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纳米材料综述
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纳米氧化物阵列的制备方法
任清伟 3109027009
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目录
一、纳米材料 ............................................. 15
4、制备方法小结 ................................................................................................................... 16 三、氧化锌薄膜的制备 ................................................................................................................. 18
1、溶胶-凝胶法 ..................................................................................................................... 18
2、水热法............................................................................................................................... 21
3、模板法............................................................................................................................... 22
四、 结束语................................................................................................................................... 23
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一、纳米材料
1、纳米材料的基本内涵及发展
纳米科学技术是20世纪80年代末期刚刚诞生并正在崛起的新技
-100nm)范围内认识和改造自然，术，他的基本内涵是在纳米尺寸(1
通过直接操作和安排原子、分子创制新的物质。纳米材料和技术是现代科技领域最富有活力、研究内涵十分丰富的学科分支。纳米材料以团簇、纳米微粒、人造原子、纳米线、纳米丝、纳米管为基本结构单元，人们可以根据需要来设计、合成、组装各种类型的纳米结构，从而制备出具有各种特性的纳米材料。纳米结构也是某种形式的材料或物质，本身就是一种纳米材料。原子团簇、纳米微粒、纳米孔洞、纳米线、纳米薄膜均可组成纳米结构。在自然界中，存在着大量的纳米结构。图1-1所示的是蛋白质中的纳米管状结构，其直径为12,15nm，长度为12,m。图1-2为磁性细菌中约30nm的磁性粒子组成的纳米线，每个纳米粒子内部为由宽2nm、间距为9nm的纳米线组成纳米结构(图中箭头所示)，这种天然的磁性纳米结构用作导航的“指南针”。
25nm
图1-1 蛋白质中的纳米结构 图1-2 磁性细菌中用于导航的纳米结构
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“纳米”是一个尺度的度量，最早把这个术语用到技术上的是日本， 1990年7月在美国巴尔的摩召开了国际第一届纳米科学技术学术会议，正式把纳米材料作为材料科学的一个新的分支公布于世。这标志着纳米材料学作为一个相对比较独立学科的诞生。从此以后，纳米材料引起了世界各国材料界和物理界的极大兴趣和广泛重视，很快形成了世界性的“纳米热”。纵观纳米材料发展的历史，大致可以划分为3个阶段，第一阶段(1990年以前)主要是在实验室探索用各种手段制备各种材料的纳米颗粒粉体，合成块体(包括薄膜)，研究评估表征的方法，探索纳米材料不同于常规材料的特殊性能。第二阶段(1994年前)人们关注的热点是如何利用纳米材料已挖掘出来的奇特物理、化学和力学性能，设计纳米复合材料，通常采用纳米微粒与纳米微粒复合，纳米微粒与常规块体复合及发展复合纳米薄膜，国际上通常把这类材料称为纳米复合材料。第三阶段(从1994年到现在)纳米组装体系、人工组装合成的纳米结构的材料体系越来越受到人们的关注或者称为纳米尺度的图案材料。它的基本内涵是以纳米颗粒以及纳米丝、管为基本单元组装排列成具有纳米结构的体系。
2、纳米材料的特性
材料的尺寸进入纳米范围，使材料的多种性质发生突变，从而显示出传统材料所不具备的一系列奇特的物理化学性质。 (1)量子尺寸