纳米技术与纳米材料.ppt

纳米技术与纳米材料目录一、纳米科技诞生1974年，科学家唐尼古奇最早使用纳米技术一词。1982年，科学家发明研究纳米的重要工具－－扫描隧道显微镜，使人类首次在大气和常温下看见原子，为我们揭示一个可见的原子、分子世界。1990年7月，第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举办，标志着纳米科技的正式诞生1990年美国国际商用机器公司在镍表面用36个氙原子排出“IBM”；1991年，NEC实验室观察到碳纳米管；1993年中国科学院北京真空物理实验室操纵原子成功写出“原子”二字。朗讯公司和牛津大学:纳米镊子碳纳米管“秤”，称量一个病毒的重量二、纳米技术与纳米材料表面效应宏观量子隧道效应进一步认识纳米纳米存储器和DNA开关纳米技术的发展纳米技术在美国纳米技术在美国纳米技术在日本纳米技术在其它国家中国纳米技术进展中国纳米技术应用三、纳米材料制备化学方法制备纳米材料物理方法制备纳米材料化学方法制备纳米颗粒纳米粉体表面改性扫描隧道显微镜目前除了隧道显微镜(STM）、原子力显微镜(AFM)以外，还有近场光学显微(NSOM)、侧面力显微镜(IFM)、磁力显微镜(MFM)……已有二十多个品种。由于它们都是用探针通过扫描系统来获取图像，因此这类显微镜统称为扫描探针显微镜（SPM）。五、几种典型的纳米材料富勒烯富勒烯的性质空间结构分为碳纳米管，是1991年由日本电镜学家饭岛教授通过高分辨电镜发现的，属碳材料家族中的新成员，为黑色粉末状，是由类似石墨的碳原子六边形网格所组成的管状物，它一般为多层，直径为几纳米至几十纳米，长度可达数微米甚至数毫米。碳纳米管的制备碳氢化合物催化分解法单壁纳米管的生长碳纳米管尺寸尽管只有头发丝的十万分之一，但它的导电率是铜的1万倍，它的强度是钢的100倍而重量只有钢的七分之一。它像金刚石那样硬，却有柔韧性，可以拉伸。它的熔点是已知材料中最高的。碳纳米管的独特性能，决定了这种新型材料在高新技术诸多领域有着诱人的应用前景。在材料方面，可将其应用于金属、水泥、塑料、纤维等诸多复合材料领域。它是迄今为止最好的贮氢材料，并可作为多类反应的催化剂的优良载体。在军事方面，可利用它对波的吸收、折射率高的特点，作为隐身材料广泛应用于隐形飞机和超音速飞机。在航天领域，利用其良好的热学性能，添加到火箭的固体燃料中，从而使燃烧效率更高。碳纳米管整流器碳60C60的合成方法物理性质黑色粉末，密度1.65g/cm3g/cm3，熔点>700℃，易溶于CS2、甲苯等，抗冲击能力强。非线性光学性能，室温下是分子晶体，适当的金属掺杂后的C60表现出良好的导电性和超导性。化学性质芳香性，倾向于得到电子，易于与亲核试剂反应。多种C60衍生物，其中金属包含于C60笼内部：M@C60；金属和C60在球外表起反应：MC60。应用与展望C60作成的分子算盘实心的纳米棒、纳米线、量子线光催化材料半导体光催化原理几种常用的光触媒主要有机物光催化降解反应水解沉淀法制备纳米TiO2光催化技术应用领域空气净化器光催化循环水处理系统防结雾和自清洁涂层纳米器件在航空航天领域的应用，不仅是增加有效载荷，更重要的是使耗能指标成指数倍的降低。这方面的研究内容还包括：研制低能耗、抗辐照、高性能计算机；微型航天器用纳米集成的测试、控制电子设备；抗热障、耐磨损的纳米结构涂层材料。InternationalSpaceStation(2001-08-20)ColumbusLaboratory微电子和计算机技术国家安全纳米机器人是纳米生物学中最具诱惑力的内容。纳米机器人可注入人体血管内，可以进行全身健康检查，疏通脑血管中的血栓，清除心脏动脉脂肪淀积物，吞噬病毒，杀死癌细胞。对纳米最有兴趣的恐怕要数医药公司了。依靠纳米技术很容易把药物直接送到肺、心、肝、肾和大脑中去，轻易进入皮肤，穿越血管，可是，这些“伟大能力”治病救人却又很让人担心，因为它对人体的破坏性也同样巨大。纳米稀土材料纳米稀土发光材料热销稀土纳米强化工程塑料