文献综述
特殊形貌氧化亚铜半导体纳米材料的制备与表?/p>
1
前言
纳米
(Nanometer)
,是一个长度单位,?/p>
10
-9
m
,大?/p>
3
?/p>
4
个原子的宽度
[1]
?/p>
纳米材料是一门新兴学科,它是指材料微观结构在
0
?/p>
3
维内其长度不超过
100 nm
,材料中至少
有一维处于纳米尺度范围~
100 nm
,具有纳米结构。它有四种基本类型:纳米粒子原子?/p>
(
零维
)
?/p>
纳米纤维和纳米管
(1
?/p>
)
;纳米层或膜
(
厚度
<100nm)
材料
(2
?/p>
)
;块体纳米材?/p>
(3
?/p>
)[2]
。按传统?/p>
材料科学体系划分,纳米材料又可进一步分为纳米金属材料、纳米陶瓷材料、纳米高分子材料和纳
米复合材料。纳米材料主要由纳米晶粒和晶粒界面两部分结构组成,其晶粒中原子的长程有序排列
和无序界面成分的组成后有大量的界面,界面原子?/p>
15%
?/p>
50%[3
?/p>
5]
。纳米材料的独特结构,使?/p>
具有不同于常规材料和单个分子的性质,如量子尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应等,从?/p>
导致了纳米材料的力学性能、电磁性能、光学性能、热学性能等的改变,并使之在电子学、光学?/p>
化工陶瓷、生物、医药、日化诸多方面有重要价值,得到广泛的应?/p>
[6]
?/p>
因此,纳米材料研究是目前材料科学研究的一个热点,已经在当今新材料研究领域中最富有?/p>
力,并对未来经济和社会发展有十分重要影响
[7]
?/p>
1.1
纳米材料的特?/p>
纳米材料又称为超微颗粒材料,由纳米粒子组成。这样的系统是一种典型的介观系统。它
具有表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应?/p>
1.1.1
表面效应
表面效应是指纳米粒子表面原子数与总原子数之比随粒径的变小而急剧增大后所引起的性质?/p>
的变化。因表面原子处于
?/p>
裸露
?/p>
状态,周围缺少相邻的原子,有许多空悬键,易于与其他原子结合
而稳定,具有较高的化学活性。如球形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,故其比表面积与直径成反比,随着颗粒直径变小,比表面积将显著增大,表面原子所占的?/p>
分数将会显著增加,尤其当颗粒直径小于
0.1 μm
时,其表面原子百分数激剧增长,甚至
1 g
超微?/p>
粒表面积的总和可高?/p>
100
m
2
,这时表面效应将不容忽略。超微颗粒的表面具有很高的活性,利用
表面活性,金属超微颗粒可望成为新一代高效催化剂和储气材料以及低熔点材料?/p>
1.1.2
量子尺寸效应
量子尺寸效应是指纳米粒子尺寸下降到一定值时,费米能级附近的电子能级由准连续变为分散