一、納米材料的分類(lèi) 納米血液溶漿機(jī)材料是納米科技研究的重要基礎(chǔ)和重點(diǎn)內(nèi)容。對(duì)納米材料的分類(lèi)方法 ４３０第十一章 現(xiàn)代化學(xué)應(yīng)用講座 多種多樣，目前普遍將納米材料從維數(shù)上分為四類(lèi)：零維，指在空間三維尺度均在納米尺度，如納米顆粒；一維，指在空間上有二維處于納米尺度，如納米棒、納米線、納米管等；二維，指在空間上有一維處于納米尺度，如納米薄膜；三維，指由納米單元構(gòu)成的三維塊材料。 １．零維納米微粒 納米微粒是指顆粒尺寸為納米量級(jí)的超細(xì)微粒，它的尺度大于原子簇，小于普通的微粉。通常，把僅包含幾個(gè)到數(shù)百個(gè)原子或尺度小于１ｎｍ的粒子稱為 “簇”，它是介于單個(gè)原子與固態(tài)之間的原子集合體。納米微粒是肉眼和一般顯微鏡看不見(jiàn)的微小粒子，這樣小的物體只能用電子顯微鏡進(jìn)行觀察。 當(dāng)小粒子尺寸進(jìn)入納米量級(jí)時(shí)，其本身具有量子尺寸效應(yīng)，小尺寸效應(yīng)，表面效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)，因而展現(xiàn)出許多特有的性質(zhì)，具有廣闊的應(yīng)用前景。 ２．一維納米棒、線、管和同軸納米電纜 ２０世紀(jì)８０年代以來(lái)，零維納米材料取得了很大的進(jìn)展，但一維納米材料的研究仍面臨著巨大的挑戰(zhàn)。１９９９１年日本ＮＥＣ公司飯島（Ｉｉｊｉｍａ）首次用
高分辨電鏡觀察到了碳納米管，這些碳納米管是多層同軸管，也叫巴基管。這一成果立刻引起了許多領(lǐng)域科學(xué)家們的極大關(guān)注。因?yàn)橐痪S納米材料在介觀領(lǐng)域和納米器件研制方面有著重要的應(yīng)用前景，可用做掃描隧道顯微鏡（ＳＴＭ）的針尖、納米器件中的連線、光導(dǎo)纖維等。至此以后，各種納米棒、線、管和同軸納米電纜紛紛出現(xiàn)。所謂納米棒、線，與納米管的區(qū)別在于前兩者為實(shí)心，而后者為空心。至于納米棒和線的區(qū)別，通常定義為前者長(zhǎng)度小于１μｍ，后者長(zhǎng)度大于１μｍ。同軸納米電纜是指芯部為半導(dǎo)體或?qū)w的納米線，外包敷異質(zhì)納米殼體，殼體和芯部是共軸的。 ３．二維納米薄膜 納米薄膜分三類(lèi)，一是由納米粒子組成的（或堆砌而成的）薄膜；二是沿二維方向生長(zhǎng)且厚度在納米量級(jí)的薄膜；另一類(lèi)薄膜是在納米粒子間有較多的孔隙或無(wú)序原子或另一種材料。納米粒子鑲嵌在另一種基體材料中的顆粒膜就屬于第二類(lèi)納米薄膜。由于納米薄膜在光學(xué)、電學(xué)、催化、敏感等方面具有很多特性，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。 ４．三維納米塊材料 納米塊材料包括
由納米顆粒或其它基本納米單元為主體形成的塊體，是小顆粒在三維空間的堆積形成的。按照小顆粒的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，可分為納米晶體材料、納米非晶材料和納米準(zhǔn)晶材料。其中也包括納米復(fù)合材料。所謂的納米復(fù)合材料是指納米材料與其它材料復(fù)合形成的新型材料。它涉及面較寬，包括的范圍較廣，可以是納米材料之間的復(fù)合，也可以是納米材料與薄膜、金屬或合金、陶瓷材料、高分子等的復(fù)合。納米塊材料的基本構(gòu)成是納米單元以及它們之間的分 第五講 納米材料與納米科技４３１界面。由于納米粒子尺寸小，界面原子在整個(gè)納米微粒中所占的比例就相當(dāng)大。因此納米材料的界面不能簡(jiǎn)單地看成是一種缺陷，它已成為納米結(jié)構(gòu)材料的基本構(gòu)成之一，對(duì)其性能的影響起著舉足輕重的作用。二、納米材料的制備及表面修飾 目前，并沒(méi)有一個(gè)明確的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)劃分納米材料的制備方法。普遍采用的劃分方法是：①按制備過(guò)程分為物理法、化學(xué)法；②按物料狀態(tài)分為氣相法、液相法和固相法。本講將按后者的分類(lèi)方法進(jìn)行敘述，并對(duì)納米材料的表面修飾方法作簡(jiǎn)單介紹。 １．氣相法
