第十讲 纳米材料.pptVIP

纤维素 1 塑料 2 橡胶 3 功能高分子材料 4 胶黏剂 5 纳米材料的妙用 ? 原来是导体的铜等金属，在尺寸减小到几个纳米时就不导电了；而绝缘的二氧化硅等，当尺寸减小到几个纳米或十几个纳米时，电阻会大大下降，失去绝缘体特性，变得能够导电。 ? 通常性况下陶瓷是脆性材料，因而限制了它的应用范围，而纳米陶瓷却变成了韧性材料，在常温下能弯曲，不怕摔，坚固无比。 纳米技术在环境中的应用 ? 在水处理方面，我们做出纳米孔膜，可以用于海水 淡化、污水处理。现在海水淡化的最高水平是淡化1吨水成本是3块钱，但用纳米技术大概几毛钱就能淡 化1吨水。 ? 玻璃和瓷砖表面涂上纳米薄层，可以制成自洁玻璃 和自洁瓷砖，任何粘在表面上的脏物，包括油污、 细菌，在光的照射下，由于纳米的催化作用，都可以变成气体或者容易被擦掉的物质。 ? 让整个城市所有刷涂料的地方，每刷一遍涂料就是加一层催化剂，就可以催化空气中的有害物质，比如一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、三氧化硫等 污染物。 纳米技术在生活中的应用 ? 将纳米颗粒放到织物纤维中去，做成的衣服不沾水又防污。 ? 在食物中添加纳米微粒，可以除味杀菌，聪明的厂家已利用这一技术生产出可以抗菌的冰箱。 ? 纳米陶瓷粉体作为涂料的添加剂也得到广泛的应用，这些特种涂料涂在塑料或木材上，具有防火、防尘和耐磨的性能。 Nano-engineered Powders Tackle Toxic Chemicals 纳米粉末处理有毒化学品 April 28, 2005，The National Science Foundation Composed of magnesium（Mg), titanium (Ti) and oxygen, the toxic-chemical cleaner known as FAST-ACT is unremarkable at first glance. 纤维素 1 塑料 2 橡胶 3 功能高分子材料 4 胶黏剂 5 生物医学领域 ? 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。 * 化学与社会  Chemistry and Society 化学化工系 第九讲 纳米与纳米技术 nano and nanotechnology 化合物 金属材料 半导体和超导材料 硅酸盐材料 复合材料 纳米材料 高分子材料 纳米与纳米技术的尺度 纳米(nm)实际上是一种计量单位，1纳米是1米的十亿分之一 (1m=1,000,000,000 nm), 人的一根头发丝的直径相当于6万个纳米。 纳米技术则是指在纳米尺寸范围内，通过直接操纵单个原子、分子来组装和创造具有特定功能的新物质。当物质颗粒小到纳米量级后，这种物质就可被称为纳米材料。神奇的是同一种物质，因为构造上以纳米为单位的变化，其物理性能与化学性质便会产生意想不到的巨变 花粉是纳米级的粒子 病毒也是纳米级的,３0-100nm. 如果一个纳米的粒子放在乒乓球上，相当于把一个乒乓球放在地球上。 用什么仪器去看纳米 扫描隧道显微镜（英文名称是Scanning Tunneling Microscope，简称为STM）。STM具有惊人的分辨本领，水平分辨率小于0.1纳米，垂直分辨率小于0.001纳米 扫描隧道显微镜示意图 主要内容 纤维素 1 塑料 2 橡胶 3 功能高分子材料 4 胶黏剂 5 移动原子——世界上最小的广告 1990年，IBM公司的科学家展示了一项令世人瞠目结舌的成果，他们在金属镍表面用35个惰性气体氙原子组成“IBM”三个英文字母。科学家在试验中发现STM的探针不仅能得到原子图象，而且可以将原子在一个位置吸住，再搬运到另一个地方放下。这可真是个了不起的发现，因为这意味着人类从此可以对原子进行操纵！ 纳米神算子—— 分子算盘 STM探针不仅可以将原子、分子吸住，也可以将它们象算盘珠子一样拨来拨去。这不，科学家把C60分子每十个一组放在铜的表面组成了世界上最小的算盘。与普通算盘不同的是，算珠不是用细杆穿起来，而是沿着铜表面的原子台阶排列的！这项试验的真正意义在于希望有一天，人们能够自下而上的通过操纵原子、分子来随心所欲地构造新的物质。 纳米绘画艺术—— 纳米中国 这是中国科学院化学所的科技人员利用纳米加工技术在石墨表面通过搬迁碳原子而绘制出的世界上最小的中国地图。 碳纳米球（富勒稀） The Nobel Prize in Chemistry 1996 for discovery of fullerenes（C60). 碳原子组成的小单元看起来和足球一样。碳原子的活性差，导电，非常稳定。绝佳的材料和电性能 碳纳米管 nano