1
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什么是纳米材料?其内涵是什么?(从零、一、二、三维考虑ï¼?/p>
广义地,
纳米材料是指三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为单元构成的æ�?/p>
料ã€?/p>
几十个到几万个原子的纳米颗粒
(零维)
一维量子线
(线、管、棒、电缆)
二维量子é�?/p>
(超薄膜
, ultrathin films
ï¼?/p>
三维纳米固体
(体材料ï¼?/p>
bulk materials
ï¼?/p>
2
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纳米材料的四大效应是什么?对每一效应举例说明
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1.
小尺寸效åº?/p>
:指纳米粒子尺寸减小,体积缩小,粒子内的原子数减少而造成的效应ã€?/p>
举例
:小尺寸çš?/p>
Au/TiO2
具有低温氧化催化活æ€?/p>
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2.
表面效应
:粒径逐渐接近于原子直径时,表面原子的数目及其作用不能忽略,这时晶粒的
表面积ã€?/p>
表面能和表面结合能等都发生了很大的变化,
人们把由此而引起的种种特异效应é€?/p>
称为表面效应ã€?/p>
举例
ï¼?/p>
金属的纳米粒子在空气中会燃烧ï¼?/p>
无机的纳米粒子暴露在空气中会吸附气体ï¼?/p>
并与æ°?/p>
体进行反应ã€?/p>
3.
量子尺寸效应
ï¼?/p>
当纳米粒子的尺寸下降到某一值时,金属粒å?/p>
费米面附近电子能级由准连
续变为离散能级的
ï¼?/p>
即可看作由连续能级变成不连续能级的现象称为纳米材料的量子尺寸æ•?/p>
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。举例:
①在某一温度下,半径为纳米级çš?/p>
Ag
变成半导体或者绝缘体
4.
宏观量子隧道效应
:当微观粒子çš?/p>
总能量小于势垒高åº?/p>
时,该粒子仍能穿越这一势垒ã€?/p>
举例ï¼?/p>
â—?
1
宏观量子隧道效应限定了磁带、磁盘进行信息存储的时间极限ã€?/p>
5
库伦阻塞效应ï¼?/p>
3
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纳米材料的常用的表征方法有哪些?
答:①透射电子显微é•?/p>
(TEM)
,扫描电子显微镜
(SEM)
,原子粒显微é•?/p>
(AFM)
â‘?/p>
X
射线衍射ä»?/p>
(XRD)
,比表面积测定仪
③光谱分析:红外光谱,紫外光谱,拉曼光谱等ã€?/p>
4
�/p>
用来直接观察材料形态的
SEM
�/p>
TEM
�/p>
AFM
对所测定的样品有哪些特定要求?从它们
的图像中能够得到哪些基本信息ï¼?/p>
三者都是固体样品ã€?/p>
要求
ï¼?/p>
TEM
:超薄切ç‰?/p>