无机化学研究前沿.ppt

1、1,制作人：08化学 赵百添,学号：084773036 指导老师：舒杰,纳米材料 无机化学研究前沿,新型指甲油的开发,2.纳米材料的简介,3.纳米材料的分类,1.无机化学研究前沿,目 录,4.纳米材料的结构,5.纳米材料的性质,6.纳米材料的制备,7.纳米材料的应用,8.纳米材料的前景展望,一、无机化学研究前沿,如果说数学是所有学科中最基础的工具性学科，那么无机化学就是化学学科里最基础的工具性学科。近年来无机化学在固体材料化学、配位化学等方面取得了突出的成绩。未来无机化学的发展特点是各学科交叉纵横相互渗透，与人类的生产、生活密切相关。当代无机化学研究的前沿主要是一系列重要的无机化合物的合成，包

2、括金属配位化合物；无机固体材料；生物分子等。其中在无机固体材料方面比较突出的有碳纤维、纳米材料等等。本次主要介绍一下纳米材料的性质及其应用。,纳米,二、 纳米材料的简介,纳米是长度单位，用nm表示，nm=10-9m,纳米化学主要研究原子以上、100nm以下的纳米世界中 各种化学问题的科学，是研究纳米体系的化学制备、化学性 质及应用的科学。,纳米 化学,纳米 材料,纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由 它们作为基本单元构成的具有特殊性能的材料。,三、纳米材料的分类,1.按维数分类, 零维：指在空间三维尺度均在纳米尺度，如纳米尺 度颗粒、原子团簇等。 一维：指在空间中有二维尺度处

3、于纳米尺度，如纳 米丝、纳米棒、纳米管等。 二维：指在空间中有一维处于纳米尺度，如超薄膜、 多层膜等。,按维数分类,三、纳米材料的分类,2.按形状分类,按形状分类,纳米颗粒和粉体 纳米管 纳米线 纳米带 纳米片 纳米薄膜 介孔材料,3.按化学组成分类,按化学组成分类,纳米金属 纳米晶体 纳米陶瓷 纳米玻璃 纳米高分子 纳米复合材料,4.按材料物性分类,5.按应用分类,三、纳米材料的分类,按材料物性分类,按应用分类,纳米半导体 纳米磁性材料 纳米非线性光学材料 纳米超导材料 纳米热点材料,纳米热电子材料 纳米光电子材料 纳米生物医用材料 纳米敏感材料 纳米储能材料,纳米材料，其特性不同于原子，也

4、不同于晶体。纳米材料可以说是一种新材料，具有特殊的结构。 纳米材料中存在两种结构单元，即晶体单元和界面单元。 纳米结构的特点：纳米尺度结构单元，大量的界面和自由表面，以及结构单元与大量界面单元之间存在交互作用。 组成纳米材料的单元表面上的原子个数与单元中所有原子的个数相差不大。,四、纳米材料的结构,四、纳米材料的结构,五、纳米材料的性质,热学特性 ：由于纳米材料的表面与界面效应， 纳米微粒的熔点、烧结温度比常规粉体要低得 多。,光学特性 ：（1）宽频带强吸收 。当尺寸 减小到纳米颗粒时，几乎成黑色，对可见光 反射率急剧下降。（2）蓝移和红移,化学性质 ：纳米微粒粒径减小、比表面积增大 增加了化

5、学反应的接触面，使其具有优良的催化 性能。,性质,六、纳米材料的制备,纳米材料的制备方法非常多，有气溶胶法、激光法、等离子法、 裂解法、氧化法、水解法、燃烧法、气体冷凝法、球磨法、化学沉淀 法、水解法、溶胶-凝胶法、溶剂热合成法、微乳液法、化学还原法、 模板合成法等，但可以归为以下三类：,气相法：气溶胶法、激光法、等离子法、裂解 法、氧化法、水解法、燃烧法、气体冷凝法 液相法：球磨法 气相法：化学沉淀法、水解法、溶胶-凝胶法、 溶剂热合成法、微乳液法、化学还原法、模板 合成法,1）气相法，是指直接利用气体或者通过各种手段将物质变为气体， 使之在气体状态下发生物理或化学的反应，最后冷却过程中凝聚

6、长大 形成纳米微粒的方法。 2）液相法，液相法制备纳米微粒的共同特点是该法均以均相的溶液 为出发点，通过各种途径使溶质和溶剂分离，溶质形成一定的形状和 大小的颗粒，得到所需粉末样品的前躯体，热解后得到纳米微粒。 3）固相法，固相法是通过从固相到固相的转变来制造粉体，对于气 象和液相，分子具有大的易动度，所以集合状态是均匀的，对于外界 条件来讲，反应很敏感。而固相法分子扩散很迟缓，集合状态时多种 多样的。比较稳定。,六、纳米材料的制备,七. 纳米材料的应用,八、纳米材料的前景展望,纳米材料具有其独特的结构和特殊的功能，有人 推测它将成为21世纪最重要的技术，甚至超过网络 技术和基因技术。由此可见，纳米材料将成