【正文】 目前除了籠狀結(jié)構(gòu)的碳團(tuán)簇 C60、 C70、 C84等以外，還制備出管狀、 層狀、片狀、洋蔥狀等特殊形狀的團(tuán)簇。 （ 3）易于通過控制不同的工藝條件來制得各種具有不同形態(tài)和性能的超微粉體，制得的納米粒子表觀密度小，比表面積大、粉體燒結(jié)性能好。大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨著熱處理溫 度升高，粒子迅速長大，而同一溫度下熱處理時(shí)間盡管也能使粒子 長大，但并非主要因素。 一般通過實(shí)驗(yàn)來發(fā)現(xiàn)影響溶膠－凝膠反應(yīng)的各種因素。 該法要求實(shí)驗(yàn)條件控制必須嚴(yán)格，條件的微小變化會(huì)導(dǎo)致粒子的 形態(tài)核大小產(chǎn)生很大的改變。合適的濃度，得到的產(chǎn)物粒徑小、均勻、分散性好。 應(yīng)用常用的高溫固相反應(yīng)法（如氧化物和氧化物之間的固相反應(yīng)）合成納米晶是相當(dāng)困難，因?yàn)橥瓿晒滔喾磻?yīng)需要較長時(shí)間的煅燒或提高溫度來加快反應(yīng)速度，但在高溫下煅燒易使顆粒長大，同時(shí)顆粒與顆粒之間連接牢固，為獲得粉末需要進(jìn)行粉碎。當(dāng)局域切變帶中缺陷密度達(dá) 到某臨界值時(shí)，晶粒破碎。 該法操作簡單、安全、對(duì)脆性金屬化合物比較有效，可以制取粒度 為 ?m的超微粉末。這種表面狀態(tài)，不但會(huì)引起納米粒子表面原子輸運(yùn)和構(gòu)型的變化，同時(shí)也會(huì)引起表面電子自旋構(gòu)象和電子能譜的變化。 （ 11）力學(xué)性能 常規(guī)情況下的軟金屬，當(dāng)其顆粒尺寸小于 50nm時(shí)，位錯(cuò)源在通常應(yīng)力下難以起作用，使得金屬強(qiáng)度增大。 （ 3）磁性變化 粒徑為 10～ 100nm的納米粒子一般處于單疇結(jié)構(gòu)，抗磁力 Hc增大， 即使不磁化也是久性磁體。 二、室溫和低溫固相化學(xué)反應(yīng) 高溫條件下，實(shí)驗(yàn)難度較大，而且有些介穩(wěn)定的產(chǎn)物只能在較低溫度下存在?？臻g利用率高 。 分子晶體特點(diǎn)： ● 熔點(diǎn)、沸點(diǎn)低 ● 硬度小 ● 容易揮發(fā)或升華 ● 固體和熔體絕緣體 例子， CO2（干冰），冰，非金屬單質(zhì) ,有機(jī)物等物質(zhì)都是分子物質(zhì)。 Si、 Ge等 Ⅳ 族元素有 4個(gè)未配對(duì)的價(jià)電子，每個(gè)原子只能與周圍 4個(gè)原子共價(jià)鍵合，使每個(gè)原子的最外層都成為 8個(gè)電子的閉合殼層，因此 共價(jià)晶體的配位數(shù) (即晶體中一個(gè)原子最近鄰的原子數(shù) )只能是 4。 （ 4） 按照固體中原子之間結(jié)合力的本質(zhì)（化學(xué)鍵）的類型分： （ 3）按照物質(zhì)中原子排列的有序程度分 ： 晶態(tài)固體 具有長程有序的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，其中的組成原子或基元是 處于按一定格式空間排列的狀態(tài)。 指兩種以上不同種類的有機(jī) 、 無機(jī) 、 金屬材料在原子 、 分子水平上雜化 ， 從而產(chǎn)生具有新型原子 、 分子集合結(jié)構(gòu)的物質(zhì) 。 ⑴ 按照材料的化學(xué)屬性可以分為四類 : 有機(jī)高分子材料 黑金屬 有色金屬 金屬材料 燒結(jié)成型，制陶工藝。或是在合成結(jié)構(gòu)單元的時(shí)候如何時(shí)期能夠自組裝成為所需的高級(jí)結(jié)構(gòu)；或是在獲得功能分子之后，再組裝為材料。 固體化學(xué)是以固體物理的成就基礎(chǔ)而發(fā)展起來的，兩門學(xué)科的研究內(nèi)容 有許多交叉，但是他們的任務(wù)又有明確的分工。 18世紀(jì)以來世界范圍內(nèi)的生產(chǎn)力變革和技術(shù)革命都以新材料使用為龍頭： 第一次技術(shù)革命 ——產(chǎn)業(yè)革命 始于 18世紀(jì)的英國產(chǎn)業(yè)革命，使得以手工技術(shù)為基礎(chǔ)的資本主義工場手工業(yè)過渡到采用機(jī)器大生產(chǎn)的資本主義工廠制度。 人類社會(huì)發(fā)展到 20世紀(jì)中葉以來 ， 科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn) ， 日新月異 ， 作為發(fā)明之母和產(chǎn)業(yè)糧食的新材料研制更是異?；钴S ， 出現(xiàn)了稱之為聚合物時(shí)代 、 半導(dǎo)體時(shí)代 、 先進(jìn)陶瓷時(shí)代和復(fù)合材料時(shí)代等種種提法 ?？v觀人們利用材料的歷史，可以清楚地看到，每一種重要的新材料的發(fā)展和應(yīng)用，都把人類支配自然的能力提高到一個(gè)新水平。 固體化學(xué)發(fā)展歷史是同現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和需要密切相關(guān)的。 銅器時(shí)代：人類大量制造和使用第 2種人造材料 ——“紅銅 ” 和 “ 青銅 ” 。 第五代為智能材料 智能材料是近三四十年來研制的一類新型功能材料 ， 它們隨時(shí)間 、 環(huán)境的變化改變自己的性能或形狀 ， 好像具有智能 。它是研究材料的成分、結(jié)構(gòu)、加工成性和性能及其轉(zhuǎn)化之間相互關(guān)系的一門科學(xué)。 固體物理： 強(qiáng)調(diào)各類物質(zhì)的共同規(guī)律性 研究固體中性質(zhì)的連續(xù)變化 關(guān)心的是由于化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的突變 探索固體性質(zhì)與結(jié)構(gòu)之間的定量關(guān)系； 著重于對(duì)固體性質(zhì)的定性認(rèn)識(shí) 固體化學(xué) : 則注意固體物質(zhì)隨組成變化的特性 未來材料科學(xué)發(fā)展的化學(xué)基本問題： 分子結(jié)構(gòu) — 分子聚集體高級(jí)結(jié)構(gòu) — 材料結(jié)構(gòu) — 理化性能 — 功能之間的關(guān)系 掌握這些關(guān)系便可以減少盲目性 ， 增加命中率 。 另外合成化學(xué)提供的各種化學(xué)合成反應(yīng)和方法使人們可以獲得具有所設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的材料 。 167。 其定義是：具有優(yōu)良的電學(xué) 、 磁學(xué) 、 光學(xué) 、 熱學(xué) 、 聲學(xué) 、力學(xué) 、 化學(xué)和生物學(xué)功能及相互轉(zhuǎn)化的性能 ， 被用于非結(jié)構(gòu)目的的高技術(shù)材料 。離子的電荷越高，半徑越小，靜電引力越強(qiáng)，晶體的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)也越高。 原子晶體是巨型分子，用化學(xué)式表示其組成。 ?金屬晶體的特性 金屬晶體的這些特征都與自由電子的存在有關(guān) 金屬晶體的緊密堆積 金屬晶體與離子晶體的本質(zhì)區(qū)別是：在金屬鍵的情況下 ， 不存在受鄰近質(zhì)點(diǎn)的異號(hào)電荷限制和化學(xué)量比的限制 。 13 固體化學(xué)發(fā)展的若干前沿領(lǐng)域 一、固體無機(jī)化合物和新材料的新合成方法 傳統(tǒng)的方法：高溫固相反應(yīng) 軟合成方法：共沉淀法、水熱法、低溫燃燒合成、微波法、溶膠 凝膠法、 模板法、氣相輸運(yùn)法等。從公式可知，粒子半徑越小，則 △ T越大，粒子的熔點(diǎn)也越低。金屬超微 粉末一般呈黑色，而且粒徑微小、顏色越深，納米粒子的吸收光能力越強(qiáng)。 納米粒子尺寸小、表面多、界面多。 納米粒子所具有的奇特性質(zhì)為它的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了良好條件 （ 4）宏觀量子隧道效應(yīng) 特性 用途 磁性質(zhì) 磁記錄用材料、磁流體、永久磁體，巨磁阻材料 電性質(zhì) 導(dǎo)電材料（導(dǎo)電膠、電極） 傳感器材料（氣體、溫度、濕度） 超導(dǎo)體、電阻膜 光學(xué)性質(zhì) 光吸收材料（太陽能收集器、紅外元件等） 光濾色器、光導(dǎo)體 感光劑等 熱性質(zhì) 低溫?zé)Y(jié)體（金屬燒結(jié)體、陶瓷燒結(jié)體等） 熱交換材料、耐熱材料 顯示、存儲(chǔ)性質(zhì) 顯示裝置（光電裝置、電浮動(dòng)型裝置等） 力學(xué)性質(zhì) 超硬材料 化學(xué)性質(zhì) 催化劑、化學(xué)活性物質(zhì) 燃燒性質(zhì) 火箭燃料（固體） 液體染料 其它 醫(yī)用材料、吸收靶 分離過濾器 復(fù)合材料（填充料、功能材料等） 納米粒子的特性及其應(yīng)用 制備納米粒子的方法 固相法制備納米粒子 低溫粉碎法 將某些脆性材料等在液氮溫度下，進(jìn)行粉碎制備納米粒子。 （ 1）在制備純金屬納米粒子時(shí)，觀察到單組分的系統(tǒng)中，納米粒子 的形成僅僅是機(jī)械驅(qū)動(dòng)下的結(jié)構(gòu)演變。 對(duì)于具有負(fù)混合熱的二元或三元以上的體系，球磨過程中介穩(wěn)相 的轉(zhuǎn)變?nèi)Q于球磨體系以及合金成分。 1. 沉淀法 沉淀法包括直接沉淀法、共沉淀法和均勻沉淀法等 直接沉淀法 ：僅用用沉淀操作從溶液中制備氫氧化物或氧化物納米 粒子的方法； 共沉淀法： 將沉淀劑加入到混合金屬鹽溶液中，促使各組分均勻混合沉淀，然后加熱分解以獲得超微粉末。碳酸鹽烘干后較硬，研細(xì)后，經(jīng)分析，團(tuán)聚嚴(yán)重，粒徑較大。 溶膠－凝膠法作為低溫或溫和條件下合成無機(jī)化合物或無機(jī)材料 的重要方法，在軟化學(xué)合成中占有一定地位。 （ 2）由于經(jīng)過溶液反應(yīng)步驟，納米就很容易均勻定量地?fù)饺胍恍┖哿吭兀? 實(shí)現(xiàn)分子水平上的均勻摻雜 （ 3）與固相反應(yīng)相比，溶液中化學(xué)反應(yīng)更易進(jìn)行，而且僅需較低的合成溫度 （ 4）選擇合適的條件可以制備出各種新型材料。由于微乳滴中水體積及反應(yīng)物濃度可以控制，單分散性好，可