【正文】 通過納米材料科學(xué)技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)品的改性，增加其高科技含量以及發(fā)展納米結(jié)構(gòu)的新型產(chǎn)品，目前已出現(xiàn)可喜的苗頭，具備了形成 21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)新增長點(diǎn)的基礎(chǔ)。一定粒度的銳鈦礦型 TiO2具有優(yōu)良的紫外線屏蔽性能，而且質(zhì)地細(xì)膩，無毒無臭，添加在化妝品中，可使化妝品的性能得到提高。添加納米 SiO2的橡膠，彈性、耐磨性都會明顯優(yōu)于常規(guī)的白炭黑作填料的橡膠。 ? ? 在合成纖維樹脂中添加納米 SiO納米 ZnO、納米SiO2復(fù)配粉體材料，經(jīng)抽絲、織布，可制成殺菌、防霉、除臭和抗紫外線輻射的內(nèi)衣和服裝，可用于制造抗菌內(nèi)衣、用品，可制得滿足國防工業(yè)要求的抗紫外線輻射的功能纖維。使用納米技術(shù)的新型診斷儀器只需檢測少量血液，就能通過其中的蛋白質(zhì)和DNA診斷出各種疾病。 ?納米計(jì)算機(jī)的問世，將會使當(dāng)今的信息時代發(fā)生質(zhì)的飛躍。該生物材料具有特異的熱、光、化學(xué)物理特性和很好的穩(wěn)定性，并且，其奇特的光學(xué)循環(huán)特性可用于儲存信息，從而起到代替當(dāng)今計(jì)算機(jī)信息處理和信息存儲的作用。 我國新近研制成功一種具備自動清潔功能，可以自動消除異味、殺菌消毒的 “ 納米自潔凈玻璃 ” 。 ? （ 3）處理毛紡染整廢水 ? 用納米 TiO2催化降解技術(shù)來處理毛紡染整廢水，具有省資、高效、節(jié)能，最終能使有機(jī)物完全礦化、不存在二次污染等特點(diǎn)，顯示出良好的應(yīng)用前景。一種新型的納米級凈水劑具有很強(qiáng)的吸附能力。納米級催化劑用于汽車尾氣催化，有極強(qiáng)的氧化還原性能，使汽油燃燒時不再產(chǎn)生一氧化硫和氮氧化物，根本無需進(jìn)行尾氣凈化處理。納米微粒的紫外吸收材料就是利用這兩個特性。目前關(guān)于這方面研究還處在實(shí)驗(yàn)室階段，有的得到了推廣應(yīng)用。鉛化的 TiO2納米粒子的光催化可以使丙炔與水蒸氣反應(yīng)，生成可燃性的甲烷、乙烷和丙烷；鉑化的 TiO2納米粒子，通過光催化使醋酸分解成甲烷和 CO2。 ?2．半導(dǎo)體納米粒子的光催化 ? 半導(dǎo)體的光催化效應(yīng)發(fā)現(xiàn)以來，一直引起人們的重視，原因在于這種效應(yīng)在環(huán)保、水質(zhì)處理、有機(jī)物降解、失效農(nóng)藥降解等方面有重要的應(yīng)用。因?yàn)榧{米材料具有較大的界面，界面的原子排列是相當(dāng)混亂的，原子在外力變形的條件下很容易遷移，因此表現(xiàn)出甚佳的韌性與延展性。采用加有機(jī)溶劑于電解液中的滾筒陰極電解法，制備出金屬超微粉。 利用基質(zhì)材料結(jié)構(gòu)中的空隙作為模板進(jìn)行合成。 與其它化學(xué)法相比，微乳法制備的粒子不易聚結(jié)，大小可控，分散性好。與一般濕化學(xué)法相比較，水熱法可直接得到分散且結(jié)晶良好的粉體，不需作高溫灼燒處理，避免了可能形成的粉體硬團(tuán)聚。方法實(shí)質(zhì)是前驅(qū)物在一定條件下水解成溶膠，再制成凝膠，經(jīng)干燥納米材料熱處理后制得所需納米粒子。 一、物理方法 1真空冷凝法 用真空蒸發(fā)、加熱、高頻感應(yīng)等方法使原料氣化或形成等粒子體，然后驟冷。 第二節(jié) 納米材料的制備技術(shù) ? “納米材料 ” 這一概念在 20世紀(jì) 80年代初正式形成 [4]，它現(xiàn)已成為材料科學(xué)和凝聚態(tài)物理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，而其制備科學(xué)在當(dāng)前的納米材料研究中占據(jù)著極為關(guān)鍵的地位 [5, 6]。在航天領(lǐng)域，利用其良好的熱學(xué)性能，添加到火箭的固體燃料中，從而使燃燒效率更高。 碳納米管尺寸盡管只有頭發(fā)絲的十萬分之一，但它的導(dǎo)電率是銅的 1萬倍，它的強(qiáng)度是鋼的 100倍而重量只有鋼的七分之一。 ?用途： ? 高密度磁記錄材料、吸波隱身材料、磁流體材料、防輻射材料、單晶硅和精密光學(xué)器件拋光材料、微芯片導(dǎo)熱基與布線材料、微電子封裝材料、光電子材料、電池電極材料、太陽能電池材料、高效催化劑、高效助燃劑、敏感元件、高韌性陶瓷材料、人體修復(fù)材料和抗癌制劑等。由于顆粒尺寸變小所引起的宏觀物理性質(zhì)的變化稱為小尺寸效應(yīng)。由于它們都是用探針通過掃描系統(tǒng)來獲取圖像，因此這類顯微鏡統(tǒng)稱為掃描探針顯微鏡（ SPM）。由于 STM具有原子級的空間分辨率和廣泛的適用性，國際上掀起了研制和應(yīng)用 STM的熱潮，推動了納米科技的發(fā)展 。一門新興的學(xué)科 ── 納米科學(xué)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)運(yùn)而生。 2022年紐約斯隆 凱特林癌癥研究中心的戴維 . 沙因貝格爾博士報道了把放射性同位素錒 225的一些原子裝入一個形狀像圓環(huán)的微型藥丸中，制造了一種消滅癌細(xì)胞的靶向藥物。 原子排成的“ 原子 ” 字樣 ? 1974年，科學(xué)家唐尼古奇最早使用納米技術(shù)一詞描述精密機(jī)械加工。 1982年，科學(xué)家發(fā)明研究納米的重要工具－－掃描隧道顯微鏡，使人類首次在大氣和常溫下看見原子，為我們揭示一個可見的原子、分子世界，對納米科技發(fā)展產(chǎn)生了積極促進(jìn)作用。 這些研究表明納米技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)的進(jìn)展是十分迅速的。 20世紀(jì) 80年代初期， IBM公司蘇黎世實(shí)驗(yàn)室的兩位科學(xué)家 G． Binnig和 H． Roher發(fā)明了掃描隧道顯微鏡。 STM針尖 納米算盤 C60每 10個一組，在銅表面形成世界上最小的算盤 。 二、納米技術(shù)與納米材料的概念 ? 納米科技是 90年代初迅速發(fā)展起來的新的前沿科研領(lǐng)域。對超微顆粒而言，尺寸變小，同時其比表面積亦顯著增加，從而產(chǎn)生如下一系列新奇的性質(zhì)。 納米固體材料 ? 納米固體材料通常指由尺寸小于 15納米的超微顆粒在高壓力下壓制成型，或再經(jīng)一定熱處理工序后所生成的致密型固體材料。它像金剛石那樣硬，卻有柔韌性，可以拉伸。 如果用碳納米管做繩索，是唯一可以從月球掛到地球表面，而不被自身重量所拉斷的繩索。人們一般將納米材料的制備方法劃分為物理方法和化學(xué)方法兩大類。其特點(diǎn)純度高、結(jié)晶組織好、粒度可控，但技術(shù)設(shè)備要求高。 溶膠－凝膠法可以大大降低合成溫度。 5溶劑熱合成法 用有機(jī)溶劑代替水作介質(zhì)，采用類似水熱合成的原理制備納米微粉。運(yùn)用微乳法制備的納米微粒主要有以下幾類：(1)金屬，如 Pt， Pd， Rh， Ir[84]Au,Ag,Cu等； (2)硫化物 CdS，PbS， CuS等； (3)Ni, Co, Fe等與 B的化合物 [； (4)氯化物 AgCl，AuCl3等； (5)堿土金屬碳酸鹽，如 CaCO3， BaCO3， SrCO3；(6)氧化物 Eu2O3， Fe2O3， Bi2O3及氫氧化物 Al(OH3)等。結(jié)構(gòu)基質(zhì)為多孔玻璃、分子篩、大孔離子交換樹脂等。滾筒置于兩液相交界處，跨于兩液相之中。 納米陶瓷 二、磁性材料方面的應(yīng)用 ?１．巨磁電阻材料 2．新型的磁性液體和磁記錄材料 三、納米材料在催化領(lǐng)域的應(yīng)用 ? 催化劑在許多化學(xué)化工領(lǐng)域中起著舉足輕重的作用，它可以控制反應(yīng)時間、提高反應(yīng)效率和反應(yīng)速度。所謂半導(dǎo)體的光催化效應(yīng)是指：在光的照射下，價帶電子躍遷到導(dǎo)帶，價帶的孔穴把周圍環(huán)境中的羥基電子奪過來，短基變成自由基，作為強(qiáng)氧化劑將物質(zhì)氧化，變化如下：酯、 醇、 醛、 酸、 CO2，完成了對有機(jī)物的降解。還有一個重要的應(yīng)用是，納米 TiO2光催化效應(yīng)可以用來從甲醇水溶液中提取 H2。下面簡要介紹一下各種納米微粒在光學(xué)方面