语

纳米酶是一类本身蕴含酶学特性的纳米材料,能够催化酶的底物,产生如同天然酶类似的催化反应,并具有酶促反应动力学等特征,属于一类新型模拟酶。自2007年首次报道以来,纳米酶已成为多学科交叉的研究热点,其应用研究涉及医学、环境、农业、国防安全等多个领域。近年来,基于纳米酶的新技术不断涌现,已有纳米酶相关产品问世。此刻,十分有必要对纳米酶的相关术语进行研讨并形成规范,以便专业人员深入理解和准确评价纳米材料的类酶活性,也有助于促进纳米酶产业化。     

纳米绿色印刷图案化技术研究进展

微纳制造技术是从纳米材料制备到器件应用的核心技术。面向微纳器件制造和系统集成,发展不同于传统微纳加工技术的低成本、高精度、绿色环保的纳米结构制造技术,是未来新型纳米结构器件的重要发展方向。绿色印刷技术作为增材制造方式,能耗少、材料普适性高,可望对新型纳米结构器件制造技术产生变革性影响。本文简要介绍了国家重点研发计划"绿色印刷制造技术与纳米结构器件系统集成应用"项目及其研究进展。     

超重力法合成纳米材料及其应用进展

信息技术、生物科学、纳米技术成为当今三大前沿高科技领域.随着科学技术的迅猛发展,纳米技术和纳米材料异军突起,成为当今新材料研究领域中最富活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象,纳米材料是纳米科技中最为活跃、最接近应用的重要组成部分.正如科学家估计的"这种人们肉眼看不见的极微小的物质很可能给各个领域带来一场革命".