納米tio2的制備與應(yīng)用(已修改)
2025-08-17 10:15 本頁(yè)面
【正文】 納米材料概述納米材料是指其結(jié)構(gòu)單元的尺寸介于1納米～100納米范圍之間的材料。由于它的尺寸已經(jīng)接近電子的相干長(zhǎng)度，它的性質(zhì)因?yàn)閺?qiáng)相干所帶來(lái)的自組織使得性質(zhì)發(fā)生很大變化。并且，其尺度已接近光的波長(zhǎng)，因此其所表現(xiàn)的特性如具有量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等。從而使得熔點(diǎn)、磁性、光學(xué)、導(dǎo)熱、導(dǎo)電特性等等往往不同于該物質(zhì)在整體狀態(tài)時(shí)所表現(xiàn)的性質(zhì)。納米材料是20世紀(jì)80年代中期研制成功的，后來(lái)相繼問世的有納米半導(dǎo)體薄膜、納米陶瓷、納米瓷性材料和納米生物醫(yī)學(xué)材料等。而現(xiàn)在，納米材料已經(jīng)滲透入醫(yī)藥化工、電子計(jì)算機(jī)和電子工業(yè)、環(huán)境保護(hù)、紡織工業(yè)、機(jī)械工業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域，展現(xiàn)了其非凡的特性和廣闊的發(fā)展的前景[113]。二、納米材料的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展1861年，隨著膠體化學(xué)的建立，科學(xué)家們開始了對(duì)直徑為1~100nm的粒子體系的研究工作。1959年12月29日理查德?費(fèi)曼（RichardFeynman）在美國(guó)物理學(xué)會(huì)會(huì)議上做了題為“在底部有很多空間”的演講。雖然沒有使用“”納米這個(gè)詞，但他實(shí)際上介紹了納米技術(shù)的基本概念。1963年，Uyeda用氣體蒸發(fā)冷凝法制的了金屬納米微粒，并對(duì)其進(jìn)行了電鏡和電子衍射研究。1984年德國(guó)薩爾蘭大學(xué)（SaarlandUniversity)的Gleiter以及美國(guó)阿貢實(shí)驗(yàn)室的Siegal相繼成功地制得了純物質(zhì)的納米細(xì)粉。Gleiter在高真空的條件下將粒子直徑為6nm的鐵粒子原位加壓成形，燒結(jié)得到了納米微晶體塊，從而使得納米材料的研究進(jìn)入了一個(gè)新階段。1974年日本教授谷口紀(jì)男（NorioTaniguchi）在一篇題為：“論納米技術(shù)的基本概念“的科技論文中給出了新的名詞——納米（Nano）。1990年7月在美國(guó)召開了第一屆國(guó)際納米科技技術(shù)會(huì)議（InternationalConferenceonNanoscienceamp。Technology)，正式宣布納米材料科學(xué)為材料科學(xué)的一個(gè)新分支。自20世紀(jì)70年代納米顆粒材料問世以來(lái)，從研究?jī)?nèi)涵和特點(diǎn)大致可劃分為三個(gè)階段：第一階段（1990年以前）：主要是在實(shí)驗(yàn)室探索用各種方法制備各種材料的納米顆粒粉體或合成塊體，研究評(píng)估表征的方法，探索納米材料不同于普通材料的特殊性能；研究對(duì)象一般局限在單一材料和單相材料，國(guó)際上通常把這種材料稱為納米晶或納米相材料。第二階段（1990~1994年）：人們關(guān)注的熱點(diǎn)是如何利用納米材料已發(fā)掘的物理和化學(xué)特性，設(shè)計(jì)納米復(fù)合材料，復(fù)合材料的合成和物性探索一度成為納米材料研究的主導(dǎo)方向。第三階段（1994年至今）：納米組裝體系、人工組裝合成的納米結(jié)構(gòu)材料體系正在成為納米材料研究的新熱點(diǎn)。國(guó)際上把這類材料稱為納米組裝材料體系或者納米尺度的圖案材料。它的基本內(nèi)涵是以納米顆粒以及它們組成的納米絲、管為基本單元在一維、二維和三維空間組裝排列成具有納米結(jié)構(gòu)的體系。 概述二氧化鈦(TiO2)，俗稱鈦白粉，是僅次于合成氨和磷酸的世界無(wú)機(jī)化工產(chǎn)品中銷售量第三的產(chǎn)品。在化工生產(chǎn)領(lǐng)域占據(jù)著極其重要的地位。納米級(jí)二氧化鈦的粒徑在1～100nm之間，比表面積遠(yuǎn)大于普通二氧化鈦，因此具有很大的表面活性，并以其顆粒尺寸的優(yōu)勢(shì)而具有許多超過普通鈦白粉的優(yōu)點(diǎn)，光催化降解有機(jī)物活性和氣敏濕敏性也顯著增強(qiáng)。納米二氧化鈦對(duì)可見光和波長(zhǎng)在200400nm間的紫外光是透明的，可用作透明效應(yīng)顏料
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