《纳米技术》 读后感(精选多篇)

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 纳米技术读后感(精选多篇) 现在科学研究出了“ 纳米 ”， “纳米”它 不是米，而是尺度单位。20 世纪人们把 大千世界内各种物质的运动到了分子、 原子的运动和性质这一层上面。让我们 一起来揭开“ 纳米” 神秘的面纱吧 ! “纳米 ”非常小，我们的肉眼是看 不见的，科学家已在实验室里研究出了 1.4 纳米的碳管，50000 根碳管并排在一 起，才有一根头发粗细。纳米技术使科 学家们坚信：“ 小” 的不仅是美，而且是 未来技术发展的趋势。 在学习中，我们何尝不去探寻每 一个历史的足迹呢？科学家能发现的， 说不定我们哪天也能发现，只要我们有 那种欲望、那种决心，那种坚持不懈的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 精神。说不定哪天我们也能发明出什么 了不起的东西呢？ 科学知识是无限的，等待你去发 现！ 作为一名化工人，我这学期选修 了课程纳米科学与技术 ，很荣幸在 课堂展示环节担任过评委，我也是我们 小组的组长和主讲人，我想谈一谈自己 学习这个课程的一些感受，包括准备展 示材料过程和作为评委的一些收获和体 会。从学生的角度写这些东西，希望能 给以后修这门课程的同学一些借鉴和收 获。 首先，我第一次修这样一门课程， 讲述科研前沿，而又有这样一个与众不 同的结课方式，很新颖，我也很喜欢。 亲身去参与这个过程，真的能够学到很 多。 作为一个评委，我仔仔细细看了 所有小组的展示，并按照我的判断给出 了相应的分数。26 组，尽管有些小组内 容有些重复，但总体来说还是五花八门 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 的，从存储、发电，医学医药，食品安 全，纳米催化，到隐身防爆，等等等等， 纳米材料无处不在。从评委的角度，对 每组的印象各有不同，总体来说，我觉 得要注意以下几点： 1， 要选择一个良好的主讲人， 这是每一组人给评委和老师的第一印象， 不仅要口齿流 利，还要对你们的展示内容滚瓜 烂熟。 2， 展示的主题切入点尽量要小， 不要落入泛泛而谈的境地。内容要圆满， 从结构、原 理、研究前沿、优缺点到实际应 用等等，尽量将所选主题很完整的展现 出来。一定不要选择那些大而空的主题， 在台上对着 ppt 和讲稿讲那些自己都看 不懂的东西。 3， ppt 做的要中规中矩， 可以添加一些动画效果等来渲染你的内 容，但是千万不要让 ppt 效果淹没了你的内容，让别 人印象深刻的只剩下了 ppt 而对内容完 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 全没了印象。当然，还有一个问题需要 注意，就是 ppt 颜色搭配以及字体颜色， 要让大家看的清楚，看着舒服。 4， 准备工作要做好，比如要使 用黑板就要提前擦好并准备好你用的粉 笔等等.还有需要给评委和老师的文档材 料一定要提前打印好。 作为我们小组的组长，在组织我 们小组准备的过程和展示过程中，我觉 得要注意以下几点： 1， 在组队之时就要考虑好每个 人的专长，做到人尽其用，每个人都有 任务。可以跨班 组队，这样更能扩大范围寻找好 队友。 2， 在定题之前要查阅足够的相 关前沿期刊和网站，扩大选择范围才能 选到好主题，避 免被重复和落入俗套假大空。 3， 主题内容切入点一定要小。 我们组就出现了这个错误。我们浏览了 近十年纳米科学 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 与技术应用前沿的进展，找到了 纳米电路、纳米电池、纳米管泵和发电 机、纳米存储等四个非常好的话题，原 理明了简单，应用研究又热门，而又与 我们的生活息息相关。我们小组五人商 讨很久之后才狠心砍掉了两个，留下了 纳米管泵和发电机、纳米存储两个话题。 但是最后战士的时候由于内容太多而使 得整个展示过程显得很紧张很快，反而 没有选择其中一个来集中展示来的轻松 而且效果好。 4， 组内分工合作要明确，这样 工作做起来才能事半功倍。最终展示材 料做好以后每个 人都要详细推敲一遍去更改和完 善。正式展示之前，要模拟展示几次， 控制好时间和速度，这样上台之后能达 到更好的效果。 最后，很感谢老师一学期来的授 课教导，我收获很多。也希望以后选这 个课的学弟学妹能够获得更大的成长！ 纳米技术及其应用的结课作业 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 学院：理工学院班级：机械 l126 班姓名：韩东学号：12l0551192 一、简述纳米技术的两种特性， 并且举例子 1、表面效应： 球形颗粒的表面积与直径的平方 成正比，其体积与直径的立方成正比， 故其比表面积与直径成反比。随着颗粒 直径变小，比表面积将会显著增大，说 明表面原子所占的百分数将会显著地增 加。对直径大于 0.1 微米的颗粒表面效 应可忽略不计，当尺寸小于 0.1 微米时， 其表面原子百分数激剧增长，甚至 1 克 超微颗粒表面积的总和可高达 100 平方 米，这时的表面效应将不容忽略。 超微颗粒的表面与大块物体的表 面是十分不同的，若用高倍率电子显微 镜对金属超微颗粒进行电视摄像，实时 观察发现这些颗粒没有固定的形态，随 着时间的变化会自动形成各种形状，它 既不同于一般固体，又不同于液体，是 一种准固体。在电子显微镜的电子束照 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 射下，表面原子仿佛进入了“沸腾” 状态， 尺寸大于 10 纳米后才看不到这种颗粒 结构的不稳定性，这时微颗粒具有稳定 的结构状态。超微颗粒的表面具有很高 的活性，在空气中金属颗粒会迅速氧化 而燃烧。如要防止自燃，可采用表面包 覆或有意识地控制氧化速率，使其缓慢 氧化生成一层极薄而致密的氧化层，确 保表面稳定化。利用表面活性，金属超 微颗粒可望成为新一代的高效催化剂和 贮气材料以及低熔点材料。 例子：高效催化剂 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。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。 例子：电脑的 cpu 二、纳米技术 在现实生活中的应用 1、超双疏纳米防污剂 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 超双疏纳米防污剂 型号：vk-f01 超双疏纳米防污剂 “二元协同纳米界面 技术”理论是引入仿生学原理。研究荷 叶“出淤泥而不染 ”“滴水成珠、拒水防 污”的表面微观结构，对纺织面料的纤 维表面在纳米尺度进行界面修饰、聚合 和改性，使其表现出超常的纳米界面物 性，并形成纳米 结构特有的四大效应。 棉、毛、麻、丝、化纤等各种材质的 纺织面料经过纳米防水防油防污剂界面 技术处理，可赋于防水透气、拒污易洗 新功能。如同荷叶效果，同时仍保持原 面料的质地、手感、风格和牢度。 精 纺毛织面料经过纳米防水防油防污剂界 面技术处理，可解决头疼的缩率； 处 理后的棉、毛、蛋丝产品抗皱性能大幅 提高，机可洗的实现解除您的洗衣愁。 超双疏技术的纳米防水防油防污剂面料 同时具有防油、防水、防尘、柔软、透 气、环保、快干等功能； 纳米防水防 油防污剂具有防水、防油、防污、抗菌、 增强纤维的功能。经其整理后的织物可 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 保持原有的手感、透气性、色泽、穿着 舒适性等特点，并具有一般烃类及有机 硅类、整理剂所不具备的防油性。此外， 含还具有用量小、功效高、耐久性强且 符合环保要求的优点，因此得到了迅速 的普及和推广。 纳米界面超双疏技术 处理以后，由于其超双疏特性，使织物 更具快干功能。面料具有环保无污染、 无毒的特性。防水最高达到 6 级以上， 防油最高达到 6 级。 使用方法： 1.施 涂前应使被涂面清洁、干燥。应清除灰 尘，并用水冲洗干净，干燥备用。如为 玻璃、瓷砖、金属表面， 应用玻璃清洗剂或洗涤剂水溶液 清洗干净。塑料表面可用洗涤剂清洗， 必要时用有机溶剂清洗。 2.建议使用高 性能雾化良好之高品质喷头 ，喷涂距 离 3040cm 为宜，这样可喷涂均匀，并 节省涂料，耗量约为 50-100m2/l 以上。 3.一般喷涂一遍即可，如要提高效能可 喷两遍，但间隔时间应在 50min 以上。 4.喷涂后晾干即可。在 150-180热处理 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 30-50 秒大大有利于提高涂层强度和效 果。小型物品可用热吹风机。 虽然本 品无毒，但还是建议施工时穿戴好防护 用品 2、在生物工程上的应用 虽然分子计算机目前只是处于理 想阶段，但科学家已经考虑应用几种生 物分子制造计算机的组件，其中细菌视 紫红质最具前景。该生物材料具有特异 的热、光、化学物理特性和很好的稳定 性，并且，其奇特的光学循环特性可用 于储存信息，从而起到代替当今计算机 信息处理和信息存储的作用，它将使单 位体积物质的储存和信息处理能力提高 上百万倍。 在光电领域的应用纳米技 术的发展，使微电子和光电子的结合更 加紧密，在光电信息传输、存贮、处理、 运算和显示等方面，使光电器件的性能 大大提高。将纳米技术用于现有雷达信 息处理上，可使其能力提高 10 倍至几 百倍，甚至可以将超高分辨率纳米孔径 雷达放到卫星上进行高精度的对地侦察。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 最近，麻省理工学院的研究人员把被激 发的钡原子一个一个地送入激光器中， 每个原子发射一个有用的光子，其效率 之高，令人惊讶。 在化工领域的应用 将纳米 tio2 粉体按一定比例加入到化妆 品中，则可以有效地遮蔽紫外线。将金 属纳米粒子掺杂到化纤制品或纸张中， 可以大大降低静电作用。利用纳米微粒 构成的海绵体状的轻烧结体，可用于气 体同位素、混合稀有气体及有机化合物 等的分离和浓缩。纳米微粒还可用作导 电涂料，用作印刷油墨，制作固体润滑 剂等。 研究人员还发现，可以利用纳 米碳管其独特的孔状结构，大的比表面、 较高的机械强度做成纳米反应器，该反 应器能够使化学反应局限于一个很小的 范围内进行。 三、谈谈你对纳米技术或者纳米 材料的认识 从尺寸大小来说，通常产生物理 化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在 0.1 微米以下，即 100 纳米以下。因此， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12 颗粒尺寸在 1100 纳米的微粒称为超 微粒材料，也是一种纳米材料。 纳米级结构材料简称为纳米材料， 是指其结构单元的尺寸介于 1 纳 米100 纳米范围之间。由于它的尺寸 已经接近电子的相干长度，它的性质因 为强相干所带来的自组织使得性质发生 很大变化。并且，其尺度已接近光的波 长，加上其具有大表面的特殊效应，因 此其所表现的特性，例如熔点、磁性、 光学、导热、导电特性等等，往往不同 于该物质在整体状态时所表现的性质。 纳米技术的广义范围可包括纳米 材料技术及纳米加工技术、纳米测量技 术、纳米应用技术等方面。其中纳米材 料技术着重于纳米功能性材料的生产， 性能检测技术。纳米加工技术包含精密 加工技术及扫描探针技术。 纳米食品的分析检测进展 摘 要 介绍了纳米材料的安全性, 重点对纳米食品的 3 种分析检测手段进 行了较为详细的综述,并对该领域的工作 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 13 进行了展望。 关键词 纳米材料,纳米食品,分析 手段 进入 21 世纪以来,纳米技术已经 在材料、化工、生物、医药、食品、通 信、能源等众多 领域展现出广阔的应用前景,并对 各学科领域的发展产生了深远的影响。 在食品工业中真正 运用了纳米技术的产品只占消费 品的一小部分,主要包括纳米包装材料、 纳米营养物和纳米 添加剂等。目前,全球有 200 多家 公司致力于纳米技术在食品工业中的应 用。根据著名咨询 公司 helmutkaiser 一项调查显示, 仅在食品饮料包装行业, 2014 年纳米产 品的全球销售额就 高达 86 亿美元,而在 2014 年,纳 米产品的全球销售额只有 15 亿美元。 纳米食品,也称纳米尺度的食品, 是以人类可食用的天然物、合成物和生 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 14 物生 成物等原料采用纳米技术加工制 成的,并根据人体健康进行不同配制的食 品。由于纳米粒子 具有独特的表面效应和量子尺寸 效应,研究发现,食品和营养素经过纳米 化以后,亦表现出更 高生物活性,甚至显现出常态物质 没有的活性。所以纳米食品除了包括普 通食品的功能外还 有以下功能:预防疾病、调节机体、 康复病体的功能;降低保健食品的毒副作 用功能;提高人体 对矿质元素的吸收利用率和杀菌 除味等。新兴纳米技术下生产的食品的 安全性一直受到消费 者和研究人员的高度关注。本文 就纳米食品的分析检测方法进行综述,以 期为纳米食品的发 展提供技术支持。 1 纳米材料的安全性 纳米材料是将材料的尺度在空间 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 15 进行约束,并到一定的临界尺寸后,材料 的结构和性质 也随之发生从宏观到微观的转变。 粒径的减小也是引起纳米材料的安全性 问题的主要原因。 frampton 通过对大气中尘埃粒子 的研究发现,当大气中的尘埃粒子粒径 对肺部有明显的毒性。材料对生物体的 毒性强烈地依赖于材料的尺寸。 在一般情况下,纳米材料不会表现 出明显的毒性。但纳米材料的潜在毒性、 在生物体内 的富集及其对食物链的影响,人们 却自知甚少,研究者称这种毒性为“生态 毒性”。brunner 等 研究发现,不同类型的纳米粒子能 够透过细胞膜,导致细胞内自由基含量的 增加,最终造成生 物体的毒性;同时,纳米粒子还会 在生物体的组织中富集。chen 研究发现, sio2 纳米颗粒会 导致核质蛋白的团聚,从而损害细 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 16 胞核的功能。富勒烯和 tio2 纳米颗粒会 对蚤、大口鲈鱼 和其他水生动物产生一定的毒性。 而纳米材料有时也会扮演降低污染物毒 性的角色: zhang 通过对鲤鱼的活体实验发现,tio2 纳米颗粒会大量富集游离的镉离子;纳米 银也显示出较强 的抗菌能力,研究者已将这种抗菌 能力应用到人们健康保护和水生环境治 理中。 纳米食品中采用的纳米技术是一 种全新的技术,如同转基因食品,其安全 性和接受程度 受到消费者的质疑。纳米食品在 活性、吸收利用率等增加的同时还应该 考虑到有害物质的吸 收、渗透等问题。一方面粒径减 小使得食品原料本身具有的毒素,农残和 重金属成分更易被 吸收,加剧了纳米化后的安全隐患。 另外,纳米食品中营养成分纳米粒子可以 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 17 通过传统吸收途 径之外的其他途径进入人体,并穿 过生物膜屏障,使人体的防御能力降低, 引起机体功能紊乱, 出现健康问题。 维蒙特大学的消费经济学家科洛 丁斯基在佛罗达里达州奥兰多市的食品 安全大会上说, 纳米技术是一种新的基因工 程 10。美国消费联盟的资深科研人员汉 森称,不要因为某种物质 在自然尺寸状态下是安全的,就以 为处理成纳米尺寸后也一定是安全的,所 有科学家都赞同, 物质的大小也是安全重要因素之 一。例如,大量接触含有纳米碳的食品或 化妆品, 会造成与石棉一样的危害。美国 消费者保护组织称,纳米食品已经悄悄打 入市场,促请美国 当局强制厂商标明食品是由纳米 技术制造的。因此,有必要借助于先进的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 18 分析仪器,深入了解纳米食品在复杂体系 中的行为及其对人体和环境的潜在影响。 2 纳米食品分析检测技术 纳米材料的理化性质包括尺寸大 小、尺寸分布、表面特征、形状、溶解 度、活性、团聚状态和化学组成等诸多 信息。为了更多地获得这些信息,应用多 种分析手段来检测和表征纳米材料成为 一种必然。将分析手段分为成像、分离 和表征 3 种技术。 21 样品前处理 样品处理是整个分析过程中最薄 弱环节和时间决定步骤,也是误差的主要 来源。而环境因素对纳米材料的结构和 组成等性质的影响很大。因此,前处理或 消化后“纳米食品 ”得到的结果常常不同 于原位检测的结果。避免或减少样品的 前处理,可以有效地减少人为干扰因素。 如果不得不对样品进行前处理,仔细地记 录前处理的每一环节对“ 追踪 ”人为干扰 因素至关重要。同时,一些新的样品前处 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 19 理技术应用到纳米材料的分析检测技术, 尤其是涉及到成像邻域: paunov 采用凝 胶捕获技术结合扫描电镜对乳液进行了 成像; bickmore 采用固定技术结合原子 力显微镜对水溶液中的黏土矿物质进行 了成像;lonsdale 应用高压冷冻和冷冻基 质技术,借助于透射电镜对稀有的糊粉原 生质体进行了成像,这种技术保留了细胞 结构的完好和蛋白质的抗原性,优于传统 的化学固定和去水技术;wang 采用低温透射电镜,对掺杂 fe 的 tio2 纳米颗粒进行了“原位成像”。当然, 这些新的样品前处理技术也有望在纳米 食品的分析检测技术中得到广泛的应用。 22 成像技术 纳米材料的尺寸都在可见光的衍 射极限以下,普通光学显微镜无法观测纳 米材料。目前,电子显微和扫描探针显微 技术是运用最多的成像技术。依赖于这 些技术,可以得到亚纳米的分辨率。利用 扫描电镜、透射电镜和原子力显微镜 3 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 20 种常见的成像技术,人们可以得到纳米材 料的许多性质,诸如团聚的状态、分散、 吸附、尺寸、结构和形状。 parris 通过 sem 观测到包埋香精 油的蛋白纳米微球的形态,更深入了解这 种香精油的抗氧化性。tem 可以对各种 纳米粒子进行成像,可观测到不同形状的 纳米管状牛乳蛋白,制备出嵌入活性酶的 多肽自组装材料。利用 tem,研究者还可 以控制最终合成的纳米 -环糊精的形态 和尺寸分布。 对于 tem 和 sem 而言,必须在真 空条件下操作,因此大大阻碍了这 2 种技 术的推广。样品必须进行去水、低温固 定或嵌入等前处理;而前处理的引入,不 可避免地改变了样品的原有性质。如果 在全液体状态下成像,就需要应用 afm 技术。afm 属于扫描探针显微镜的一类, 振荡的悬臂掠过样品的表面,在针尖和表 面之间,可以检测到 以上 3 种成像技 术均属于损伤性技术,因此同一样品不能 多次分析。电子显微技术的另一个缺点 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 21 是“充电效应 ”,这种效应源于组织成像时 ,由 于电子辐射导致静态电场的累积。如果 将样品的表面包裹导电性材料,可以消除 充电效应,但是同时会导致部分信息的缺 失。此外, 3 种成像技术普遍存在成本高、 耗时等缺点,因此很难成为最常用的分析 手段。 23 分离技术 常见的分离技术如高效液相色谱、 场流分级分离、毛细管电泳、水动力色 谱、凝胶电泳,借助于传统的检测器,这 些分离技术不仅能够快速、灵敏、无损 伤地定性检测各种环境中的纳米粒子,而 且能对其定量。其缺点在于,由于溶剂的 引入和不同介质的相互作用,使样品原始 环境发生改变,最终导致分析结果的偏差。 将各种分离技术的灵敏度、简单程度、 分析时间、成本消耗和应用程度进行对 比,不难看出 hplc 和 fff 是两类优势明显 的分离技术。 表 1 三种分析检测手段的对比 1) 简称灵敏度简单程度分析时间成 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 22 本消耗应用程度 分离技术 hplc fff hdc ce ge 成像技术 tem sem afm 表征技术 maldi-ms esi-ms desi-ms im-ms pcs au nmr xrd saxs 注: 1),良好;,中等;,较差。 食品邻域内,用于分离纳米材料的 hplc 主要有 2 种: sec 和 iec。众所周知, 尺寸排阻色谱是尺寸分离常用的技术。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 23 这种技术已经应用到量子点、碳纳米管 和聚苯乙烯纳米颗粒的尺寸表征。尽管 有着良好的分离效率,但尺寸排阻色谱存 在以下缺点:溶剂与流动相之间存在强烈 的相互作用,测定的粒径分布较窄,不能 同时分离纳 米粒子和其团聚物。借助 于紫外-可见光检测器或独特的荧光检 测器, sec 和 iec 均可监控纳米蛋白材料 的洗脱情况。与光子相关光谱相结合, sec 可以检测纳米脂质体包埋体系,并给 出详细、准确的尺寸分布。sec 还可以 与示差折光检测器或多角度光散射联用 表征多糖。高灵敏的检测器,如电喷雾质 谱和基质辅助激光解吸附-飞行时间质 谱与 sec 联用后 ,可以得到多糖的组成、 尺寸和重复单元次序等重要信息。 20 世纪 60 年代诞生的场流分级 分离技术,现已在理论、仪器技术和实际 应用方面都有了较大的发展,尤其在分离 复杂的大分子物质方面,驱动技术的基本 要素。与色谱一样,fff 是一种洗脱技术; 与场驱动技术一样,需要一外加场或梯度。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 24 在场流分级分离中,分离是在外加场的诱 导下与流体联合作用进行的。场流分级 分离技术是一个分离技术的大家族,它包 括多种分支技术。根据引入的外加场的 不同,主要有沉淀场流分级分离、流动场 流分级分 离、热力场、流分级分离、 电力场流分级分离等。同高灵敏的检测 技术结合,fff 已经成功应用到地球化学 和天然胶体研究,同样也应用到功能化纳 米粒子的行为研究。应用范围从新鲜水 样和海水中的胶体物质,到土壤悬浮物的 尺寸分离。peng 利用双电场 fff 技术分 离了不同尺寸的纳米管;此外,人们利用 fff 技术分析了诸多纳米粒子,如 sio2、 金属、金属氧化物和炭黑等。fff 的主要 缺点:积聚壁的相互作用,通道内的连续 再平衡,某些情况下的样品前处理,平衡 过程中的样品补加和通道内样品团聚的 可能性增大。 与 sec 不同,毛细管电泳技术 ,不存 在固定相间的相互作用。但由于分离不 单单建立在尺寸的基础上,数据干扰更加 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 25 复杂。水动力色谱利用无孔刚性固体颗 粒来填充其分离柱,让含有被测乳液的淋 洗液在高压下通过床层,由于水动力效应,使 粒径不同的粒子流出速度不同,从而实现 了对聚合物乳液或胶体悬浮液中的粒子 分级或分离。同 sec 相比 ,测定的粒径分 布很宽,涵盖了 5-1 200 nm 的范围。hdc 的主要缺点就是峰的分辨率较差。hdc 同最常用的 uv-vis 检测相结合,已经应用 到纳米材料、胶体悬浮液和生物大分子 的尺寸分离。此外,这种技术同 dls 相结 合,应用到脂质纳米胶囊的尺寸分离。 24 表征技术 光子相关光谱、质谱、分析性超 滤、核磁共振、x 射线衍射和小角度 x 射线散射是几种常见的表征技术。在表 1 中不难看出:ms 结合 pcs 后,几乎可以 满足所有的分析要求。 24 表征技术 光子相关光谱、质谱、分析性超 滤颗粒粒径分布的标准方法,可以提供快 速的原位和实时检测。pcs,是一种无损 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 26 检测技术,可以快速、准确提供纳米脂质 体或蛋白包埋体尺寸大小。pcs 还可以 提供纳米多糖包埋体系的尺寸大小及其 分布和稳定性表等信息。借助于这项技 术,通过研究纳米壳聚糖包埋体系,人们 可以改善纳米保健或功能食品效和提高 其安全性。用 pcs 测颗粒的大小时,随着 悬浮液颗粒浓度的增大,除了发生重散射 外,颗粒之间还会因为互相碰撞而聚集在 一起,形成团聚颗粒,影响测试结果。所 得颗粒大小只是一定条件状态下相对值, 并非颗粒的真实值。只有辅以其他表征 手段,才能确定颗粒的实际大小和分布状 况。 4 种质谱技术-电喷雾质谱、基质 辅助激光解吸附质谱、解吸电喷雾质谱 和离子迁移质谱均已应用到纳米材料的 表征中。分析检测固体和液体纳米材料, 常用 2 种软电离方式-电喷雾和基质辅 助激光解吸附。icp 电离源可以用于纳 米食品的金属元素分析,与 ms 技术结合 后,样品可以直接注入离子源中,再与 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 27 hplc 等技术联用后,可用于元素的价态分 析。fff-icp-ms 作为一种交叉技术,已经 应用到样品的尺寸分离及定量分析,这种 分析检测最大限度地保留了样品的原始 状态。核磁振技术,能够提供固体或悬浮 状纳米样品的动态和三维结构信息。 carter 利用 nmr 技术表征了空气和水中的硅纳米 颗粒。扩散 nmr 技术可以有效地表征胶 体物质的尺寸和相互作用。lead 利用脉 冲梯度场 nmr 技术测定了腐殖酸的扩散 系数。x 射线光谱分为 x 射线光电子光 谱、x 射线荧光光谱、x 射线吸收光谱、 x 射线散射光谱。小角度 x 射线散射技 术,可用于固体或液体纳米材料的结构表 征。对单一分散体系而言, saxs 可以提 供材料的尺寸、形状和结构信息;而对多 分散体系而言, saxs 只能提供尺寸 的可 能性分布信息。 25 离心和过滤等其他技术 离心和过滤技术可以用于纳米材 料的制备和分离,其优点在于低成本和高 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 28 效。超离心 技术能够提供最大可达 1106g 的相对离心力,从而可以对胶体粒子进行 沉降分离和分析,现已广泛地用于蛋白质 分子的分离与分析。传统的膜过滤可以 分离尺寸范围在 02-1m 的颗粒,滤又称 微孔过滤,膜的平均孔径为 005-14m,能 阻挡住悬浮物、细菌、部分病毒及胶体 的 透过。超滤也是一种加压膜分离 技术,膜的平均孔径为 1-10 nm,用于分离 大分子溶质。纳滤作为一项新型的膜分 离技术,介于反渗透和超滤之间的压力驱 动膜分离过程,纳滤膜的孔径围在几个纳 米左右纳滤技术主要应用于水的软化、 净化以及分子质量在 102 的物质分离、 分级和浓缩、脱色和去异味等。新兴的 错流过滤和传统过滤技术的差别在于:传 统方式是一种静态过滤,悬浮液和垂直滤 层直接接触,这通常被认为是“死亡” 过滤,在 这个过程中无法移动越积越厚的滤层,导 致滤层逐渐堵塞。而在错流过滤中,悬浮 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 29 液在滤柱的孔道中做高速的循环运动,悬 浮液以从过滤膜片表面切过的方式,通过 膜片和多孔的基体作为滤液排出,由孔道 中的高速流动引起的湍流不断的冲洗膜 片表面,从而防止了堵塞。错流过滤已经 成为分离胶体和颗粒的标准方法,其效果 已经通过 afm 技术得到了验证。利用错 流过滤技术荧光分析检测湖水、河水和 海水中胶体,已有相关报道。sung 利用 电场辅助的错流过滤技术,成功分离了多 种纳米粒子。先进的离心和过滤技术也 有望在纳米食品的分析检测技术中得到 广泛的应用。 3 展望 由于纳米材料拥有众多优良性能, 越来越多的纳米食品将走入百姓的生活。 纳米材料的潜在毒性及其对食物链的影 响使人们有必要认识纳米材料在复杂体 系中的行为。为了获得这些信息,人们采 用了多种技术分析和表征纳米食品。将 3 种分析手段成像、分离和表征 技术进行对比,不难发现对纳米食品特殊 地前处理,利用 hplc 或 fff 技术将纳米材 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 30 料分离开,再利用 ms 结合 pcs 的表征技 术,就可以得到纳米食品中纳米材料的理 化性质的基本全貌了。一种理想的、可 用于分析和表征“ 纳米食品 ”的分析仪器 必须满足以下条件:能同时检测纳米材料 的物理和化学特性;能实时、快速检测纳 米食品。但目前还没有一种仪器能够满 足理想仪器所具有的所有条件,现有的分 析仪器都存在以下或多或少的不足:需要 对样品进行前处理,增添了人为因素; 有 损检测,样品只能分析一次; 只能提供材 料的某些特征信息; 不能分析非均一相 的样品。因此,这些关键性技术都有待于 研究人员去突破和解决。 参考文献 孙勇,李华佳,辛志宏,等纳米食 品的活性与安全性 研究.食品科学, 2014, 27: 936-939. 曾晓雄纳米技术在食品工业中 的应用研究进展. 湖南农业大学学报, 2014, 33: 90- 95. framptonmw, stewartjc, -精选财经经济