四川大学
功能材料课程综述
题目：纳米材料
专业：化学工艺
姓名：王南南
学号： 2014223070047
纳米材料
摘要由于纳米材料的特殊结构以及所表现出来的特异效应和性能, 使得纳米材料具有不同于常规材料的特殊用途。本文就纳米材料的性质，制备方法及应用进行了综述, 并对其发展前景进行了展望。
关键词纳米材料性质制备方法应用
Nanometer materials
Abstract Due to the special structure of nanomaterials and demonstrated specific effects and performance, making nanomaterials different from conventional materials for special purposes. In this paper, the nature, preparation and application of nano-materials were reviewed, and the prospects of its development prospects.
Keyword nanometer materials property preparation method application
前言
20世纪90年代见证了一场新的科技革命——纳米科技的发展。它以空前的分辨率为人们揭示了一个可见的原子、分子世界，它的最终目标是直接以原子和分子来构造具有特定功能的产品。这种精确操控原子、分子构筑材料的能力将会使制造业、农业、能源、医药健康，国家安全等领域取得突破性的进展。那么，这篇文章会概况的介绍一下纳米材料的相关知识，主要有，纳米材料的定义和性质，制备技术，典型的纳米材料，纳米材料的应用及其发展前景。
1 纳米的相关概念和性质
1、1纳米的相关概念
纳米（Nano-meter）希腊语“侏儒”“矮子”。其数学尺度为 1 nm=10-
9m=10 埃。举个简单的例子头发直径大概为50-100 m,而1 nm相当于头发的1/50000。再比如氢原子的直径为1埃，所以1纳米等于10个氢原子一个一个排起来的长度。纳米材料就是在纳米基础上发展起来的一门新兴学科，把组成相或晶粒结构的尺寸控制在100纳米以下的具有特殊功能的材料称为纳米材料[1]。它是指三维空间中至少有一维尺寸小于100 nm的材料或由它们作为基本
单元构成的具有特殊功能的材料。是指结构上具有纳米尺度调制特征的材料。它的特征尺寸1-100nm。
1．2纳米的性质
1.2.1 表面效应
球形颗粒的表面积与直径的平方成正比，其体积与直径的三次方成正比，比表面积与直径成反比，故当颗粒直径减少时，颗粒的比表面积显著增加。而纳米粒子的表面原子与总原子数之比随纳米粒子的尺寸的减小也是大幅度地增加,原子的表面能及表面张力也随着增加,从而引起纳米粒子性质的变化[2].纳米粒子的无序度增加,键态严重失配，配位不足，存在许多悬空键,并具有不饱和性,即出现许多活性中心。因而极易与其他原子相结合而趋于稳定,所以,具有很高的化学活性.它的表面没有固定的形态，随着时间的变化会自动形成各种形状。利用表面活性，金属超微颗粒有望成为新一代的高效催化剂[3]、储气材料或低熔点材料。
1.2．2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。当超微颗粒尺寸变小，与光波波长、传导电子的德布罗意波长以及超导态的相干长度或穿透深度等物理特征尺寸相当或更小时，晶体周期性的边界条件将被破坏，导致声、光、电、磁、热、力学等特性均会呈现新的小尺寸效应。如光学性质，当黄金被细分到小于光波波长的尺寸时，他会失去原有的光泽变成黑色的，事实上，所有的金属在超微颗粒状态下都会呈黑色[4]。尺寸越小，颜色越黑，即此时反射率就会很低，甚至完全的消光。所以，利用这个性质，可以将金属制成高效率的光电光热转换材料，高效率的将太阳能转变成热能、电能。热学性质主要表现在熔点方面，一般情况下，固态物质的形态为大尺寸，其熔点一般是固定，超细微化后其熔点将显著降低，特别是颗粒尺寸小于10nm时。可以利用此性质在较低温度下烧制成大功率半导体管的基片。磁学性质表现[5]，当微粒尺寸小到一
定程度即超微颗粒，它的磁性矫顽力会增加，据此可以做成高储存密度的磁记
录材料。
1.2.3量子尺寸效应
微粒尺寸下降到一定值时，费米能级附近的电子能级由准连续能级变为分立
能级，吸收光谱阈值向短波方向移动，即对某些波长的吸收带发生蓝移，对各
种波长光的吸收带有宽化作用。这种现象称为量子尺寸效应[6]。量子尺寸效应
的存在可以解释一些材料的绝缘性导电性的相关变化。
1.2.4宏观量子隧道效应
隧道效应[7]是基本的量子现象之一，即当微观粒子的总能量小于势垒高度时，该粒子仍能穿越这一势垒。近年来，人们发现一些宏观量如微颗粒的磁化强度、量子相干器件中的磁通量及电荷也具有隧道效应，他们可以穿越宏观系统的势
阱而产生变化，故称之为宏观量子隧道效应。量子尺寸效应和宏观量子隧道效
应是制作微电子、光电子器件的理论基础，其确立了现存的微电子进一步微型
化的极限。例如，在制造半导体集成电路过程中，当电路的尺寸接近电子的波
长时，电子就会通过宏观量子隧道效应溢出器件，使器件无法正常工作。
2 纳米材料的制备技术
关于纳米结构组装体系大致可以分为两大类，一是人工纳米结构组装体系，
二是纳米结构自组装体系。所谓的人工纳米结构组装体系，是利用物理或者化
学的方法人为的将纳米尺度的物质单元组装、排列构成一维、二维、三维的纳
米结构体系，包括纳米有序列体系和介孔复合体系等。而纳米结构自组装体系
是指通过弱的和较小的有方向性的非共价键，如氢键，范德瓦尔斯键和弱的离
子键协同作用把原子、离子或者分子连在一起构成一个纳米结构或者纳米结构
的花样。
众所周知，纳米材料的常规制备方法[8]有很多，如溅射法、化学气相沉淀法、共沉淀法、水热法、溶胶凝胶法、浸渍法、超生化学合成法及微波合成法。这
些方法都只能制备各种粉体材料[9]。现在比较受关注的是纳米有序组装体系和
纳米尺度的图案结构，而相关的目前广泛使用的技术大概有光刻、软刻蚀、“蘸水笔“纳米刻蚀和自组装。下面以自组装为例，简单介绍一下。
所谓自组装[10], 是指基本结构单元(分子, 纳米材料, 微米或更大尺度的物质)自发形成有序结构的一种技术。在自组装的过程中[11], 基本结构单元在基于非共价键的相互作用下自发的组织或聚集为一个稳定、具有一定规则几何外观的结构。比如, 单分子层保护的纳米粒子在一定条件下可以在基底上通过体系溶剂的挥发[12,13]或者在水/空气界面通过Langmuir-Blodgett技术[14]自组装形成高
度有序的二维/三维超晶格。
3 纳米材料的应用
3.1纳米材料在电化学的应用
碳纳米材料[15]具有良好的力学、电学及化学性能而被人们广泛研究,特别是对于具有大比表面积、高的电导率和良好生物相容性的碳纳米管、碳纳米纤维和石墨烯更是研究的热点。这些新型碳材料具有许多优异的物理和化学特性,被广泛地应用于诸多领域,特别是在电化学领域中显示出其独特的优势。本文主要阐述了碳纳米材料在电化学领域包括生物传感器[16]、超级电容器和燃料电池中的应用。碳纳米材料由于高的比表面积和其较好的生物相容性,在生物电催化反应中起着重要作用,能够提高酶的直接电子传递速率,因而基于碳纳米材料构建的生物传感器灵敏度高、线性范围宽、重复性和稳定性能好。
3.2磁性纳米材料在分离及催化的应用
磁性纳米材料[17]在分离中的应用主要有吸附脱硫、水中有机物的检测、金属离子的分子、生物分子的富集分离、有机磷杀虫剂的去除和富集以及化妆品中对羚基苯甲酸酷的富集在催化中的应用则主要集中在固体酸催化、固体碱催化、催化、光催化、催化氧化等领域。磁性纳米材料既具有均相催化剂的高活性,义避免非均相催化过程中的扩散限制,同时赋子了催化剂独特的磁分离特性,简化了操作流程,降低了操作成本。然而该领域的放大实验还不十分成熟,特别是磁性纳米材料的应用还需进一步研究。
3.3纳米材料在污染水体和土壤修复中的应用
纳米材料由于其特有的理化性质,如强的吸附性能、高的催化效率,不仅克服了传统污染水体和污染土壤修复技术的不足,而且表现出更高的修复效率。因此,利用纳米材料对污染环境进行修复已成为当今环境领域的研究热点[18]。
3.4碳纳米材料在生物医学领域的应用
纳米材料具有独特的物理化学性,所以碳纳米材料在组织工程、药物/基因载体、生物成像、肿瘤治疗、抗病毒/抗菌、生物传感等生物医学领域都有广泛的应用[19]. 众所周知，羟基磷灰石是骨骼的天然组分之一，在生理环境下性能稳定纳米级材料为骨细胞的黏附生长提供了良好的支撑，使骨细胞易于贴附，分泌多种成骨分化因子，并且在骨细胞钙化过程中，纳米羟基磷灰石还为骨细胞钙化成骨提供晶核，发挥骨传导作用[20]。因此，纳米羟基磷灰石是骨修复领域中研究最为广泛的材料。
4 总结
材料的结构决定材料的性质。纳米材料的特殊结构决定了纳米材料具有一系列的特异效应,因而出现常规材料所没有的一些特别性能, 从而使纳米材料己获得和正在获得广泛的应用。且纳米材料所展示的诱人前景还远不及此。随着人们对纳米材料认识的深人, 相信还会有更多方面的发展和应用, 因此系统地研究和开发新型纳米材料具有重要的实际意义。随着人们对纳米材料研究的深入, 纳米材料必将出现更为广阔的应用前景, 纳米材料的大规模工业生产和商业应用也将成为现实。纳米材料作为一门新兴科学必将对人类生活产生深远的影响, 并将对如何调整国民经济支柱产业的布局、设计新产品、形成新的产业及改造传统产业注入高科技含量提供新的机遇。
参考文献
[1]周彦豪1纳米科技与橡胶工业的发展[J ]1中国橡胶,2002 ,18 (21) :231.
[2]周全法. 纳米材料的应用和产业化 [ J]. 江苏技术师范学院学报, 2002, 8(4): 83- 87.
[3]夏清华鲁新环. 磁性纳米材料在分离及催化中的应用[J]. 石油化工, 2008(12):1225-1235.
[4]Niklasson G A1Optical properties of square lattices of goldnanoparticles
[ J ]1Nanostructured Materials , 1999 , 11 ( 12 ) :7251.
[5]赵光贤陈月辉. 纳米材料的特性和制备方法及应用[EB/OL].
[6]严东生,冯瑞纳米新星———纳米材料科学[ M ]1长沙:湖南科学技术出版
社,19971171.
[7]尾崎义治,贺集诚一郎1纳米微粒导论[ M ]1赵修建,张联盟译1武汉:武汉工业大学出版社,199111211.
[8]曹茂盛1超微颗粒制备科学与技术[ M ]1哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,19981331.
[9]王世敏,许祖勋,傅晶1纳米材料制备技术[ M ]1北京:化学工业出版社,20021551.
[10]江雷刘欢翟锦. 纳米材料的自组装研究进展[J]. 无机化学2006(04):585597.
[11]Kim F, Kwan S, Akana J, et al. J. Am.Chem.Soc.,2001,123:4360~4361.
[12](a)Alivisatos A P. Science, 1996,271:933~937(b)Redl F X, Cho K S, Murray C B, et al. Nature, 2003,423:968~971.
[13](a)Kiely C J, Fink J, Zheng JG,etalAdv.Mater.2000,12:640~643(b)Shevchenko E V, Talapin D V, Rogach A L, et al. J.Am.Chem. Soc., 2002,124:11480~11485.
[14]Kim B, Tripp S L, Wei A. J. Am. Chem. Soc., 2001,123:7955~7956.
[15]侯文华冯晓苗李瑞梅. 新型碳纳米材料在电化学中的应用[J]. 化学进展,
2012(11):2158-2166.
[16]王伦王广凤朱艳红. 功能性纳米材料在电化学免疫传感器中的应用[J]. 分析化学, 2013(04):608-615.
[ 17] ]夏清华鲁新环. 磁性纳米材料在分离及催化中的应用[J]. 石油化工,
2008(12):1225-1235.
[18] 马奇英刘蕊周启星. 纳米材料在污染水体和土壤修复中的应用[J]. 生态学杂志, 2010(09):1852-1859.
[19]梁兴杰张金超杨康宁. 碳纳米材料在生物医学领域的应用现状及展望[J]. 化学进展, 2013(Z1):397-408.
[20]但志刚蔡建明倪瑾药学实践杂志( Journal of Pharmaceutical
Practice ).2009.27:167-169.
离散数学作业7 离散数学数理逻辑部分形成性考核书面作业 本课程形成性考核书面作业共3次，内容主要分别是集合论部分、图论部分、 数理逻辑部分的综合练习，基本上是按照考试的题型(除单项选择题外) 安排练习题目，目的是通过综合性书面作业，使同学自己检验学习成果，找出掌握的薄弱知识点，重点复习，争取尽快掌握。本次形考书面作业是第三次作业，大家要认真及时地完成数理逻辑部分的综合练习作业。 要求：将此作业用A4纸打印出来，手工书写答题，字迹工整，解答题要有解答过程，要求本学期第17周末前完成并上交任课教师(不收电子稿)。并在07任务界面下方点击“保存”和“交卷”按钮，以便教师评分。 一、填空题 1 .命题公式P (Q P)的真值是T或1 ______ . 2?设P:他生病了，Q:他出差了. R:我同意他不参加学习.则命题“如果他生病或出差了，我就同意他不参加学习”符号化的结果为(P V Q)-R 3. ____________________________________________________________ 含有三个命题变项P，Q，R的命题公式P Q的主析取范式是__________________ _(P Q R) (P Q R)_ 4. 设P(x): x是人，Q(x): x去上课，则命题“有人去上课.” 可符号化为— x(P(x) Q(x))_ 5. 设个体域D = {a, b},那么谓词公式xA(x) yB(y)消去量词后的等值式为 (A(a) A(b)) (B(a) B(b))_ 6 .设个体域D = {1,2, 3}，A(x)为“x大于3”，则谓词公式(x)A(x)的真值为F 或0 ________________ . 7.谓词命题公式(x)((A(x) B(x)) C(y))中的自由变元为 ________ . 8 .谓词命题公式(x)(P(x) Q(x) R(x，y))中的约束变元为x _______ . 三、公式翻译题 1 .请将语句“今天是天晴”翻译成命题公式
一 1.景深：成像时，像平面不动（像距不变），在满足成像清晰地前提下，物平面沿轴线前后可移动的距离. 是指在样品深度方向可能观察的程度。 2.焦长: 物点固定不动（物距不变），在满足成像清晰地前提下，像平面沿轴线前后可移动的距离，或者说观察屏或照相底版沿镜轴所允许的移动距离。 二.原子力显微镜的三种工作模式 答：原子力显微镜的工作模式是以针尖与样品之间的作用力的形式来分类的。主要有以下3种操作模式:接触模式(contact mode) ，非接触模式( non - contact mode) 和敲击模式( tapping mode) 。 1、接触模式 1)接触式： ?在接触模式中，针尖始终与样品保持轻微接触，扫描过程中，针尖在样品表面滑动。通常来说，接触模式都可以产生稳定的、高分辨率的图像。 ?在接触模式中，如果扫描软样品的时候，样品表面由于和针尖直接接触，有可能造成样品的损伤。对于表面坚硬的样品，容易造成针尖的损坏。 所以接触模式一般不适用于研究生物大分子、低弹性模量样品以及容易移动和变形的样品 2)非接触式： a.在非接触模式中，针尖在样品表面上方振动，始终不与样品接触，探针监测器检测的是范德华力和静电力等对成像样品的无破坏的长程作用力。 b.但当针尖与样品之间的距离较长时，分辨率要比接触模式和轻敲模式都低，而且成像不稳定，操作相对困难. c.通常不适用于在液体中成像，在生物中的应用也比较少。 3)轻敲式：
a.在轻敲模式，微悬臂在其共振频率附近作受迫振动，振荡的针尖轻轻的敲击样品表面，间断的和样品接触，所以又称为间歇接触模式。 b.轻敲模式能够避免针尖粘附到样品上，在扫描过程中对样品几乎没有损坏。 轻敲模式AFM在大气和液体环境下都可以实现。 c.在液体中的轻敲模式成像可以对活性生物样品进行现场检测、对溶液反应进行现场跟踪等。 三．电子衍射与X衍射相比的优缺点。 答：优点 1）电子衍射能在同一试样上将形貌观察与结构分析结合起来。 2）物质对电子散射主要是核散射，因此散射强，约为X射线一万倍，曝光时间短。摄取电子衍射花样的时间只需几秒钟，而X射线衍射则需几分钟到数小时。3）衍射角很小，一般为1-2度。 缺点； 1.电子衍射强度有时几乎与透射束相当，以致两者产生交互作用，使电子衍射花样，特别是强度分析变得复杂，不能象X射线那样从测量衍射强度来广泛的测定结构。 2.此外，散射强度高导致电子透射能力有限，要求试样薄，这就使试样制备工作较X射线复杂；在精度方面也远比X射线低。
树枝状聚合物为模板合成纳米粒子 摘要：纳米效应使纳米材料在光学、热学、力学、磁学等方面性能都有显著的提高，具有重要的学术价值以及广阔的应用开发前景。本文主要综述了以树枝化聚合物为模板制备纳米粒子的研究现状，分析总结了该方法的优缺点及树枝状聚合物种类、结构、代数浓度及pH值等对纳米粒子的影响，同时对以树枝状聚合物为模板合成纳米粒子的前景进行了展望。 关键词：树枝状，聚合物，模板，纳米粒子 1.简介 树枝状分子由Tomalia[1]于1985年首先合成得到，与一般的线形和支化高分子相比,有一下几个特点:(1)可以在分子水平上精确设计和控制分子的大小和功能基团；(2)具有三维高度有序,尺寸大小一致的单分子理想的球体结构,分子量分布系数为1；(3)具有内部疏松(空腔)、外部致密的结构而且在表面拥有大量功能基团容易实现功能化改性；(4)物性上表现为低粘度高流变不能结晶等。这些特殊的结构和物性使树枝状分子具有多种研究和应用意义，自从它出现以来一直是高分子领域的研究热点之一[2]。 纳米粒子是指尺寸在1-100nm之间的超细微粒,当固体颗粒的大小处于这个范围时，比表面积大、表面原子多、表面能和表面张力随粒径的减小而急剧增大而出现了许多不同于本体固体的独特性质，如量子尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应[3, 4]。纳米粉体的制备方法可分为物理法和化学法，其中化学法主要有微乳液法、化学气相沉淀法、溶胶凝胶法和液相化学、还原法等。由于纳米粒子的比表面积大以及表面能极高，在液相中生成的纳米粒子需要稳定剂以抑制
纳米粒子的聚集。常用的稳定剂有有机配体、小分子表面活性剂和高分子等，其中高分，子稳定剂有聚1,2-亚甲基亚胺(PEI)、聚N-乙烯基-2-吡咯烷酮(PVP)和聚丙烯酸(PAA)等。稳定剂不仅防止纳米粒子的聚沉，同时控制粒子的大小，使用线形高分子稳定剂可以制备直径小于2nm的金属纳米粒子。但缺点是制备的粒子不是有序的原因是线形高分子的分子量的多分散性以及吸附在纳米粒子表面的高分子层的厚度不同。 树枝化聚合物有三维对称的球形结构，且分散系数接近1，分子内存在可容纳纳米粒子的空腔，为以其为模板制备出分布均一、粒径稳定的金属及其化合物纳米簇提供了条件[5]。本文主要综述了以树枝化聚合物为模板制备纳米粒子的研究现状，分析总结了该方法的优缺点及树枝状聚合物种类、结构、代数浓度及pH值等对纳米粒子的影响，同时对以树枝状聚合物为模板合成纳米粒子的前景进行了展望。 2. 树枝状聚合物的模板作用 图1是典型的树枝状聚合物的结构示意图，它从内到外分为核分子、高度支化区和终止基团三部分组成。代数较高时(四代以上)的呈三维球状立体结构,虽然树枝状聚合物自身大小也在纳米范围几纳米到几十纳米内，但仍可利用它的模板作用制备尺寸更小的纳米粒子。树枝状聚合物模板作用的机理可分为配位吸附和空间限制两种，前者是通过被吸附物与树枝状分子球体内部基团或表面基团的吸附配位作用形成被吸附物纳米粒子；后者是利用分子球体的内部有空腔外部致密的特点通过空间限制作用在树枝状的内部空腔内容纳客体纳米粒子内模板作用[6]。
纳米知识介绍 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，标志着纳米科学技术的正式诞生。 纳米 纳米是一种长度单位，1纳米=1×10-9米，即1米的十亿分之一，单位符号为 nm。 纳米技术 纳米技术是在单个原子、分子层次上对物质的种类、数量和结构形态进行精确的观测、识别和控制的技术，是在纳米尺度范围内研究物质的特性和相互作用，并利用这些特性制造具有特定功能产品的多学科交叉的高新技术。其最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子、分子，制造出具有特定功能的产品。 纳米技术的发展大致可以划分为3个阶段： 第一阶段(1990年即在召开“Nano 1”以前)主要是在实验室探索各种纳米粉体的制备手段，合成纳米块体(包括薄膜)，研究评估表征的方法，探索纳米材料的特殊性能。研究对象一般局限于纳米晶或纳米相材料。 第二阶段 (1990年～1994年)人们关注的热点是设计纳米复合材料： ?纳米微粒与纳米微粒复合(0-0复合)， ?纳米微粒与常规块体复合(0-3复合)， ?纳米复合薄膜(0-2复合)。 第三阶段(从1994年至今)纳米组装体系研究。它的基本内涵是以纳米颗粒以及纳米丝、管等为基本单元在一维、二维和三维空间组装排列成具有纳米结构的体系的研究。 纳米材料 材料基本构成单元的尺寸在纳米范围即1~100纳米或者由他们形成的材料就称为纳米材料。纳米材料和宏观材料迥然不同，它具有奇特的光学、电学、磁学、热学和力学等方面的性质。 图1 纳米颗粒材料SEM图 一、纳米材料的基本特性
由于纳米材料是由相当于分子尺寸甚至是原子尺寸的微小单元组成，也正因为这样，纳米材料具有了一些区别于相同化学元素形成的其他物质材料特殊的物理或是化学特性例如：其力学特性、电学特性、磁学特性、热学特性等，这些特性在当前飞速发展的各个科技领域内得到了应用。科学家们和工程技术人员利用纳米材料的特殊性质解决了很多技术难题，可以说纳米材料特性促进了科技进步和发展。 1、力学性质 高韧、高硬、高强是结构材料开发应用的经典主题。具有纳米结构的材料强度与粒径成反比。纳米材料的位错密度很低，位错滑移和增殖符合Frank-Reed模型，其临界位错圈的直径比纳米晶粒粒径还要大，增殖后位错塞积的平均间距一般比晶粒大，所以纳米材料中位错滑移和增殖不会发生，这就是纳米晶强化效应。金属陶瓷作为刀具材料已有50多年历史，由于金属陶瓷的混合烧结和晶粒粗大的原因其力学强度一直难以有大的提高。应用纳米技术制成超细或纳米晶粒材料时，其韧性、强度、硬度大幅提高，使其在难以加工材料刀具等领域占据了主导地位。 使用纳米技术制成的陶瓷、纤维广泛地应用于航空、航天、航海、石油钻探等恶劣环境下使用。 2、热学性质 纳米材料的比热和热膨胀系数都大于同类粗晶材料和非晶体材料的值，这是由于界面原子排列较为混乱、原子密度低、界面原子耦合作用变弱的结果。因此在储热材料、纳米复合材料的机械耦合性能应用方面有其广泛的应用前景。例如Cr-Cr2O3颗粒膜对太阳光有强烈的吸收作用，从而有效地将太阳光能转换为热能。 3、电学性质 由于晶界面上原子体积分数增大，纳米材料的电阻高于同类粗晶材料，甚至发生尺寸诱导金属——绝缘体转变（SIMIT）。利用纳米粒子的隧道量子效应和库仑堵塞效应制成的纳米电子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特点，有可能在不久的将来全面取代目前的常规半导体器件。2001年用碳纳米管制成的纳米晶体管，表现出很好的晶体三极管放大特性。并根据低温下碳纳米管的三极管放大特性，成功研制出了室温下的单电子晶体管。随着单电子晶体管研究的深入进展，已经成功研制出由碳纳米管组成的逻辑电路。 4、磁学性质 当代计算机硬盘系统的磁记录密度超过1.55Gb/cm2，在这情况下，感应法读出磁头和普通坡莫合金磁电阻磁头的磁致电阻效应为3%，已不能满足需要，而纳米多层膜系统的巨磁电阻效应高达50%，可以用于信息存储的磁电阻读出磁头，具有相当高的灵敏度和低噪音。目前巨磁电阻效应的读出磁头可将磁盘的记录密度提高到1.71Gb/cm2。同时纳米巨磁电阻材料的磁电阻与外磁场间存在近似线性的关系，所以也可以用作新型的磁传感材料。高分子复合纳米材料对可见光具有良好的透射率，对可见光的吸收系数比传统粗晶材料低得多，而且对红外波段的吸收系数至少比传统粗晶材料低3个数量级，磁性比FeBO3和FeF3透明体至少高1个数量级，从而在光磁系统、光磁材料中有着广泛的应用。
精心整理 小学四年级寒假作业答案完整版 【练习一】 1.判断题 ) (10)√(没有空气传播) 2.不能溶解的物质是：面粉、油菜、土块 3.小实验
提示：做小实验时尽量多放点食盐，选择的瓶子也尽量小瓶口，这样观察结果会明显些。 结果说明：食盐量多，瓶口小，则水面上升明显些;食盐量少，瓶口大，则水面上升不明显，但原理上也是增加的，水面也是会上升的。 3.小实验 (1)自制吹管乐器原理说明 试管：水位低，试管震动快，发出声音高。反之，水位高，试管震动慢，发出声音低。(图上所示应该是音高音低)
吸管：空气柱短，振动快，发出声音高;空气柱长，振动慢，发出声音低。(图上所示应该是音高音低) (2)小活动 盐水升温灯泡变亮，盐水降温灯泡变暗。原因是盐水升温加快分 (3)×好吃的食物营养不一定丰富。比如：肯德基 (4)√ (5)√ 2.选择题
(1)A(2)C(3)B(4)A 3.小资料：跟日常饮食很有关系，希望多去了解了解。 4.调查生活中岩石的用途 如铺路;筑坝;筑成石屋、围墙或做其它建材;做摆设或配饰; 这里提供的5条浙江民间气象谚语读读背背默默。 语文书三年级下册语文园地六P104，四年级下册语文园地三P50，共有11条学过的气象谚语，翻翻看看，读读背背，默写整理在表格中。
【练习五】 1.判断题 (1)√ (2)√ 成。 ) 燕草，霞草等等。 表格举例如下：荷花粉红叶盾圆形香大17112 忍冬白或黄合瓣二唇形清香中515 野百合白离瓣清香中613
4.小实验观察记 记录说明： 植物的叶子具有向阳性，后来的几天观察应该会发现：幼苗向着开口处生长。 3.观察与比较 蝴蝶和蜘蛛在身体特征上的异同点 蝴蝶①身体分头、胸、腹三部分 ②头上有两对触角，虹吸式口器
纳米材料习题答案 1、简单论述纳米材料的定义与分类。 答：最初纳米材料是指纳米颗粒和由它们构成的纳米薄膜和固体。 现在广义: 纳米材料是指在三维空间中至少有一维处在纳米尺度范围，或由他们作为基本单元构成的材料。 如果按维数，纳米材料可分为三大类： 零维：指在空间三维尺度均在纳米尺度，如：纳米颗粒，原子团簇等。 一维：指在空间有两处处于纳米尺度，如：纳米丝，纳米棒，纳米管等。 二维：指在三维空间中有一维处在纳米尺度，如：超薄膜，多层膜等。 因为这些单元最具有量子的性质，所以对零维，一维，二维的基本单元，分别又具有量子点，量子线和量子阱之称。 2、什么是原子团簇谈谈它的分类。 3、通过Raman 光谱中任何鉴别单壁和多臂碳纳米管如何计算单壁碳纳米管直径 答：利用微束拉曼光谱仪能有效地观察到单臂纳米管特有的谱线，这是鉴定单臂纳米管非常灵敏的方法。 100-400cm-1范围内出现单臂纳米管的特征峰，单臂纳米管特有的环呼吸振动模式；1609cm-1，这是定向多壁纳米管的拉曼特征峰。 单臂管的直径d与特征拉曼峰的波数成反比，即d = 224/w d：单壁管的直径，nm；w：为特征拉曼峰的波数cm-1
4、论述碳纳米管的生长机理（图）。 答：碳纳米管的生长机理包括V-L-S机理、表面（六元环）生长机理。 （1）V-L-S机理：金属和碳原子形成液滴合金，当碳原子在液滴中达到饱和后开始析出来形成纳米碳管。根据催化剂在反应过程中的位置将其分为顶端生长机理、根部生长机理。 ①顶端生长机理：在碳纳米管顶部，催化剂微粒没有被碳覆盖的的部分，吸附并催化裂解碳氢分子而产生碳原子，碳原子在催化剂表面扩散或穿过催化剂进入碳纳米管与催化剂接触的开口处，实现碳纳米管的生长，在碳纳米管的生长过程中，催化剂始终在碳纳米管的顶端，随着碳纳米管的生长而迁移； ②根部生长机理：碳原子从碳管的底部扩散进入石墨层网络，挤压而形成碳纳米管，底部生长机理最主要的特征是：碳管一末端与催化剂微粒相连，另一端是不含有金属微粒的封闭端； （2）表面（六元环）生长机理：碳原子直接在催化剂的表面生长形成碳管，不形成合金。 ①表面扩散机理：用苯环坐原料来生长碳纳米管，如果苯环进入催化剂内部，会被分解而产生碳氢化合物和氢气同时副产物的检测结果为只有氢气而没有碳氢化化物。说明苯环没有进入催化剂液滴内部，而只是在催化剂表面脱氢生长，也符合“帽式”生长机理。 5、论述气相和溶液法生长纳米线的生长机理。 （1）气相法反应机理包括：V-L-S机理、V-S机理、碳纳米管模板法、金属原位生长。 ①V-L-S机理：反应物在高温下蒸发，在温度降低时与催化剂形成低共熔液滴，小液滴相互聚合形成大液滴，并且共熔体液滴在端部不断吸收粒子和小的液滴，最后由于微粒的过饱和而凝固形成纳米线。 ②V-S机理：首先沉底经过处理，在其表面形成许多纳米尺度的凹坑蚀丘，这些凹坑蚀丘为纳米丝提供了成核位置，并且它的尺寸限定了纳米丝的临界成核直径，从而使生长的丝为纳米级。 ③碳纳米管模板法：采用碳纳米管作为模板，在一定温度和气氛下，与氧化物反应，碳纳米管一方面提供碳源，同时消耗自身；另一方面提供了纳米线生长的场所，同时也限制了生成物的生长方向。 ④金属原位生长： （2）溶液法反应机理包括溶液液相固相、选择性吸附。 ①S-L-S机理：SLS 法和 VLS 法很相似，二者的主要差别在于 SLS 法纳米线成长的 液态团簇来源于溶液相，而 VLS 法则来自蒸气相。
《纳米材料导论》作业 1、什么是纳米材料？怎样对纳米材料进行分类？ 答：任何至少有一个维度的尺寸小于100nm或由小于100nm的基本单元组成的材料称作纳米材料。它包括体积分数近似相等的两部分：一是直径为几或几十纳米的粒子，二是粒子间的界面。纳米材料通常按照维度进行分类。原子团簇、纳米微粒等为0维纳米材料。纳米线为1维纳米材料，纳米薄膜为2维纳米材料，纳米块体为3维纳米材料，及由他们组成的纳米复合材料。 按照形态还可以分为粉体材料、晶体材料、薄膜材料。 2、纳米材料有哪些基本的效应？试举例说明。 答：纳米材料的基本效应有：一、尺寸效应，纳米微粒的尺寸相当或小于光波波长、传导电子的德布罗意波长、超导态的相干长度或投射深度等特征尺寸时，周期性的边界条件将被破坏，声、光、电、磁、热力学等特征性即呈现新的小尺寸效应。出现光吸收显著增加并产生吸收峰的等离子共振频移； 磁有序态转为无序态；超导相转变为正常相；声子谱发生改变等。例如，纳米微粒的熔点远低于块状金属；纳米强磁性颗粒尺寸为单畴临界尺寸时，具有很高的矫顽力；库仑阻塞效应等。二、量子效应，当能级间距δ大于热能、磁能、静磁能、静电能、光子能量或超导态的凝聚能时，必须考虑量子效应，随着金属微粒尺寸的减小，金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级的现象和半导体微粒存在不连续的最高被占据分子轨道和最低未被占据分子轨道，能隙变宽的现象均称为量子效应。例如，颗粒的磁化率、比热容和所含电子的奇、偶有关，相应会产生光谱线的频移，介电常数变化等。 三、界面效应，纳米材料由于表面原子数增多，晶界上的原子占有相当高的 比例，而表面原子配位数不足和高的表面自由能，使这些原子易和其它原子相结合而稳定下来，从而具有很高的化学活性。引起表面电子自旋构象和电子能谱的变化；纳米微粒表面原子运输和构型的变化。四、体积效应，由于纳米粒子体积很小，包含原子数很少，许多现象不能用有无限个原子的块状物质的性质加以说明，即称体积效应。久保理论对此做了些解释。 3、纳米材料的晶界有哪些不同于粗晶晶界的特点？ 答：纳米晶的晶界具有以下不同于粗晶晶界结构的特点：1）晶界具有大量未被原子占据的空间或过剩体积，2）低的配位数和密度，3）大的原子均方间距，4）存在三叉晶界。此外，纳米晶材料晶间原子的热振动要大于粗晶的晶间原子的热振动，晶界还存在有空位团、微孔等缺陷，它们和旋错、晶粒内的位错、孪晶、层错以及晶面等共同形成纳米材料的缺陷。 4、纳米材料有哪些缺陷？总结纳米材料中位错的特点。 答：纳米材料的缺陷有：一、点缺陷，如空位，溶质原子和杂质原子等，这是一种零维缺陷。二、线缺陷，如位错，一种一维缺陷，位错的线长度及位错运动的平均自由程均小于晶粒的尺寸。三、面缺陷，如孪晶、层错等，这是一种二维缺陷。纳米晶粒内的位错具有尺寸效应，当晶粒小于某一临界尺寸时，位错不稳定，趋向于离开晶粒，而当粒径大于该临界尺寸时，位错便稳定地存在于晶粒 T 内。位错和晶粒大小之间的关系为：1）当晶粒尺寸在50～100nm之间，温度<0.5 m
Exercises 1.When and where shall we ___A____. A.meet B. met C. to meet D. meeting A.You __D_____show more respect for your elders. A.can B. could C. would D. must 3. It is necessary that I ___D____ return the books to him tomorrow. A. will B. can C. may D. should 4. She __B_____ to school by school bus at eight in the morning. A. go B. goes C. went D. gone 5. What __C_____the notice say? A. is, say B. is, said C. did, say D. does, say 6. I’ll tell her after Ruby __B____. A. leave B. leaves C. left D. is leaving 7. We __D_____ the result tomorrow. A. know B. knew C. has known D. will know 8. On November 1 we __D_____ in this house for thirty years. A. live B. will have C. are living D. will have been living 9. It __B_____ to rain soon. A. is B. is going C. will D. shall 10. Mary ___C_____ a dress when she cut her finger.
收稿日期：２００６－１１－２８ 江苏陶瓷 ＪｉａｎｇｓｕＣｅｒａｍｉｃｓ 第４０卷第３期２００７年６月 Ｖｏｌ．４０，Ｎｏ．３Ｊｕｎｅ，２００７ ０ 前言 纳米微粒因其特有的表面效应、量子尺寸效应、 小尺寸效应以及宏观量子隧道效应等导致其产生了许多独特的光、 电、磁、热及催化等特性，在许多高新科技领域如陶瓷、化工、电子、光学、生物、医药等方面有广阔的应用前景和重要价值。作为纳米材料研究的一个重要方向，探索条件温和、形态和粒径及其分布可控、产率高的制备方法是这方面研究的首要任务。 目前已经发展了很多制备方法［１］，如：蒸发冷凝法、物理粉碎法、机械球磨法等物理方法和气相沉积法、溶胶－凝胶法、沉淀法、水（溶剂）热法和模板法等化学方法，其中模板法因具有实验装置简单、操作容易、形态可控、适用面广等优点，近年来引起了人们的极大兴趣。 模板法的类型大致可分为硬模板和软模板两大类。硬模板包括多孔氧化铝、二氧化硅、碳纳米管、分子筛、以及经过特殊处理的多孔高分子薄膜等。软模板则包括表面活性剂、聚合物、生物分子及其它有机物质等。利用模板合成技术人们已经制得了各种物质包括金属、 氧化物、硫化合物、无机盐以及复合材料的球形粒子、一维纳米棒、纳米线、纳米管以及二维有序阵列等各种形状的纳米结构材料。本文将简要介绍近年来国内外利用模板法制备纳米结构材料的一些进展［２］。 １ 硬模板法制备纳米材料 这种方法主要是采用预制的刚性模板，如：多孔 阳极氧化铝膜、二氧化硅模板法、微孔、中孔分子筛（如ＭＣＭ－４１、ＳＢＡ－１５等）、 碳纳米管以及其它模板。１．１多孔阳极氧化铝法 多孔氧化铝膜是近年来人们通过金属铝的阳极 电解氧化得到的一种人造多孔材料，这种膜含有孔径大小一致、 排列有序、分布均匀的柱状孔，孔与孔之间相互独立，而且孔的直径在几纳米至几百纳米之间，并可以通过调节电解条件来控制［３］。利用多孔氧化铝膜作模板可制备多种化合物的纳米结构材料，如通过溶胶－凝胶涂层技术可以合成二氧化硅纳米管，通过电沉积法可以制备Ｂｉ２Ｔｅ３纳米线［４］。这些多孔的氧化铝膜还可以被用作模板来制备各种材料的纳米管或纳米棒的有序阵列，如：ＴｉＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３纳米管阵列，ＢａＴｉＯ３、ＰｂＴｉＯ３纳米管阵列，ＺｎＯ、ＭｎＯ２、 ＷＯ３、Ｃｏ３Ｏ４、Ｖ２Ｏ５纳米棒阵列以及Ｂｉ１－ｘＳｂｘ纳米线有 序阵列等［１］。 １．２二氧化硅模板法 分子筛ＭＣＭ－４１二氧化硅和通过溶胶－凝胶过 程形成的二氧化硅都可用作纳米结构材料形成的模板，其中ＭＣＭ－４１为介孔氧化硅模板，它具有纳米尺寸的均匀孔，孔内可形成有序排布的纳米材料，属于外模板，而溶胶－凝胶法形成的二氧化硅胶粒则属于内模板，在其上形成纳米结构材料，最后二氧化硅用氢氟酸溶解除去。 ２００２年Ｆｒｏｂａ等报道了在中孔的分子筛ＭＣＭ－４１二氧化硅内部形成有序排布的Ⅱ／Ⅵ磁性半导体 量化线Ｃｄ１－ｘＭｎｘＳ。２００３年Ｚｈａｏ等报道以Ｉｎ（ＮＯ３）３为原料，以高度有序中孔结构的表面活性剂ＳｉＯ２为模板剂和还原剂，采用一步纳米浇铸法合成了高度有序的单晶氧化铟纳米线阵列。２００２年Ｄａｈｎｅ等以三聚氰胺甲醛为第一层模板，利用逐层（ＬｂＬ）方法制备了ＰＡＨ／ＰＳＳ交替多层膜覆盖的三聚氰胺甲醛粒子，在ＰＡＨ／ＰＳＳ交替的多层膜上进一步通过溶胶－凝胶方法覆盖上二氧化硅作为第二层模板，再利用ＬｂＬ方法制备ＰＡＨ／ＰＳＳ交替的多层膜，然后用盐酸溶解 模板合成法制备纳米材料的研究进展 黄 艳 （陕西科技大学材料科学与工程学院，咸阳７１００２１） 摘 要 介绍了近年来国内外利用氧化铝、二氧化硅、碳纳米管、表面活性剂、聚合物、生物分子等作模板制备多种物质的纳米结构材料的一些进展。关键词 模板法；纳米材料；合成 １
部编人教版小学四年级语文下册第二单元第7课 《纳米技术就在我们身边》课后作业及答案 一、读句子，用“√”给加点字选择正确的读音，根据拼音写词语。 1.纳米技术在我们身边。bīng xiāng（）里面用到一种纳米涂层，具有杀菌．（jūn jǔn）和除臭．（chòu xiù）的功能；还有一种叫作“tàn（）纳米管”的神奇 cái liào（），比钢管结实百倍。 2.纳米技术可以让我们更加jiàn kāng（）。如果在只有几个癌细胞．（bāo pāo）的时候就能发现的话，死亡率．（lù lǜ）会大大降低，实现疾．（jī jí）病的早期检测和yù fáng（）。 3.那个亿．（yí yì）万富翁没有yōng bào（）孩子，他把情感yǐn cáng（）在了内心深处。 二、照样子，写一写。 示例：匡框（画框）（门框） 才______（）（）方______（）（） ______（）（） ______（）（）建______（）（）包______（）（） ______（）（） ______（）（） 三、根据要求完成练习。 1.“鲜”用部首查字法，应该查______部，再查______画。“鲜”字的解释有：①新鲜；②鲜美；③（花朵）没有枯萎；④鲜明。在“鲜嫩”中应选第______种意思。在“鲜艳”中应选第______种意思。
2.给下列句中的“直”选择恰当的解释。 直：①公正的，正义的；②一个劲儿，不断地；③成直线的（跟“曲”相对）；④一直，径直，直接 （1）他看着我直．笑，让我觉得有点莫名其妙。（） （2）未来的纳米机器人，甚至可以通过血管直．到病灶。（）（3）他理直．气壮地说：“凭什么让我认错呢！”（） 四、选词填空。 深厚深重深刻 1.纳米技术将给人类的生活带来（）的变化。 2.这一时期，民族危机和社会危机空前（）。 3.这一带是老根据地，群众基础非常（）。 五、选择下列句子运用的说明方法。 A.列数字 B.作比较 C.举例子 D.下定义 1.纳米技术就是研究并利用这些特性造福于人类的一门学问。（） 2.未来的纳米缓释技术，能够让药物效力缓慢地释放出来，服一次药可以管一周，甚至一个月。（） 3.有一种叫作“碳纳米管”的神奇材料，比钢铁结实百倍，而且非常轻。（） 4.前肢越来越长，能像鸟翼一样拍打。（） 六、下列对课文内容的理解有错误的一项是（） A.这是一篇说明文，向读者介绍了正在兴起的高新技术——纳米技术。 B.在介绍纳米技术的应用的时候，作者是从三个方面来介绍的。
纳米材料的测试与表征 目录 一、纳米材料分析的特点 二、纳米材料的成分分析 三、纳米材料的结构分析 四、纳米材料的形貌分析 一、纳米材料分析的特点 纳米材料具有许多优良的特性诸如高比表面、高电导、高硬度、高磁化率等； 纳米科学和技术是在纳米尺度上（0.1nm~100nm之间）研究物质（包括原子、分子）的特性和相互作用，并利用这些特性的多学科的高科技。 纳米科学大体包括纳米电子学、纳米机械学、纳米材料学、纳米生物学、纳米光学、纳米化学等领域。 纳米材料分析的意义 纳米技术与纳米材料属于高技术领域，许多研究人员及相关人员对纳米材料还不是很熟悉，尤其是对如何分析和表征纳米材料，获得纳米材料的一些特征信息。 主要从纳米材料的成分分析，形貌分析，粒度分析，结构分析以及表面界面分析等几个方面进行了检测分析。 通过纳米材料的研究案例来说明这些现代技术和分析方法在纳米材料表征上的具体应用。 二、纳米材料的成分分析 ●成分分析的重要性 ?纳米材料的光电声热磁等物理性能与组成纳米材料的化学成分和结构具有密切关 系 ?TiO2纳米光催化剂掺杂C、N ?纳米发光材料中的杂质种类和浓度还可能对发光器件的性能产生影响据报；如通过 在ZnS中掺杂不同的离子可调节在可见区域的各种颜色。 ?因此确定纳米材料的元素组成测定纳米材料中杂质种类和浓度是纳米材料分析的 重要内容之一。 ●成分分析类型和范围 ?纳米材料成分分析按照分析对象和要求可以分为微量样品分析和痕量成分分 析两种类型； ?纳米材料的成分分析方法按照分析的目的不同又分为体相元素成分分析、表面 成分分析和微区成分分析等方法； ?为达此目的纳米材料成分分析按照分析手段不同又分为光谱分析、质谱分析、 能谱分析 ●纳米材料成分分析种类 ?光谱分析:主要包括火焰和电热原子吸收光谱AAS，电感耦合等离子体原
纳米材料与技术作业 1.纳米材料按维度划分，可分为几类？ (1) 0维材料quasi-zero dimensional—三维尺寸为纳米级(100 nm)以下的颗粒状物质。 (2) 1维材料—线径为1—100 nm的纤维(管)。 (3) 2维材料—厚度为1 — 100 nm的薄膜。 (4) 体相纳米材料(由纳米材料组装而成)。 (5)纳米孔材料(孔径为纳米级) 2. 详细说明纳米材料有那几大特性？这几大特性的特点是什么？为什么纳米材料具有这些特性？ (1) 表面效应：我们知道球形颗粒的比表面积是与直径成反比的，故颗粒直径越小，比表面积就会越大，因此，纳米颗粒表面具有超高的活性，在空气中金属颗粒会迅速氧化而燃烧，也正是基于表面活性大的原因，纳米金属颗粒可以看成新一代的高效催化剂，储气材料和低熔点材料； (2) 小尺寸效应：随着颗粒尺寸的量变会引起颗粒宏观物理性质的质变。特殊的光学性质：所有的金属在超微颗粒状态都呈现为玄色。尺寸越小，颜色愈黑，银白色的铂（白金）变成铂黑，金属铬变成铬黑。由此可见，金属超微颗粒对光的反射率很低，通常可低于l％，大约几微米的厚度就能完全消光。利用这个特性可以作为高效率的光热、光电等转换材料，可以高效率地将太阳能转变为热能、电能。此外又有可能应用于红外敏感元件、红外隐身技术等；特殊的热学性质：固体颗粒在超微细化后其熔点将明显降低，当颗粒小于10纳米量级时尤为明显；特殊的磁学性质：超微的磁性颗粒可以使鸽子、海豚等生物在微弱的地磁场中辨别方向，利用磁性超微颗粒具有高矫顽力的特性，可以做成高贮存密度的磁记录磁粉，大量应用于磁带、磁盘、磁卡以及磁性钥匙等；利用超顺磁性，可以将磁性超微颗粒制成用途广泛的磁性液体；特殊的力学性质：由于纳米材料具有大的界面，界面的原子排列是相当混乱的，原子在外力变形的条件下很轻易迁移，因此表现出甚佳的韧性与一定的延展性。 (3)宏观量子隧道效应：处于分子、原子与大块的固体颗粒之间的超微纳米颗粒具有量子隧道效应，例如：在知道半导体集成电路时，当电路的尺寸接近电子的波长时，电子就会通过隧道效应溢出器件，使器件无法正常工作。 3.半导体纳米材料光催化特性产生的原因是什么？为什么一些半导体纳米材料的光催化特性要远远好于非纳米结构的半导体材料？ (1)光催化特性是半导体具有的独特性能之一，在光的照射下，半导体价带中的电子跃迁到导带，从而价带产生空穴，导带中产生电子。空穴具有很强的氧化性，电子具有很强的还原性；(2)光激发和产生的电子和空穴可经历多种变化途径，其中最主要的分离和符合这两个相互竞争的过程，因此为了提高催化效率，需要加入电子或者空穴捕获剂，纳米半导体材料相比于一般的半导体材料具有更大的比表面积，因此具有更好的催化效果。 4.详细说明零维纳米材料具有哪些优良的物理化学特性？产
4.什么是投梭力、投梭时间？ 答：投梭力一般用投梭动程表示，投梭动程是指织机由静止状态被人工缓缓转动其主轴，皮结推动梭子移过的距离。 投梭时间指的是：织机运转中，投梭转子与投梭鼻开始接触时主轴的位置角。 5. 有梭织机制梭的要求是什么？制梭有哪几个阶段？ 答：答：有梭织机制梭的要求是：（1）梭子定位良好，不宜紧贴皮结，也不宜远离皮结；（2）制梭动作要缓和，以免产生脱纬；（3）制梭装置各部件负荷均匀，减少机物料消耗；（4）制梭噪音低。 制梭过程可分为三个阶段： （1）梭子进梭箱，与制梭铁斜碰撞制梭：斜碰撞使梭子速度下降1％，但制梭铁获得能量，向外甩出，与梭子脱离，对摩擦制梭，吸收梭子动能不利，这一制梭过程的作用是极有限。 （2）制梭铁及梭箱前板对梭子摩擦制梭：制梭铁外甩后重新压紧梭子，梭子移动受到摩擦制动，吸收梭子动能。 （3）皮圈在皮圈架上滑行的摩擦制梭及三轮缓冲装置制梭：一方面，梭子撞击皮结，皮结撞击投梭棒，投梭棒撞击皮圈，使皮圈产生拉伸变形吸收梭子动能；另一方面，投梭棒带动三轮缓冲装置，产生扭转和扭簧变形吸收梭子动能。 制梭过程起主要作用的是第三阶段，梭子的大部分动能为皮结、皮圈和三轮缓冲装置所吸收。 7.常见的无梭引纬的方式有哪几种？ 答：片梭、剑杆、喷气、喷水引纬。 10.剑杆引纬的品种适应性及特点如何？ 答： ?最高入纬率：1000m/min； ?最大织机幅宽：4600（mm）； ?多色纬功能：8-16色； ?积极引纬，对纬纱握持良好，低张力引纬，适合强捻纬纱织造，抑制纬 缩疵点。
?适用纱线：多种纤维的长丝及短纤纱，适用于花式纱，变形纱及弱捻低 强纬纱（运动规律的可设计性）。 ?适用织物：细布，府绸，卡其类，多色纬织物，花式纱，复合纱的厚重 织物，特种工业用，精纺毛织物，毛圈织物，劳动布，割绒，双层，多 层织物。 14.何谓喷气接力引纬？单喷嘴引纬系统与多喷嘴引纬系统的工作原理有何不同？ 答： ?接力引纬：在喷气引纬中，除主喷嘴外，在筘座上增设一系列辅助喷嘴，沿纬纱方向相继喷气，纬纱头端气流不断得到补充，这种引纬方式称为接力引纬。 ?单喷嘴与多喷嘴的不同： ?单喷嘴：完全只靠一只喷嘴喷射气流来牵引纬纱，气流和纬纱是在若干 片管道片组成的管道中行进的，从而大大减少了气流扩散。但纬纱飞行 一段时间后，气流头端速度减慢，而尾端喷嘴处仍很快，纬纱经一段距 离后浮动、成圈，纬纱前端速度小于后端速度，造成“前拥后挤”现象。 ?主喷嘴+辅助喷嘴：在筘座上增设了一系列辅助喷嘴，沿纬纱方向相继喷 气，补充高速气流，实现接力引纬，纬纱头端始终收到高速气流的牵引 （避免弯曲）。 16.对比管道片和异性筘多喷嘴引纬系统的应用性能有何不同？ 答：管道片引纬系统采用管道片组成管道防止气流扩散，在管道片的径向开有脱纱槽，以便引纬完成后，纬纱从管道片中脱出留在梭口中，管道片之间还要留有间隙以容纳经纱。管道片防气流扩散效果好，节约能源，使用的是常规钢筘，但管道片在经纱中反复作用，对经纱干扰重，限制了纬纱飞行时间，布面质量差；因其筘座动程大，不适应高速织机。由于管道片具有一定厚度，且为有效地防止气流扩散紧密排列，这就难以适应高经密织物的织造。 异形筘是一种带有凹槽的特殊筘齿的钢筘，引纬时筘槽必须位于梭口中央，打纬时织口接触筘槽上部。异形筘防气流扩散效果不如管道片好，耗能较大，使
四川大学 功能材料课程综述 题目：纳米材料 专业：化学工艺 姓名：王南南 学号： 2014223070047
纳米材料 摘要由于纳米材料的特殊结构以及所表现出来的特异效应和性能, 使得纳米材料具有不同于常规材料的特殊用途。本文就纳米材料的性质，制备方法及应用进行了综述, 并对其发展前景进行了展望。 关键词纳米材料性质制备方法应用 Nanometer materials Abstract Due to the special structure of nanomaterials and demonstrated specific effects and performance, making nanomaterials different from conventional materials for special purposes. In this paper, the nature, preparation and application of nano-materials were reviewed, and the prospects of its development prospects. Keyword nanometer materials property preparation method application 前言 20世纪90年代见证了一场新的科技革命——纳米科技的发展。它以空前的分辨率为人们揭示了一个可见的原子、分子世界，它的最终目标是直接以原子和分子来构造具有特定功能的产品。这种精确操控原子、分子构筑材料的能力将会使制造业、农业、能源、医药健康，国家安全等领域取得突破性的进展。那么，这篇文章会概况的介绍一下纳米材料的相关知识，主要有，纳米材料的定义和性质，制备技术，典型的纳米材料，纳米材料的应用及其发展前景。 1 纳米的相关概念和性质 1、1纳米的相关概念 纳米（Nano-meter）希腊语“侏儒”“矮子”。其数学尺度为 1 nm=10- 9m=10 埃。举个简单的例子头发直径大概为50-100 m,而1 nm相当于头发的1/50000。再比如氢原子的直径为1埃，所以1纳米等于10个氢原子一个一个排起来的长度。纳米材料就是在纳米基础上发展起来的一门新兴学科，把组成相或晶粒结构的尺寸控制在100纳米以下的具有特殊功能的材料称为纳米材料[1]。它是指三维空间中至少有一维尺寸小于100 nm的材料或由它们作为基本
离散数学作业答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
离散数学集合论部分形成性考核书面作 业 本课程形成性考核书面作业共3次，内容主要分别是集合论部分、图论部分、数 理逻辑部分的综合练习，基本上是按照考试的题型（除单项选择题外）安排练习题 目，目的是通过综合性书面作业，使同学自己检验学习成果，找出掌握的薄弱知识 点，重点复习，争取尽快掌握。本次形考书面作业是第一次作业，大家要认真及时地 完成集合论部分的综合练习作业。 要求：将此作业用A4纸打印出来，手工书写答题，字迹工整，解答题要有解答 过程，要求本学期第11周末前完成并上交任课教师（不收电子稿）。并在03任务界 面下方点击“保存”和“交卷”按钮，完成并上交任课教师。 一、填空题 1．设集合{1,2,3},{1,2} ==，则P(A)- A B P(B )={{3},{1,3},{2,3},{1,2,3}}，A? B={<1,1>,<1,2>,<2,1>,<2,2>,<3,1>,<3,2>} ． 2．设集合A有10个元素，那么A的幂集合P(A)的元素个数为 1024 ． 3．设集合A={0, 1, 2, 3}，B={2, 3, 4, 5}，R是A到B的二元关系， 则R的有序对集合为{<2,2>,<2,3>,<3,2>,<3,3>} ． 4．设集合A={1, 2, 3, 4 }，B={6, 8, 12}，A到B的二元关系 R＝} ∈ y x∈ y < > = {B , , x , 2 y A x 那么R－1＝{<6,3>,<8,4>} 5．设集合A=｛a, b, c, d｝，A上的二元关系R={
纳米材料四大效应及相关解释 四大效应基本释义及内容： 量子尺寸效应：是指当粒子尺寸下降到某一数值时，费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级或者能隙变宽的现象。当能级的变化程度大于热能、光能、电磁能的变化时，导致了纳米微粒磁、光、声、热、电及超导特性与常规材料有显著的不同。 小尺寸效应：当颗粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等物理特征尺寸相当或更小时，晶体周期性的边界条件将被破坏，非晶态纳米粒子的颗粒表面层附近的原子密度减少，导致声、光、电、磁、热、力学等特性呈现新的物理性质的变化称为小尺寸效应。对超微颗粒而言，尺寸变小，同时其比表面积亦显著增加，从而产生如下一系列新奇的性质。 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，颗粒表面原子数相对增多，从而使这些表面原子具有很高的活性且极不稳定，致使颗粒表现出不一样的特性，这就是表面效应。 宏观量子隧道效应：当微观粒子的总能量小于势垒高度时，该粒子仍能穿越这一势垒。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等亦有隧道效应，称为宏观的量子隧道效应。 四大效应相关解释及应用： 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