无机材料复习题.doc

1、简单介绍无机功能材料的分类及其特点。答：目前常用的功能材料有三大类 ： 1、信息功能材料(集成电路材料、记忆合金材料、信息储存材料、光导纤维与光电通讯 、 敏感材料及传感器)；2、能源功能材料(高临温度超导材料、永磁材料、太阳能转换材料以及有机导电高分子材料、 分离膜与生物机能模拟材料)；3、生物材料与智能材料。2、常见无机功能材料合成方法有哪些？就其中的三种进行较详细的阐述。答：常见无机功能材料合成方法有：溶胶-凝胶法；沉淀法；水热法；溶剂热法；电化学法；微波法；浸渍法；冷冻干燥法。3、超细粉体的特性主要有哪些？有哪些主要的应用？答：超细粉体的特性主要有：比表面积大；活性好；熔点低；磁性强；光吸收性和热导性好主要的应用：化工轻工行业；微电子工业；医药农药行业；食品工业；材料工业。4、机械研磨超细粉体制备工艺中得到的粉体粒度主要受哪些因素影响？答：机械研磨超细粉体制备工艺中得到的粉体粒度主要受以下因素影响：矿浆浓度的影响、球料比的影响、介质种类的影响、给料粒度的影响、助磨剂的影响。5、机械粉碎法必须具备的两个重要条件是什么？简述搅拌磨的结构与工作原理。答：机械粉碎法制备超细粉体必须具备两个条件：（1）粉碎能量高度集中；（2）对物料作出强烈的剪切和磨削作用。搅拌磨的结构：搅拌磨主要由一个静置的、内填小直径研磨介质的研磨筒和一个搅拌器构成，根据其结构可分为塔式、槽式、流通管式和环式四大类。工作原理：搅拌磨通过中间轴的旋转，带动搅拌棒作圆周运动来进行超细粉碎作用。6、催化材料的特性可以从哪几个方面去评价？金属催化材料可以分为哪几种？答：催化材料的特性可以从活性、稳定性、寿命等几方面进行评价。 金属催化材料可分为贵金属催化材料、过渡金属催化剂、金属氧化物催化剂、负载型金属催化剂。7、二氧化钛主要有哪几种晶相？纳米二氧化钛光催化的原理是什么？光催化应用尚存在哪些难题？答：二氧化钛根据其晶体结构可分为三种：金红石型、锐钛矿型、和板钛矿。 纳米二氧化钛光催化原理：TiO2催化是指在光的照射下，通过把光能转变成化学能，促进有机物的合成或使有机物降解的过程 。 其作用机理可概括如下： 这些电子 -空穴对迁移到表面后，可以参加氧化还原反应，加快光降解。这些反应包 括：所产生的电子-空穴对可将吸附在二氧化钛颗粒表面的羟基和水分子氧化为OH， 这些小分子都具有很强的氧化能力 。 吸附在二氧化钛表面的氧气可以通过捕获电子形成过氧负离子从而阻止电子与空穴的 复合，进而提高其氧化反应活性 。 过氧化氢能够单独或与过氧离子作用或捕获电子而产生羟基自由基 。 这些自由基的进一步相互作用能导致有机污染物的降解 光催化应用尚存在哪些难题：二氧化钛的效率不高，目前主要工作是提高二氧化钛的活性，方法是减少晶粒尺寸，暴露活性面。需要紫外光激发，可见光响应较低，目前工作主要是开发可见光范围内能有较高响应的催化剂纳米粒子活性虽然高，但回收困难。目前工作主要在于提高回催化剂的收效率8、以CeO2/TiO2为例，说明纳米复合粉体如何制备？主要的表征方法有哪些？主要的表征方法有：前驱体的热分析、结构分析、形貌分析、能级分析。9、纳米CdS与Cu2O分别有哪些合成方法，它们的主要用途分别是什么？纳米Cd S的合成方法 ：微波合成 纳米Cu2O的合成方法：电解铜阳极法 纳米Cd S用途：在光致发光、电致发光、传感器、红外窗口材料、光催化等许多领域有着广泛的应用。纳米Cu2O用途：可以用于防海洋生物污损的船舶底漆防污涂料、可见光催化剂、陶瓷红色着色剂、农业上的杀菌剂、玻璃表面改性剂等。10、什么是发光材料?可以大致分为几种（热辐射发光、冷光、长余辉）答：发光材料又称为发光体，是一种能把从外界吸收的各种形式的能量转换为非平衡光辐射的功能材料。可以大致分为三种：热辐射发光（发光一般是由于物体温度升高，如因受热而达到“红热”或“白热”所致）；冷光（不是因为温度升高而发光的。）；余辉（当物质受到外来光线、电子或高能粒子等的照射时，就会发光，但当照射停止后，发光仍能维持一定时间称余辉）。11、何为漫反射光谱、激发光谱和发射光谱漫反射光谱：即指漫反射率随入射波长变化的图谱。激发光谱： 表征发光材料在不同波长的激发下，该材料的某一次光谱线的发光强度与激发波长的关系。发射光谱：表征发光材料在某一特定波长的激发下，所发射的不同波长光的强度或能量分布。12、ZrO2主要有几种晶相？相转变温度是多少？如何抑制其可逆相变？何为YSZ？ZrO2主要有几种晶相及转变温度： 1170 2370 2715单斜四方立方液相可通过掺杂方式抑制其可逆相变，一般有三种方法：1、 掺杂离子半径比锆离子大的四价氧化物来增大阳离子和阴离子的半径比，从而减少氧化锆局部氧氧之间的排斥力，增加氧化锆的稳定性。2、 利用碳、氮等阴离子的掺杂稳定作用3、 掺杂离子价数低于四价的碱土和稀土金属氧化物。YSZ:氧化钇稳定氧化锆13、掺杂半导体中何为n型半导体、p型半导体？半导体材料有哪些重大应用领域？n型半导体：掺入施主杂质的半导体，导电载流子主要是导带中的电子，属电子型导电，称为n型半导体。P型半导体：掺入受主杂质的半导体属于空穴型导电，称为p型半导体。半导体材料广泛应用于各种微电子器件、集成电路、光电子器件、光电子集成电路、电力电子器件以及传感器等，构成了微电子和光电子产业发展的坚实基础。15、绝缘体、半导体、导体的电阻率的范围分别是什么（单位：*cm）?导电粉末可分为几类？透明导电氧化物有哪些？答：一般电路：导体10-5*cm，半导体10-51012*cm，绝缘体1012*cm。 静电带电：导体10-6104*cm，绝缘体1012*cm。导电粉末可分为炭系导电粉末，金属类导电粉末，金属氧化物系导电粉末，复合导电粉末，抗静电剂。透明导电氧化物有掺锑二氧化锡（ATO）、ITO、FIO等。16、胶体的结构很复杂，它由哪三部分组成？什么是电位离子、反离子、Zeta电位？答：胶体的结构很复杂，它是由胶核、吸附层及扩散层三部分组成。胶核是胶体粒子的核心，表面拥有一层粒子，成为电位离子，胶核因电位离子而带有电荷。胶核表面的电位离子层通过静电作用，把溶液中电荷符号相反的离子吸引到胶核周围，被吸引的离子成为反离子。胶体带电是由于吸附层与扩散层之间存在电位差，由于这个电位差是胶粒与液体作相对运动时所产生的，所以称为界面动电位，又称z（Zeta）电位，单位为毫伏（mV）。17、简述什么是物理分散、化学分散纳米粉体？影响粉体浆料稳定性的因素有哪些？答：物理分散纳米粉体是通过超声波法和机械分散法而得到的纳米粉体。化学分散纳米粉体在悬浮体中加入分散剂，使其在颗粒表面吸附，可以改变颗粒表面的性质，从而改变颗粒与液相介质、颗粒与颗粒间的相互作用，使颗粒间有较强的排斥力，这种抑制浆料絮凝的作用更为持久。影响粉体浆料稳定性的因素有：聚电解质分子量；分散剂用量；温度。18、纳米粉体的表面改性方法有哪些？答：答：溶胶-凝胶法（是通过凝胶前驱体的水解缩聚制备金属氧化物材