多孔纳米材料综述.ppt
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1、纳米科技米科技1 1.Outline1.纳米材料的概念及特点米材料的概念及特点2.对纳米材料的要求米材料的要求3.纳米米结构构单元元4.纳米晶界米晶界结构理构理论5.纳米材料的制米材料的制备方法方法6.纳米材料的分米材料的分类7.纳米材料的米材料的应用用8.纳米材料的另一面米材料的另一面9.结束束语2 2.1.纳米材料的概念及特点米材料的概念及特点纳纳米材料米材料:在在纳纳米量米量级级(1100nm)内内调调控物控物质质结结构制成的具有特异性能的新材料构制成的具有特异性能的新材料四大特点四大特点:尺寸小、比表面尺寸小、比表面积积大、表面能高、大、表面能高、表面原子比例大表面原子比例大四大效四大
2、效应应:小尺寸效小尺寸效应应、量子尺寸效、量子尺寸效应应、宏、宏观观量子隧道效量子隧道效应应、表面效、表面效应应3 3.尺寸可控尺寸可控(小于小于100nm)成分可控成分可控形貌可控形貌可控晶型可控晶型可控表面物理和化学特性可控表面物理和化学特性可控(表面改性和表面包覆表面改性和表面包覆)2.对纳米材料的要求米材料的要求4 4.3.纳米米结构构单元元团簇簇(cluster):几个乃至上千个原子、分子或:几个乃至上千个原子、分子或离子通离子通过物理和化学物理和化学结合力合力组成相成相对稳定的聚定的聚集体(粒径小于或等于集体(粒径小于或等于1nm)eg:C60buckyball,Fen,CnHm纳
3、米微粒:米微粒:颗粒尺寸粒尺寸为纳米量米量级的超的超细颗粒,粒,尺度介于尺度介于团簇和微粉簇和微粉间eg:colloid(胶体)(胶体)用透射用透射电子子显微微镜能看到能看到的的颗粒粒人造原子:人造原子:artificialatomsorquantumdot纳米管、棒、米管、棒、丝等等5 5.4.纳米晶界米晶界结构理构理论Gleiter的完全无序的完全无序说。这种假种假说认为纳米晶粒米晶粒间界具有界具有较为开放的开放的结构,原子排列具有随机性,构,原子排列具有随机性,原子原子间距距较大,原子密度低,既无大,原子密度低,既无长程有序,又程有序,又无短程有序。无短程有序。Seagel 2 的有序的
4、有序说。有序。有序说认为晶粒晶粒间界界处含有含有短程有序的短程有序的结构构单元,晶粒元,晶粒间界界处原子保持一定原子保持一定的有序度,通的有序度,通过阶梯式移梯式移动实现局部能量的最低局部能量的最低状状态.叶恒叶恒强、吴希俊、吴希俊3的有序无序的有序无序说。该理理论认为纳米材料晶界米材料晶界结构受晶粒取向和外构受晶粒取向和外场作用等一些因作用等一些因素的限制素的限制,在有序和无序之在有序和无序之间变化化6 6.5.物理方法制物理方法制备纳米材料米材料气相法气相法真空冷凝法真空冷凝法惰性气体凝聚法惰性气体凝聚法固相法高能球磨法高能球磨法搅拌磨法拌磨法震震动磨法磨法强变形法形法 (severe p
5、lastic deformation)(severe plastic deformation)7 7.-气相法气相法-激光法激光法-等离子法等离子法-裂解法裂解法-氧化法氧化法-水解法水解法-燃燃烧烧法法化学方法制化学方法制备纳备纳米材料米材料8 8.液相法液相法 -化学沉淀法化学沉淀法(均匀沉淀法均匀沉淀法,共沉淀法共沉淀法)-水解法水解法(醇醇盐盐,卤卤化物化物)-溶胶溶胶-凝胶法凝胶法-水水热热合成法合成法-气溶胶法气溶胶法-微乳液法微乳液法9 9.6.纳米材料的分米材料的分类 纳米材料是米材料是纳米科技研究的重点,主要包括:米科技研究的重点,主要包括:纳米材料物理、米材料物理、纳米材料
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