问题：纳米粒子的四大效应
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提问：yunshiyu
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版块：纳米科技(yunshiyu,zjb771019,)
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时间：2004-10-22 23:51:47 编辑加入/取消收藏订制/取消短消息举报该贴

纳米粒子的四大效应

　　纳米材料由纳米粒子组成。纳米粒子一般是指尺寸在1～100nm间的粒子，它具有以下四方面效应，并由此派生出传统固体不具有的许多特殊性质：

　　1.表面效应

　　球形颗粒的表面积与直径的平方成正比，其体积与直径的立方成正比，故其比表面积(表面积/体积)与直径成反比。随着颗粒直径的变小比表面积将会显著地增加。例如粒径为10nm时，比表面积为90m2/g；粒径为5nm时，比表面积为180m2/g；粒径下降到2nm时，比表面积猛增到450m2/g。粒子直径减小到纳米级，不仅引起表面原子数的迅速增加，而且纳米粒子的表面积、表面能都会迅速增加。这主要是因为处于表面的原子数较多，表面原子的晶场环境和结合能与内部原子不同所引起的。表面原子周围缺少相邻的原子，有许多悬空键，具有不饱和性质，易与其它原子相结合而稳定下来，故具有很大的化学活性，晶体微粒化伴有这种活性表面原子的增多，其表面能大大增加。这种表面原子的活性不但引起纳米粒子表面原子输运和构型变化，同时也引起表面电子自旋构象和电子能谱的变化。

　　2.量子尺寸效应

　　大块材料的能带可以看成是连续的，而介于原子和大块材料之间的纳米材料的能带将分裂为分立的能级。能级间的间距随颗粒尺寸减小而增大。当热能、电场能、或者磁场能比平均的能级间距还小时就会呈现出一系列与宏观物体截然不同的反常特性，称之为量子效应。这一效应可使纳米粒子具有高的光学非线性、特异催化性和光催化性质等。

　　3.小尺寸效应

　　随着颗粒尺寸的量变，在一定条件下会引起颗粒性质的质变。由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化称为小尺寸效应。对纳米颗粒而言尺寸变小，同时其比表面积亦显著增加，从而磁性、内压、光吸收、热阻、化学活性、催化性及熔点等都较普通粒子发生了很大的变化，产生一系列新奇的性质。例如金属纳米颗粒对光吸收显著增加，并产生吸收峰的等离子共振频移；小尺寸的纳米颗粒磁性与大块材料有明显的区别，由磁有序态向磁无序态，超导相向正常相转变。与大尺寸固态物质相比纳米颗粒的熔点会显著下降，例如2nm的金颗粒熔点为600K，随着粒径增加熔点迅速上升，块状金为1337K。

　　4.宏观量子隧道效应

　　微观粒子具有贯穿势垒的能力称为隧道效应。近年来，人们发现一些宏观量，例如微颗粒的磁化强度、量子相干器件中的磁通量以及电荷等亦具有隧道效应，它们可以穿越宏观系统的势垒而产生变化，故称为宏观的量子隧道效应MQT（MacroscopicQuantumTunneling）。这一效应与量子尺寸效应一起，确定了微电子器件进一步微型化的极限，也限定了采用磁带磁盘进行信息储存的最短时间。以上四种效应是纳米粒子与纳米固体的基本特性，它使纳米粒子和固体呈现许多奇异的物理性质和化学性质，出现一些“反常现象”，如金属是导体，但纳米金属微粒在低温由于量子尺寸效应会呈现电绝缘性；纳米磁性金属的磁化率是普通金属的20倍；化学惰性的金属铂制成纳米微粒(箔黑)后，却成为活性极好的催化剂等。

回复人：我的纳米技术很纳米,▲ (我很想了解纳米科学及纳米材料生产技术!) 时间：2006-01-07 14:01:39 编辑	1楼
我有受益啊,好贴 [该帖子已被我的纳米技术很纳米在2006-1-7 14:04:19编辑过]

回复人：dsli,▲ (我做纳米材料) 时间：2006-01-12 19:50:30 编辑	2楼
写的挺好可以复习一下基础知识

回复人：yuntian,▲ (在读研究生感谢化工论坛对我的帮助！) 时间：2006-03-21 17:27:50 编辑	3楼
基本的东西，大家正好复习一下啊呵呵

回复人：huahe_,▲ (chem is try, there is no limit) 时间：2006-03-24 23:38:38 编辑	4楼
Good!

回复人：sshadvjx,▲ (设备制造商) 时间：2006-03-26 20:54:12 编辑

5楼

我们的生产重点是为各种类化工粉粒体材料提供干燥，输送设备及干燥输送系统。每一部件的设计都严格体现专业技术特长与环境保护观念，为用户提供符合环境保护要求的产品。
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（1）化工材料的干燥及粉粒体输送系统的设计,制作,安装调试,售后服务
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回复人：jiutou,▲ (从事纳米镍粉水力旋流器分级，希望同行交流 QQ11996527) 时间：2004-12-05 00:42:03 编辑	6楼
这个求助什么呢？网上到处都有的东西拿来贴一下

回复人：snowconnie,▲ () 时间：2004-12-13 11:22:51 编辑	7楼
比较通俗

回复人：lirs,▲ () 时间：2004-12-24 19:19:37 编辑	8楼
yunshiyu,你是不是搞纳米的?

回复人：Noble,▲ (我爱化学我的QQ178044273 应用化学专业热爱化学化工核化学) 时间：2004-12-25 17:33:51 编辑	9楼
在兰大的教材里有这个

回复人：博思乐,▲ (信心－拼搏－快乐－－成功) 时间：2005-01-13 00:20:21 编辑	10楼
兰州大学在纳米这方面做的不错！

回复人：halin,▲ () 时间：2005-01-15 15:27:16 编辑	11楼
这些东西是最基本的

回复人：asjxcn,▲▲▲ () 时间：2005-02-04 18:06:28 编辑	12楼
这四大效应算是开发应用纳米技术的经典思路。楼主（大家）若能把现有的纳米技术产品或应用结合起来谈谈，也许不失为一个好帖。

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