人際關(guān)系的良好發(fā)展對(duì)于個(gè)人和職業(yè)生涯的成功至關(guān)重要。如何分析和欣賞古代詩(shī)詞是我們?cè)趯W(xué)習(xí)文學(xué)時(shí)面臨的挑戰(zhàn)。范文中展示了如何利用語(yǔ)言和邏輯進(jìn)行總結(jié)和歸納。
納米材料論文篇一
摘要：探討了當(dāng)前會(huì)計(jì)管理工作對(duì)會(huì)計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基本要求，從網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下會(huì)計(jì)管理工作的實(shí)際需要，提出了基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的會(huì)計(jì)管理系統(tǒng)的基本架構(gòu)，并對(duì)具體的功能模塊及構(gòu)成進(jìn)行了闡述。文章最后還結(jié)合實(shí)際運(yùn)用情況表述了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在會(huì)計(jì)管理工作中的應(yīng)用效果。
關(guān)鍵詞：會(huì)計(jì)管理；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；會(huì)計(jì)信息化系統(tǒng)
在現(xiàn)代財(cái)務(wù)管理過(guò)程中，信息是財(cái)務(wù)管理的一個(gè)重要對(duì)象，也是當(dāng)前信息時(shí)代財(cái)務(wù)工作關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。在財(cái)務(wù)管理工作中若想對(duì)資金進(jìn)行有效控制，防止會(huì)計(jì)信息失真，就必須實(shí)時(shí)掌握大量的準(zhǔn)確信息。但是，當(dāng)前大部分的會(huì)計(jì)管理部門并不能將信息實(shí)時(shí)、有效地傳遞至財(cái)務(wù)管理者那里，不能為財(cái)務(wù)管理人員的財(cái)務(wù)決策提供真實(shí)可靠的依據(jù)，導(dǎo)致會(huì)計(jì)管理水平降低。利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)加強(qiáng)會(huì)計(jì)管理工作，能夠提高會(huì)計(jì)管理工作效率，對(duì)提高財(cái)務(wù)管理水平具有重要意義。
1現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的會(huì)計(jì)信息管理系統(tǒng)
計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)取得了飛速的發(fā)展，在這樣的大環(huán)境下，會(huì)計(jì)管理系統(tǒng)也必須不斷地進(jìn)行完善，不斷地采用新技術(shù)、新工具以及新方法進(jìn)行創(chuàng)新，只有如此才能夠逐步滿足并適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)構(gòu)建的過(guò)程中，可以使用real模型以會(huì)計(jì)的業(yè)務(wù)流程為對(duì)象，通過(guò)技術(shù)重組，將之作為基礎(chǔ)對(duì)會(huì)計(jì)事務(wù)管理進(jìn)行合理分類，采取事件驅(qū)動(dòng)的方式，利用會(huì)計(jì)報(bào)表輸出用戶需要的視圖及相關(guān)信息。對(duì)于輸出的具體格式，可以根據(jù)用戶的愛(ài)好進(jìn)行具體定義，也可以進(jìn)行固定格式的選擇?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)會(huì)計(jì)管理系統(tǒng)的功能不僅僅局限于傳統(tǒng)會(huì)計(jì)管理系統(tǒng)下的記賬工作，而是將會(huì)計(jì)管理工作的層次提升到與財(cái)務(wù)管理一致的高度，不僅使得會(huì)計(jì)核算與財(cái)務(wù)管理能夠相互集成，會(huì)計(jì)管理與財(cái)務(wù)管理工作相互協(xié)作，同時(shí)也使得傳統(tǒng)的面向主要財(cái)務(wù)人員的會(huì)計(jì)管理工作逐步面向整個(gè)財(cái)務(wù)系統(tǒng)的所有人員，把會(huì)計(jì)管理工作推進(jìn)到一個(gè)新的階段。
納米材料論文篇二
于琳楓（12化學(xué)1班）
摘要：二氧化鈦納米管由于新奇的物理化學(xué)性質(zhì)引起了廣泛的關(guān)注，本文就近年來(lái)在制備方法﹑反應(yīng)機(jī)理﹑二級(jí)結(jié)構(gòu)及摻雜和應(yīng)用方面予以綜述，并討論了今后可能的研究發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞:二氧化鈦，納米管，制備，反應(yīng)機(jī)理，二級(jí)結(jié)構(gòu)
0引言
tio2俗稱鈦白粉，無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)刺激性、熱穩(wěn)定性好，且原料來(lái)源廣泛易得。它有三種晶型：板鈦礦、銳鈦礦和金紅石型。tio2最早用來(lái)做涂料。
1.1氣相法
包括：直流電濺射法、高頻無(wú)線電濺射法、分子束取向生長(zhǎng)法和等離子體法等。
1.2液相法
目前制備tio2納米材料應(yīng)用最廣泛的方法是各種前驅(qū)體的液相合成法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是：原料來(lái)源廣泛、成本較低、設(shè)備簡(jiǎn)單、便于大規(guī)模生產(chǎn)。但是產(chǎn)品粒子的均勻性差，在干燥和煅燒過(guò)程中易發(fā)生團(tuán)聚。應(yīng)用最普遍的液相制備方法包括液相沉積法和微乳液法等。
1.2.1液相沉積法
液相沉積法是以無(wú)機(jī)鈦鹽作原料，通過(guò)直接沉積來(lái)制備功能tio2粉體和薄膜的液相法。deki等用（nh4)2tif6和h3bo3的水溶液為起始溶液，制備了tio2薄膜。imai等用添加了尿素的tif4和ti(so4)2的水溶液制備了不同形貌的tio2納米材料。液相沉積法具有以下優(yōu)點(diǎn)：對(duì)儀器要求比較低，溫度要求低(30～50℃），基片選擇比較廣等。
1.2.2微乳液法
2.1氧化鈦納米管形成的反應(yīng)機(jī)理
尚不確定。理論上鈦納米帶折疊或卷曲形成納米管時(shí)，可形成下列3種形狀：（a）蛇形的，即單層納米管的卷曲；（b）洋蔥式的，即幾個(gè)有弱相互作用的納米片的卷曲；（c）同心式的，通過(guò)卷曲或者折疊成多層的納米管。但實(shí)際上，（c）種形狀在合成時(shí)很難出現(xiàn)。yao和ma通過(guò)tem研究分別證實(shí)了(a)和(b)構(gòu)型鈦納米管的存在。
梁建等則認(rèn)為鈦納米管的生長(zhǎng)機(jī)理符合3-2-1d的生長(zhǎng)模型，在水熱合成的過(guò)程中，在高壓高溫和強(qiáng)堿作用下，二氧化鈦塊體沿著(110)晶面被剝落成碎片，在片的兩面有不飽和懸掛鍵，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，不飽和懸掛鍵增多，使薄片的表面活性增強(qiáng)，開(kāi)始卷曲成管狀，以減少體系的能量，這一點(diǎn)從反應(yīng)中間產(chǎn)物中觀察到大量的片狀及卷曲態(tài)得的到證明。dimitryv.bavykin[19]等系統(tǒng)地研究了合成溫度以及tio2/naohmol比對(duì)制備二氧化鈦納米管形貌的影響。認(rèn)為圖3-b符合氧化鈦納米管的形成機(jī)理，并給出了形成機(jī)理的原始驅(qū)動(dòng)力的解釋。dimitryv.bavykin等進(jìn)行了氧化鈦納米管形成的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)研究。該模型見(jiàn)圖4能夠很好的解釋實(shí)驗(yàn)中增加tio2/naoh的摩爾比，氧化鈦納米管的平均管徑也增大。同時(shí)也可以解釋反應(yīng)溫度增加有利于納米管的平均管徑增大。
2.2納米管的熱穩(wěn)定性及氧化鈦納米管的晶型
由于二氧化鈦納米管為無(wú)定形結(jié)構(gòu)，在熱力學(xué)上，屬于介穩(wěn)態(tài)。因此研究溫度對(duì)其熱穩(wěn)定性的影響頗有必要。王保玉等以tio2為原料制備成tio2納米管，通過(guò)不同溫度焙燒得到不同的樣品，用tem,xrd,ft-ir,bet等手段詳細(xì)的研究了溫度對(duì)晶型，比表面積的影響。研究表明，在300℃和400℃焙燒存在著兩次比表面積的突降，用化學(xué)法合成的納米管在400℃時(shí)，比表面積降到很小，管的結(jié)構(gòu)嚴(yán)重被破壞。用化學(xué)法合成的納米管是無(wú)定形的，而模板法制備的納米管為銳鈦礦型的。這可能是因?yàn)榛瘜W(xué)法制備的納米管為多層，層與層之間不能形成三維空間的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。而王芹等研究則發(fā)現(xiàn)鈦納米管經(jīng)過(guò)400℃熱處理后能保持其納米管的形貌，600℃有納米管間燒結(jié)的現(xiàn)象，800℃時(shí)管的形狀完全被破壞?？梢?jiàn)合成方法的不同，氧化鈦納米管的熱穩(wěn)定性也有很大的差異。
納米材料論文篇三
摘要：基于納米技術(shù)的納米包裝材料相對(duì)于傳統(tǒng)包裝材料有著機(jī)械性能良好、物理化學(xué)性能高、加工性能良好的優(yōu)勢(shì),納米銀、納米二氧化鈦、納米氧化鋅都能夠被應(yīng)用在食品包裝領(lǐng)域當(dāng)中。主要針對(duì)納米材料在食品包裝中的應(yīng)用進(jìn)行研究。
關(guān)鍵詞：納米材料;食品包裝;納米技術(shù);
在國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的社會(huì)環(huán)境中,人們對(duì)食品的安全衛(wèi)生要求越來(lái)越高,同時(shí)伴隨著生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng),食品包裝領(lǐng)域也面臨著諸多挑戰(zhàn)。納米技術(shù)是在20世紀(jì)90年代末期興起的交叉性科學(xué)領(lǐng)域。納米包裝材料是納米技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一,納米包裝材料相對(duì)于其他包裝材料優(yōu)勢(shì)明顯。因此,針對(duì)納米材料在食品包裝中的應(yīng)用進(jìn)行研究對(duì)于食品包裝領(lǐng)域發(fā)展有著重大的意義。
1納米技術(shù)與納米包裝材料
納米技術(shù)是一項(xiàng)在納米尺度上對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)與作用進(jìn)行研究,并且利用物質(zhì)性質(zhì)與特征開(kāi)展多學(xué)科、交叉性研究的技術(shù)。納米材料即為材料的幾何尺寸已經(jīng)達(dá)到了納米級(jí)別,并且具有一定的特殊性能。當(dāng)前對(duì)于納米材料的學(xué)術(shù)研究分為兩大方面:第一,針對(duì)納米材料的性能進(jìn)行系統(tǒng)的研究,并且對(duì)納米材料的微結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,與常規(guī)材料性質(zhì)、作用進(jìn)行對(duì)比,總結(jié)出納米材料的規(guī)律、作用,構(gòu)建出描述與表征納米材料的概念與理論。第二,發(fā)展應(yīng)用納米材料。當(dāng)前納米材料應(yīng)用的核心問(wèn)題大于在大量制備納米材料的過(guò)程中如何做到穩(wěn)定化、均勻化制備。納米材料的體態(tài)可以分為納米顆粒、納米粉體、納米薄膜等。納米材料憑借其結(jié)構(gòu)的特殊性以及特有的效應(yīng)決定了納米材料存在一系列與傳統(tǒng)材料不同的獨(dú)特性質(zhì),使得納米材料的電學(xué)、熱學(xué)與光學(xué)性能得到了進(jìn)一步的提升。納米包裝材料主要是對(duì)包裝材料技能型納米處理,使得包裝材料擁有納米的包裝特性,相對(duì)于傳統(tǒng)包裝材料來(lái)說(shuō)納米包裝材料的機(jī)械性能良好,韌性高、可塑性好、使用年限長(zhǎng);物理化學(xué)性能高,擁有高耐熱性、高透明度、高阻隔性,可以用于特種包裝中;加工性能良好,納米包裝材料可塑性強(qiáng),能夠?qū)崿F(xiàn)吹塑、澆注、注塑成型。
納米材料論文篇四
很多單位的業(yè)務(wù)開(kāi)始呈現(xiàn)出區(qū)域化發(fā)展的模式，都會(huì)在異地設(shè)設(shè)置分支機(jī)構(gòu)（或者子公司），這就需要主體單位在會(huì)計(jì)管理工作中能夠?qū)Ξ惖氐姆种C(jī)構(gòu)（或者子公司）等進(jìn)行核算管理。但是，當(dāng)前很多主體單位的分支機(jī)構(gòu)（或者子公司）一般是采取自己設(shè)置相對(duì)獨(dú)立的會(huì)計(jì)核算系統(tǒng)的方式在工作，然后再按照上一級(jí)單位的要求填報(bào)相關(guān)報(bào)表、數(shù)據(jù)，這樣一來(lái)其真實(shí)性就容易受到影響。所以，主體單位如果需要進(jìn)行跨地區(qū)運(yùn)作，那么在運(yùn)作過(guò)程中就必須從全局工作的角度出發(fā)，組織集中、統(tǒng)一的戰(zhàn)略部署，而會(huì)計(jì)管理工作必定是其中重要的內(nèi)容，因此會(huì)計(jì)核算管理功能就必須要滿足跨地區(qū)的需要。
2.2必須能夠?qū)崟r(shí)提供準(zhǔn)確的會(huì)計(jì)信息
信息更新的周期在不斷縮短，這不僅要求單位的管理層領(lǐng)導(dǎo)必須跟上時(shí)代發(fā)展的節(jié)奏，也要求會(huì)計(jì)管理工作必須能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的信息傳遞，能夠?qū)崿F(xiàn)會(huì)計(jì)信息的自主靈活輸入、主體單位及其成員單位能夠及時(shí)地進(jìn)行會(huì)計(jì)核算，實(shí)現(xiàn)會(huì)計(jì)人員工作效率的整體提高，并保證會(huì)計(jì)信息的真實(shí)性，保證財(cái)務(wù)管理人員能夠準(zhǔn)確、快速地獲得所需要的相關(guān)數(shù)據(jù)、資料等信息。
2.3必須實(shí)現(xiàn)會(huì)計(jì)管理與業(yè)務(wù)決策的協(xié)調(diào)統(tǒng)一
就目前的財(cái)務(wù)工作情況來(lái)看，一個(gè)單位的會(huì)計(jì)管理工作與其自身的業(yè)務(wù)工作是息息相關(guān)的。構(gòu)建會(huì)計(jì)管理系統(tǒng)必須要保證管理層可以實(shí)時(shí)了解各個(gè)成員單位的實(shí)際工作狀況，并能夠進(jìn)行對(duì)應(yīng)的資源調(diào)配，實(shí)現(xiàn)單位內(nèi)部資源的優(yōu)化配置。主體單位利用高度集中的資金管理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)單位的資金進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配，提高資金管理水平，降低單位運(yùn)營(yíng)成本，最終完成單位會(huì)計(jì)管理工作與業(yè)務(wù)決策的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
納米材料論文篇五
計(jì)算機(jī)軟件工程理論的研究無(wú)法跟上其發(fā)展速度，同時(shí)還缺少宣傳。雖然很多計(jì)算機(jī)軟件工程管理的工作人員都是本專業(yè)出身，但是每個(gè)學(xué)校的課程內(nèi)容與實(shí)際情況存在極大的差距，這也導(dǎo)致工作人員在參與到項(xiàng)目后缺乏對(duì)項(xiàng)目整體計(jì)劃的認(rèn)知，無(wú)法全面認(rèn)識(shí)到工程項(xiàng)目層次、環(huán)節(jié)的問(wèn)題。工作人員在進(jìn)行工作時(shí)，只顧眼前，不夠重視和關(guān)注其他的計(jì)算機(jī)軟件工程。這種工作方式和狀態(tài)不但可能拖慢工程的進(jìn)度，甚至?xí)绊懙焦こ添?xiàng)目的完成。
2.2缺乏團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)
計(jì)算機(jī)軟件由很多部分組成，每個(gè)部分的專業(yè)性較強(qiáng)，因此軟件的開(kāi)發(fā)需要團(tuán)隊(duì)合作完成。一個(gè)成功的計(jì)算機(jī)軟件需要團(tuán)隊(duì)的協(xié)調(diào)合作，無(wú)法只靠一個(gè)人或幾個(gè)人完成軟件的開(kāi)發(fā)。但是，很多計(jì)算機(jī)軟件工程的工作人員無(wú)法良好、有效地交流和溝通，團(tuán)隊(duì)內(nèi)的人員自然也無(wú)法通力合作。一旦出現(xiàn)工序重復(fù)或不銜接的情況，或者成員、部門之間出現(xiàn)吵架的情況，就會(huì)嚴(yán)重影響到團(tuán)隊(duì)良好的工作氛圍，同樣也不利于軟件工程的開(kāi)發(fā)。
2.3培訓(xùn)工作效果差
由于計(jì)算機(jī)軟件工程管理的專業(yè)性和系統(tǒng)性較強(qiáng)，因此其崗位的要求也較高，需要管理人員具備較高的管理水平，同時(shí)還要具有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí)。目前，從事計(jì)算機(jī)軟件工程管理的人員主要分為兩類[2]，一類是具有較高管理水平的管理人才，但是這種人員通常缺少必要的專業(yè)知識(shí)，難以快速進(jìn)入工作狀態(tài)，完成計(jì)算機(jī)軟件工程的管理；另一類是具備專業(yè)知識(shí)的技術(shù)人才，這類人員雖然掌握必要的專業(yè)知識(shí)，但是缺乏完整的工作經(jīng)驗(yàn)，無(wú)法有效地管理和指導(dǎo)軟件工程的工作人員。
納米材料論文篇六
計(jì)算機(jī)軟件工程管理需要管理人員具有足夠的專業(yè)知識(shí)和豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，但是我國(guó)在計(jì)算機(jī)軟件工程管理方面還處于初級(jí)階段，嚴(yán)重缺乏高素質(zhì)的管理人員，這也嚴(yán)重制約了計(jì)算機(jī)軟件工程管理的提高。計(jì)算機(jī)軟件工程管理中一個(gè)重點(diǎn)就是組織機(jī)構(gòu)的管理，其不僅可以保證人力資源調(diào)用、分配的科學(xué)性和合理性，還可以匯合管理開(kāi)發(fā)人員，充分發(fā)揮人力資源最大的優(yōu)勢(shì)，極大地提高工作質(zhì)量和效率，這也是目前計(jì)算機(jī)軟件工程管理需要重點(diǎn)研究的問(wèn)題。
1.2工作人員管理
工作人員的管理相對(duì)于組織機(jī)構(gòu)管理來(lái)說(shuō)更具有針對(duì)性，管理過(guò)程也更加具體。計(jì)算機(jī)軟件工程能夠順利發(fā)展的關(guān)鍵就是工作人員，同時(shí)工作人員還是軟件的直接參與者，因此，工作人員的管理不僅包括軟件的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，還包括軟件的實(shí)施應(yīng)用。在進(jìn)行工作人員的管理時(shí)，需要詳細(xì)、全面地了解工作人員的綜合素質(zhì)和專業(yè)能力，將合適的人放在合適的崗位上。
1.3軟件用戶管理
軟件用戶管理可以分析用戶的反饋信息、調(diào)查市場(chǎng)、收集用戶信息，從而優(yōu)化和完善軟件工程。為了使軟件的開(kāi)發(fā)更加符合社會(huì)發(fā)展和用戶的需求，就需要在開(kāi)發(fā)實(shí)際的軟件項(xiàng)目前，充分地調(diào)查和研究市場(chǎng)，采集不同用戶群體的各類信息，在此前提下優(yōu)化開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，盡可能地降低軟件工程的風(fēng)險(xiǎn)。
1.4檔案資料管理
計(jì)算機(jī)軟件工程規(guī)模隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷龐大，其包括大量的檔案資料和數(shù)據(jù)信息，龐大的信息量和資料也加大了檔案資料的管理難度。軟件工程的檔案資料管理包括兩個(gè)方面，一個(gè)是開(kāi)發(fā)過(guò)程中備份和存檔相關(guān)的資料，另一個(gè)是收集和整理項(xiàng)目期間的.檔案資料。重視檔案資料的管理不僅可極大地提高軟件開(kāi)發(fā)的效率，提升檔案的安全性，還有利于軟件后期的維護(hù)與開(kāi)發(fā)[1]。
納米材料論文篇七
微納米生物技術(shù)是納米科學(xué)與生命科學(xué)的前沿交叉領(lǐng)域，有著廣泛的發(fā)展前景。主要是利用納米科技領(lǐng)域的最新研究成果開(kāi)展應(yīng)用基礎(chǔ)研究，深入探索多種納米材料的性質(zhì)，研究制備既有良好的生物相容性，又具有獨(dú)特光、電性能的應(yīng)用型功能納米材料，并拓展其在生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用前景。研究工作也將著重于加強(qiáng)重大疾病、傳染病及遺傳病的早期診斷與檢測(cè)，研制新型納米生物探針和納米藥物載體，發(fā)展分子細(xì)胞生物學(xué)研究的新方法和新技術(shù)，探索納米生物學(xué)發(fā)展的新途徑。
國(guó)內(nèi)外現(xiàn)階段主要研究方向及對(duì)微納米生物技術(shù)的應(yīng)用主要有：
個(gè)正確的鎖就可以，也就是說(shuō)只要先在某種材料上弄出一個(gè)可以和分子特殊形狀相對(duì)應(yīng)的模板，即可用來(lái)檢測(cè)或分離特定分子。此外，經(jīng)由設(shè)計(jì)特殊的分子模板，可達(dá)成如控制生化反應(yīng)、納米結(jié)構(gòu)效應(yīng)等功能。例如：新型納米藥物載體：研究與開(kāi)發(fā)基于低生物毒性、低免疫原性、高生物相容性的功能納米材料，并將其與生物分子(如短肽、蛋白等)結(jié)合，發(fā)展高效、安全、高靶向性、可控的納米藥物載體及基因治療載體。
（3）生物選擇性表面技術(shù)(bioselectivesurfaces)：指在微納米尺度下改變材料表面幾何與化學(xué)性質(zhì)，以控制細(xì)胞在材料表面的貼附、生長(zhǎng)、運(yùn)動(dòng)等，進(jìn)而調(diào)控細(xì)胞與組織的生理狀況。例如以微影圖案基質(zhì)控制神經(jīng)細(xì)胞的生長(zhǎng)、透過(guò)生物選擇性表面技術(shù)重建血腦屏障、以生物互動(dòng)表面分析真菌生長(zhǎng)等。
（4）分子過(guò)濾技術(shù)(molecularfiltration)：通常指的是利用孔徑在納米級(jí)大小的透膜、微管、多孔材料等來(lái)有效過(guò)濾大小不等的分子，以達(dá)到分離與濃縮等目的。例如以膠原蛋白（collagen）覆于硅芯片表面的過(guò)濾裝置、以納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行酵素傳輸?shù)取?/p>
（5）特殊細(xì)胞分離技術(shù)(sparsecellisolation)：有些細(xì)胞特別表現(xiàn)出和其它細(xì)胞不同的.特性與特殊的生理功能，而這類細(xì)胞的數(shù)目比例往往很小，因此能否有效將它們從其它細(xì)胞中分離出來(lái)就顯得格外重要。通常本技術(shù)會(huì)通過(guò)開(kāi)發(fā)或使用納米尺度的儀器或設(shè)備達(dá)到分離特殊細(xì)胞的目的。例如從混合組織中分離被病毒感染的細(xì)胞、惡性腫瘤細(xì)胞、免疫細(xì)胞、胚胎細(xì)胞、干細(xì)胞及微生物等；或構(gòu)建亞細(xì)胞（subcellular）等級(jí)細(xì)胞分類及分析系統(tǒng)。
熱學(xué)、聲學(xué)、壓力、質(zhì)量變化等相對(duì)應(yīng)的換能器（transducer），將反應(yīng)轉(zhuǎn)換成可處理的訊號(hào)輸出。生物傳感器的基本結(jié)構(gòu)包括：生物物質(zhì)層、換能器、訊號(hào)處理系統(tǒng)、訊號(hào)輸出系統(tǒng)。根據(jù)感測(cè)物質(zhì)的種類可將生物傳感器的種類區(qū)分為：酵素傳感器、免疫傳感器、受體傳感器、微生物傳感器、細(xì)胞傳感器、組織傳感器及核酸傳感器等。
納米材料論文篇八
整個(gè)會(huì)計(jì)管理系統(tǒng)使用b/s架構(gòu)，以oracleerp作為基礎(chǔ)，使用當(dāng)前較為成熟的三層技術(shù)結(jié)構(gòu)，將web服務(wù)鞥、業(yè)務(wù)應(yīng)用層和數(shù)據(jù)服務(wù)層三個(gè)層次結(jié)合起來(lái)，通過(guò)靈活部署、合理響應(yīng)的方式，構(gòu)建起一個(gè)界面友好、安全穩(wěn)定的會(huì)計(jì)管理系統(tǒng)。
3.2基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的會(huì)計(jì)管理系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)
（1）自主設(shè)置會(huì)計(jì)科目?？梢愿鶕?jù)主體單位的統(tǒng)一規(guī)定，對(duì)會(huì)計(jì)科目體系及報(bào)表體系進(jìn)行對(duì)應(yīng)的維護(hù)，并根據(jù)實(shí)際需要對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行修改，在各個(gè)分支機(jī)構(gòu)提出申請(qǐng)之后，上報(bào)主體單位的.財(cái)務(wù)處進(jìn)行審批，由系統(tǒng)的管理人員進(jìn)行統(tǒng)一的維護(hù)、管理。
（2）用戶設(shè)置。利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)會(huì)計(jì)管理系統(tǒng)可以對(duì)主體單位的所有用戶進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)置和管理，并利用角色關(guān)聯(lián)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)審批流程的快速響應(yīng)。
（3）審批流程的自定義。各個(gè)功能模塊都可以設(shè)置相對(duì)獨(dú)立的審批流程，例如憑證審批流程、報(bào)銷審批流程等，通過(guò)角色關(guān)聯(lián)的方法，將用戶直接關(guān)聯(lián)至對(duì)應(yīng)的審批流程。
（4）組織架構(gòu)的維護(hù)。各個(gè)單位及相關(guān)部門的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化后，財(cái)務(wù)部門可以進(jìn)行變更申請(qǐng)，由會(huì)計(jì)管理系統(tǒng)的相關(guān)人員根據(jù)具體的變化對(duì)項(xiàng)目組織層次結(jié)構(gòu)、項(xiàng)目自動(dòng)會(huì)計(jì)、組織資源列表、領(lǐng)料部門等組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行維護(hù)和變更。
（5）分支機(jī)構(gòu)信息管理。主體單位根據(jù)統(tǒng)一的編碼規(guī)則對(duì)分支機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行維護(hù)，當(dāng)需要新增或者變更下屬部門或者下設(shè)分支機(jī)構(gòu)的信息時(shí)，經(jīng)使用部門提出申請(qǐng)之后，由財(cái)務(wù)部門根據(jù)業(yè)務(wù)的關(guān)聯(lián)屬性進(jìn)行財(cái)務(wù)信息的設(shè)置。
（6）物資的管理和維護(hù)。在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化時(shí)，單位大多數(shù)的物資分類和編碼是使用程序直接導(dǎo)入的，而在后續(xù)的使用過(guò)程中，大部分的操作都需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行對(duì)應(yīng)的增減，因此，主體單位及其分支機(jī)構(gòu)需各自根據(jù)自身的實(shí)際情況對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行維護(hù)。
3.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在會(huì)計(jì)管理工作中的應(yīng)用效果
（1）促進(jìn)單位整體工作水平的提高。利用會(huì)計(jì)業(yè)務(wù)流程的重構(gòu)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)會(huì)計(jì)管理系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息傳遞功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)主體單位的所有分支機(jī)構(gòu)實(shí)施統(tǒng)一的會(huì)計(jì)管理，簡(jiǎn)化了原有的審批流程，提高了會(huì)計(jì)管理工作效率，提高了單位的整體工作水平。
（2）促進(jìn)會(huì)計(jì)管理系統(tǒng)功能的提高。利用會(huì)計(jì)管理系統(tǒng)的報(bào)表查詢平臺(tái)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)單位各個(gè)部門（或者分支機(jī)構(gòu)）工作信息的搜集和集成，能夠?yàn)樨?cái)務(wù)管理工作提供一個(gè)信息分析的完善平臺(tái)，為單位的管理與經(jīng)營(yíng)決策提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的信息依據(jù)，有效地提高了單位的應(yīng)急反應(yīng)能力。
（3）促進(jìn)會(huì)計(jì)服務(wù)水平的提高。會(huì)計(jì)工作的主要任務(wù)就是為單位的財(cái)務(wù)管理服務(wù)，進(jìn)而也可以為整個(gè)主體單位的有序運(yùn)營(yíng)服務(wù)，因此真實(shí)、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、有效的會(huì)計(jì)信息對(duì)于一個(gè)單位的健康運(yùn)營(yíng)有著不可替代的重要作用，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在會(huì)計(jì)管理工作中的運(yùn)用為提高會(huì)計(jì)工作的服務(wù)水平奠定了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)，更好地發(fā)揮出了其服務(wù)財(cái)務(wù)管理、服務(wù)單位的職能。
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納米材料論文篇九
在上期關(guān)注了全球頂尖高分子材料研究所之后，本期理財(cái)周報(bào)將聚焦納米材料和生物材料的全球頂尖實(shí)驗(yàn)室。
眾所周知，納米材料和生物材料屬前沿新材料，代表著未來(lái)材料科學(xué)的發(fā)展方向。由于這兩種材料具有重要的戰(zhàn)略意義，各個(gè)國(guó)家在這兩個(gè)領(lǐng)域的研發(fā)競(jìng)爭(zhēng)可謂白熱化。
美國(guó)將信息材料、生物醫(yī)用、納米材料、環(huán)境材料和材料技術(shù)科學(xué)等列為重點(diǎn)發(fā)展方向，日本重點(diǎn)加強(qiáng)信息通信、環(huán)境、生命科學(xué)和納米材料方面的優(yōu)勢(shì)，歐盟則重點(diǎn)發(fā)展光電、有機(jī)電子、超導(dǎo)復(fù)合、催化劑、光學(xué)、磁性、納米和智能材料。
由此可見(jiàn)，納米、生物材料已成兵家必爭(zhēng)之地。根據(jù)我國(guó)的新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”規(guī)劃，納米材料和生物材料也是材料科學(xué)的重點(diǎn)發(fā)展方向。2012年6月，四年一度的世界生物材料大會(huì)首次落戶中國(guó)，尼古拉·佩帕斯、錢煦、威廉·邦菲爾德、師昌緒等一大批國(guó)際頂尖生物材料專家匯聚成都，顯示出了中國(guó)在生物材料方面日益增加的影響力。
顯然，爭(zhēng)奪納米和生物材料話語(yǔ)權(quán)關(guān)鍵還是研究所和研究人才的競(jìng)爭(zhēng)。
19xx年7月在美國(guó)召開(kāi)了第一屆國(guó)際納米科技技術(shù)會(huì)議，正式宣布納米材料科學(xué)為材料科學(xué)一個(gè)新分支，美國(guó)也成為了全球納米技術(shù)研究的中心。
大學(xué)研究所方面，走在納米材料研究前沿的美國(guó)大學(xué)包括紐約州立大學(xué)阿爾巴尼分校、哈佛大學(xué)、北達(dá)科他州立大學(xué)、史丹佛大學(xué)、美國(guó)加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校、加州大學(xué)圣地亞哥分校和斯坦福大學(xué)等。
其中，紐約州立大學(xué)阿爾巴尼分校的納米技術(shù)與工程學(xué)院擁有55億的公眾和私人投資，是全球納米技術(shù)研究中心之一，也是世界上第一個(gè)專門研究納米科學(xué)與納米工程的高等院校。在國(guó)家/獨(dú)立研究所方面，橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和美國(guó)加州納米技術(shù)研究院等均享有國(guó)際盛譽(yù)。
此外，美國(guó)跨國(guó)也走在納米研究的前列：ibm和nec都是最早進(jìn)入納米技術(shù)研究領(lǐng)域的，最先取得碳納米管這一納米科技基石之一的基礎(chǔ)專利，nantero則是第一家開(kāi)發(fā)微電子級(jí)碳納米管材料、并使用碳納米管開(kāi)發(fā)下一代半導(dǎo)體設(shè)備的。
美國(guó)生物材料方面的研究同樣全球領(lǐng)先，著名的斯坦福大學(xué)、哈佛大學(xué)、麻省理工學(xué)院、加州大學(xué)伯克利分校、加州理工學(xué)院、約翰霍普金斯大學(xué)、普林斯頓大學(xué)、加州大學(xué)舊金山分校、耶魯大學(xué)、康乃爾大學(xué)、圣路易斯華盛頓大學(xué)、杜克大學(xué)、芝加哥大學(xué)美國(guó)頂尖院校生物工程研究排名靠前。
剛剛結(jié)束的2013年諾貝爾獎(jiǎng)獲得者中，邁克爾·萊維特和托馬斯·c·蘇德霍夫等兩位生物化學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)家出自同一所大學(xué)：斯坦福大學(xué)。
大名鼎鼎的mit生物材料研究也走在世界頂尖水平，該校擁有44個(gè)與生物材料研究相關(guān)的研究中心/研究室。
美國(guó)同樣還有一批生物材料研究領(lǐng)先的跨國(guó)企業(yè)，如安捷倫科技，英斯特朗、ceramtec、泰科納（ticona）、冶聯(lián)科技、crs）、美敦力(medtronic)等等。
這些的產(chǎn)品壟斷了全球大部分的高端生物材料市場(chǎng)份額，其研發(fā)實(shí)力也可見(jiàn)一斑。歐日朝迎頭趕上在如此眾多頂尖大學(xué)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家研究所和跨國(guó)實(shí)驗(yàn)室的支撐下，美國(guó)在納米材料、生物材料方面建立的優(yōu)勢(shì)已基本上無(wú)人可以撼動(dòng)。
不過(guò)即便如此，以歐洲和日韓為代表的研究力量同樣不可小覷，部分領(lǐng)域甚至已經(jīng)可以和美國(guó)匹敵，并呈現(xiàn)出德國(guó)、英國(guó)、日本和韓國(guó)四足鼎立之勢(shì)。
德國(guó)在納米材料領(lǐng)域的研究起步較早，在全國(guó)范圍內(nèi)建立了六大納米研究中心，分別是納米結(jié)構(gòu)、納米應(yīng)用開(kāi)發(fā)、納米技術(shù)、納米化學(xué)、納米加工和納米分析中心，形成一張遍布全國(guó)的納米科技研究協(xié)作網(wǎng)，而馬普學(xué)會(huì)、弗朗霍夫協(xié)會(huì)、海姆霍茨大研究中心聯(lián)合會(huì)和萊布尼茨研究聯(lián)合會(huì)則是德國(guó)納米研究的核心力量。
納米材料方面的`大學(xué)研究室，則主要是卡爾斯魯厄理工學(xué)院，德國(guó)不倫瑞克理工大學(xué)半導(dǎo)體技術(shù)研究所。
生物材料方面，德國(guó)柏林柏林——勃蘭登堡地區(qū)是德國(guó)生物技術(shù)研究機(jī)構(gòu)分布密集最高的地區(qū)，同時(shí)也是歐洲最大的“全方位服務(wù)型生物科技區(qū)”，共擁有6個(gè)生物科技園和2個(gè)特別實(shí)驗(yàn)室。
與德國(guó)相比，英國(guó)的納米材料相對(duì)遜色，不過(guò)生物工程技術(shù)卻有過(guò)之而無(wú)不及。在英國(guó)，誕生了世界上第一只克隆羊“多莉”。英國(guó)在生物材料領(lǐng)域次于美國(guó)，居世界第二。據(jù)理財(cái)周報(bào)材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的不完全統(tǒng)計(jì)，迄今為止，英國(guó)在生物和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域已獲得了20多個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)。
大學(xué)研究室方面，劍橋大學(xué)材料科學(xué)與冶金系擁有生物材料的全球頂尖研究院，zeneca、glaxowelle和smithklihebeacham等跨國(guó)生物材料研究能力也是全球領(lǐng)先。
在日本，研究中心是其主要研究陣地。日立的“納米技術(shù)管理推進(jìn)中心”、日本電器“基礎(chǔ)研究實(shí)驗(yàn)室”；日本電報(bào)電話的“厚木實(shí)驗(yàn)室”、富士通的納米技術(shù)研究中心等企業(yè)研究中心是其納米材料研究的核心力量。
韓國(guó)則憑借著三星等巨頭在納米材料技術(shù)的研究領(lǐng)域迎頭趕上。
中國(guó)研究階段性突破
在國(guó)內(nèi)，中科院的納米材料和生物材料研究仍舊首屈一指。理財(cái)周報(bào)記者獲悉，中科院國(guó)家納米科學(xué)中心主要從事納米技術(shù)理論研究，該中心在20年在鉍系化合物超結(jié)構(gòu)制備，基于新型te化物納米材料的寬帶光譜光學(xué)探測(cè)器，新型微納加工方法等諸多方面的研究均取得獲得突破性新進(jìn)展。
國(guó)家納米中心現(xiàn)有6個(gè)研究室、2個(gè)實(shí)驗(yàn)室和1個(gè)發(fā)展研究中心、人員方面，納米中心目前科技人員159人、科技支撐人員23人，包括研究員31人、副研究員及高級(jí)工程技術(shù)人員39人。20年，納米中心科研人員共發(fā)表sci251篇。
此外，北京航空航天大學(xué)，南京理工大學(xué)，北京科技大學(xué)，大連理工大學(xué)等院校納米材料研究起步較早。
生物材料方面，中科院上海硅酸鹽研究所和清華大學(xué)、四川大學(xué)、南開(kāi)大學(xué)、上海交通大學(xué)、華南理工大學(xué)、華東理工大學(xué)等大學(xué)研究室在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位。20年的世界生物材料大會(huì)承辦方便是四川大學(xué)。
納米材料論文篇十
納米材料的概念是一位德國(guó)學(xué)者在1980年首次提出的，他是只晶體晶粒尺寸在1～100數(shù)量級(jí)的超細(xì)材料。晶體晶粒的尺寸在標(biāo)準(zhǔn)級(jí)內(nèi)，被稱為超細(xì)材料，納米級(jí)高于1nm的被成為超細(xì)材料。嚴(yán)格意義的納米材料尺寸在5nm數(shù)量級(jí)。納米材料制作新時(shí)代產(chǎn)品的工藝技術(shù)是納米技術(shù)。
超細(xì)晶粒的優(yōu)異特殊性能是由納米材料的特殊性能引起的，由此特性導(dǎo)致的眾多實(shí)驗(yàn)結(jié)果，引起了科學(xué)界的廣泛重視，這也使得納米科技邁入了科學(xué)界的橋處低位。納米晶體材料、復(fù)合材料被統(tǒng)稱為納米材料。
納米材料的空間維數(shù)由納米結(jié)構(gòu)的區(qū)分可以分為：（1）零維的納米顆粒材料；（2）一維纖維納米材料；（3）二維層狀納米材料。所有固態(tài)晶體材料均是晶體結(jié)構(gòu)的晶粒以及具有無(wú)序排列結(jié)構(gòu)的晶界組成，而晶界的厚度占的體積分?jǐn)?shù)很小可忽略不計(jì)，而納米材料中界面部分所占的體積分?jǐn)?shù)相當(dāng)大，使得納米材料成為一種新的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。此外，由于納米晶粒中的原子排列十分無(wú)序，使得通常大晶體材料產(chǎn)生分裂而成為分子軌道的能級(jí)。高濃度界面及原子能級(jí)的特殊結(jié)構(gòu)導(dǎo)致納米材料的性能的顯著改變。納米材料及納米技術(shù)被公認(rèn)為是21世紀(jì)最有前途的研究和發(fā)展領(lǐng)域。
2納米材料的特性
2.1納米材料獨(dú)特的表面效應(yīng)
納米材料的表面原子數(shù)是有變化效應(yīng)的，引起變化效應(yīng)的是由原子數(shù)和總原子數(shù)的比例與晶粒的尺寸配比的，這樣的變化成為納米材料的表面效應(yīng)。相似形狀的粒子的表面積與其線尺寸的平方成正比，由此可得其比表面積（表面積/體積）與線尺寸成反比。
粒子線尺寸的變化對(duì)表面積會(huì)造成顯著影響，粒子線增大，表面積見(jiàn)效，表面積的原子數(shù)也會(huì)響應(yīng)的增加，由此導(dǎo)致表面原子配屬的重大失衡使納米材料的化學(xué)性顯像明顯。
2.2納米材料的體積效應(yīng)
納米材料的體積效應(yīng)是由于單個(gè)納米粒子所包含的原子數(shù)很少導(dǎo)致。金屬納米粒子靠近費(fèi)米面進(jìn)一步假設(shè)他們的能級(jí)為準(zhǔn)原子態(tài)，由此得到費(fèi)米能級(jí)。納米粒子的直徑減小導(dǎo)致能級(jí)間距將增大，進(jìn)而電阻率將增大，甚至?xí)?dǎo)致絕緣體。對(duì)具有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的金屬納米粒子還會(huì)出現(xiàn)非導(dǎo)電的高溫結(jié)構(gòu)相，此情況僅在粒子中觀測(cè)到。
2.3納米材料的量子尺寸效應(yīng)
納米粒子的尺寸下降會(huì)導(dǎo)致半導(dǎo)體中分子軌道能級(jí)被占據(jù)，從而使得處于分離的量子化能級(jí)中的電子的波動(dòng)性效應(yīng)。納米粒子的尺寸相當(dāng)或更小時(shí)，呈現(xiàn)量子尺寸效應(yīng)。例如，光吸收材料的特征波長(zhǎng)而顯示出極高的矯頑力。
2.4納米材力學(xué)性能的效應(yīng)
納米材料的性能效應(yīng)是由納米粒子細(xì)化和材料的強(qiáng)度造塑性共同顯現(xiàn)的。為了提高材料結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，晶粒細(xì)化可以大大增強(qiáng)這種效應(yīng)，并且第二次強(qiáng)化的過(guò)程隨著尺寸的增加會(huì)顯著增大，效果更強(qiáng)。結(jié)構(gòu)納米材料中，晶粒的相位結(jié)構(gòu)更加細(xì)化，使其力學(xué)性能遠(yuǎn)超其他結(jié)構(gòu)材料之上。納米陶瓷和金屬的任性已達(dá)到了普通金屬材料的韌性水平，超過(guò)了超級(jí)鋼。
3納米技術(shù)
范圍在10～7cm范圍內(nèi)的物體，經(jīng)常顯示出物理化學(xué)甚至生物性上的異樣特征和現(xiàn)象。納米技術(shù)的通俗定義是納米尺度利用的結(jié)果。納米在發(fā)展過(guò)程中，中字和電子交互作用形成波動(dòng)，豐富了納米尺度利用的方式。
結(jié)構(gòu)的特征尺寸介于10-9～10-7m（1～100nm）的范圍，物體經(jīng)常顯示出物理、化學(xué)和生物上新穎而明顯改善的特性和現(xiàn)象.納米技術(shù)是在一個(gè)納米尺度利用功能結(jié)構(gòu)的通俗定義。在納米尺度上的重大改變主要是由于物質(zhì)中的電子和原子交互作用的波動(dòng)。通過(guò)創(chuàng)造納米尺度的結(jié)構(gòu)能控制材料的基本特性，由此將出現(xiàn)以前被認(rèn)為生物系統(tǒng)的一個(gè)重要特性是物質(zhì)在納米尺度上有系統(tǒng)的組織。（-9和-7上標(biāo)嗎）
納米技術(shù)的一大特點(diǎn)便是允許將所需信息儲(chǔ)存在納米表面，無(wú)需機(jī)器人和其他原件共同的配合儲(chǔ)存.材料和生物科學(xué)技術(shù)結(jié)合，會(huì)得到全新的加工方法和工業(yè)動(dòng)能.納米尺度和微米尺度共同材料性質(zhì)相比，納米結(jié)構(gòu)的韌性十足，不受影響.納米體積的催化劑會(huì)大大減少?gòu)U物產(chǎn)生和簡(jiǎn)介污染。納米結(jié)構(gòu)比微米小很多，所以納米構(gòu)成系統(tǒng)的原件密度大大高于微米尺度構(gòu)成的原件。電子元器件在納米結(jié)構(gòu)的控制下相互作用，會(huì)得到新的電子元件，減低能耗的同時(shí)可以大大提高動(dòng)能，提高效率。典型的納米技術(shù)。
（1）自然界的納米技術(shù)。葉綠體是進(jìn)行光合作用的核心，其內(nèi)部包括納米級(jí)的分子結(jié)構(gòu)，具有轉(zhuǎn)化光能和二氧化碳為生物化學(xué)能的高活性.人類和動(dòng)物牙齒表面的納米級(jí)微晶，光滑并具有很高的硬度.
（2）早期的納米技術(shù)。攝影和催化是早期的納米技術(shù)。這兩項(xiàng)技術(shù)通過(guò)納米技術(shù)的發(fā)展而大幅提高。大部分現(xiàn)有的納米技術(shù)是意外地發(fā)現(xiàn)的，例如，現(xiàn)在我們知道在橡膠中加入某種無(wú)機(jī)粘土可提高輪胎的壽命和耐磨性。
（3）鐵磁流體。磁鐵流體是一種由高精度納米顆粒組成的膠體，納米顆粒是永態(tài)磁體，只有當(dāng)鐵磁流體的磁場(chǎng)為零，附加磁場(chǎng)生成變化，才會(huì)發(fā)生共生反應(yīng)。鐵磁流體區(qū)別于其他流體，在得到外加磁場(chǎng)的同時(shí)，由于力矩產(chǎn)生于鐵磁流體內(nèi)部，特殊的流體力學(xué)現(xiàn)象會(huì)顯現(xiàn)。
（4）硬質(zhì)材料。納米結(jié)構(gòu)的硬材料正在進(jìn)入商業(yè)領(lǐng)域.如wc/co和tic/和co組成的納米材料形成雙連續(xù)納米結(jié)構(gòu)，獲得優(yōu)異的材料性能的同時(shí)硬度、斷裂韌性和耐磨性都有顯著提高.
（5）納米涂料。納米涂料的熱噴技術(shù)將納米結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用于商業(yè)的途徑.晶粒尺寸達(dá)到納米尺度并且原子數(shù)目是可控范圍內(nèi)時(shí)，境界顆粒的純度達(dá)到最大，和其他晶粒材料共同具備抗腐蝕能力。熱穩(wěn)定性和抵抗位錯(cuò)是納米晶粒的特性，由此特性可以衍生出超高的硬度和韌性。納米級(jí)涂料在日常使用過(guò)程中，可以減小涂料的應(yīng)力狀態(tài)，提高涂層厚度，抗腐蝕性能極強(qiáng)，耐老化。該技術(shù)現(xiàn)已應(yīng)用在渦輪葉片，螺旋槳機(jī)翼等部件，每年有幾十億美元的潛在應(yīng)用市場(chǎng)。
（6）納米技術(shù)與相關(guān)技術(shù)路徑分析。任何技術(shù)領(lǐng)域都無(wú)法獨(dú)立的存在于科研領(lǐng)域，都是相對(duì)獨(dú)立但又不同程度的和其他技術(shù)形成交互過(guò)程的情況，技術(shù)領(lǐng)域性質(zhì)的差異導(dǎo)致獨(dú)立發(fā)展和互溶發(fā)展間的異樣表現(xiàn)形式。專利技術(shù)領(lǐng)域的共同關(guān)系，可以闡明技術(shù)領(lǐng)域間多項(xiàng)技術(shù)的互動(dòng)關(guān)系。表1按共現(xiàn)特征統(tǒng)計(jì)了三個(gè)階段納米技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。
4網(wǎng)絡(luò)駭客攻擊
駭客攻擊指的是通過(guò)破解系統(tǒng)的某個(gè)程序來(lái)獲取數(shù)據(jù)甚至是獲利，駭客攻擊的主要手段分為破壞性和非破壞性。非破壞性僅影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行而破壞性則會(huì)盜取用戶的重要數(shù)據(jù)，形成重大影響。
駭客攻擊的常見(jiàn)模式是通過(guò)干擾程序運(yùn)行、獲取文件和傳輸方式等不被許可的操作。駭客攻擊的對(duì)象和數(shù)據(jù)一般都是非常重要或者機(jī)密的，當(dāng)攻擊形成以后，會(huì)對(duì)客戶造成重大損害。在使用電子郵件、木馬等手段來(lái)攻擊時(shí)，給整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)造成了極大的損害。由于駭客對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行有著重要的影響甚至是重大損害和經(jīng)濟(jì)威脅，各國(guó)對(duì)于該領(lǐng)域均非常重視，但就目前，防御駭客攻擊的相關(guān)技術(shù)人才非常緊缺，相關(guān)培訓(xùn)也鳳毛麟角，美國(guó)的國(guó)安局已成為對(duì)駭客人才需求最為迫切的美國(guó)聯(lián)邦機(jī)構(gòu)。駭客領(lǐng)域中威脅計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的因素，如表2所示。
5計(jì)算機(jī)病毒
計(jì)算機(jī)病毒非常常見(jiàn)，是通過(guò)編制一些計(jì)算機(jī)指令，并且插入一定數(shù)目的損害性數(shù)據(jù)，使其能夠達(dá)到自我復(fù)制的計(jì)算機(jī)指令。計(jì)算機(jī)病毒有各自的特點(diǎn)，大部分分為伴隨性、蠕蟲(chóng)性、變型形等形態(tài)的病毒。這些病毒有些是隨時(shí)呈現(xiàn)激活狀態(tài)的，有些是自身釋放在內(nèi)存中，一旦計(jì)算機(jī)重啟或者關(guān)機(jī)，只要接通電源，便可實(shí)施傳染；但有些病毒在電腦中僅有一小部分的占用空間，即便激活狀態(tài)也不會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)形成過(guò)大的傷害。
5.1系統(tǒng)漏洞
系統(tǒng)漏洞是指由于操作軟件設(shè)計(jì)的疏忽和技術(shù)上的不完善，為不法分子竊取該軟件的程序流提供了機(jī)會(huì)，使得系統(tǒng)被各種木馬和病毒等侵入計(jì)算機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)大面積控制，進(jìn)而得到重要的信息和文件，甚至于破壞了電腦操作系統(tǒng)。系統(tǒng)漏洞也作為病毒的入侵入口存在。
長(zhǎng)期以來(lái)，正版系統(tǒng)都以其高昂的購(gòu)買成本讓大多數(shù)人望而卻步，大多數(shù)人還在使用著盜版系統(tǒng)，但盜版系統(tǒng)通常會(huì)留下非常多的系統(tǒng)漏洞。主要漏洞類型分為up漏洞、賬號(hào)類漏洞和熱鍵類漏洞。這些漏洞的存在也進(jìn)一步提供了病毒的擴(kuò)散溫床，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)病毒的進(jìn)一步擴(kuò)散，影響了計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)安全。
6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全防范技術(shù)的應(yīng)用分析
6.1防火墻技術(shù)防火墻
防火墻通過(guò)執(zhí)行站點(diǎn)的安全策略，從而限制人們從定制的控制點(diǎn)離開(kāi)；同時(shí)所有的的信息想要進(jìn)入計(jì)算機(jī)，都必須通過(guò)防火墻，這樣就能夠有效的記錄網(wǎng)上的所有活動(dòng)，防止病毒侵入；防火墻能夠通過(guò)隔開(kāi)網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)網(wǎng)段與另一個(gè)網(wǎng)段，從而能夠很好對(duì)用戶暴露點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)與限制。
7納米材料與技術(shù)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合
7.1數(shù)據(jù)加密技術(shù)
數(shù)據(jù)加密技術(shù)作為一種新興技術(shù)，也是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的保障性技術(shù)，是指?jìng)魉头酵ㄟ^(guò)各種加密函數(shù)轉(zhuǎn)換形成密文，接收方對(duì)于數(shù)據(jù)加密技術(shù)的控制，需要數(shù)據(jù)加密技術(shù)的指定性。要求只有在解除密碼后，才能而獲得原來(lái)的數(shù)據(jù)，這些特殊的信息就是密鑰。密鑰共分為三類：專用密鑰、對(duì)稱密鑰和公開(kāi)密鑰。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由繁多的路徑所構(gòu)成，非常復(fù)雜，信息的傳播也異常廣泛，如何保證信息在傳播過(guò)程中的安全性和時(shí)效性，需要通過(guò)計(jì)算機(jī)信息的加密技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
7.2網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)控制技術(shù)
網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)控制技術(shù)指的是以路由器作為網(wǎng)關(guān)，對(duì)外界的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)信息控制和篩選。這種技術(shù)可以防止計(jì)算機(jī)在實(shí)施遠(yuǎn)程登錄和文件使用過(guò)程中，防止不法分子通過(guò)漏洞，對(duì)電腦進(jìn)行空盒子。對(duì)訪問(wèn)者的身份進(jìn)行深入檢測(cè)后，可以有效的防止入侵，確保計(jì)算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中的安全。
7.3安全漏洞檢測(cè)技術(shù)
安全漏洞檢測(cè)是一項(xiàng)重要技術(shù)。通過(guò)安全漏洞掃描能夠幫幫助用戶在駭客攻擊之前找到系統(tǒng)的漏洞，并及時(shí)的恢復(fù)。在對(duì)安全漏洞進(jìn)行檢測(cè)的可以從各個(gè)方面進(jìn)行了預(yù)防，保證網(wǎng)絡(luò)的安全。
7.4數(shù)據(jù)庫(kù)的備份與恢復(fù)技術(shù)
為了防止防止系統(tǒng)發(fā)生意外，數(shù)據(jù)庫(kù)的備份與恢復(fù)技術(shù)需要保證數(shù)據(jù)的安全性和完整性。這種備份技術(shù)主要有數(shù)據(jù)庫(kù)、備份數(shù)據(jù)庫(kù)和事物日志來(lái)更好的確定網(wǎng)絡(luò)的安全。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的構(gòu)成模塊，如圖1所示。
7.5系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖的測(cè)試環(huán)境
測(cè)試環(huán)境。本系統(tǒng)的測(cè)試主要硬件環(huán)境：intelpentiumd2.8g；軟件環(huán)境：windowsr2；測(cè)試工具：netbeansprofile3.2。從測(cè)試結(jié)果來(lái)看，在整個(gè)架構(gòu)中，索引是由guice維護(hù)的單例進(jìn)行單線程索引，整個(gè)系統(tǒng)在最慢的環(huán)節(jié)遇到了瓶頸，因此線程數(shù)從3個(gè)提升到4個(gè)引起的性能并沒(méi)有很大的提高，猜測(cè)線程數(shù)如果繼續(xù)提升到某個(gè)數(shù)值，系統(tǒng)效率反而會(huì)下降。
8結(jié)語(yǔ)
在系統(tǒng)功能上，由納米材料和納米技術(shù)逐漸延伸的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展遍歷行業(yè)內(nèi)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)根據(jù)http協(xié)議中的type字段自動(dòng)找到相應(yīng)解析器（parser）解析資源，解析器將解析后的resource對(duì)象傳遞給索引模塊進(jìn)行索引，實(shí)現(xiàn)納米技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的抓取過(guò)程。在抓取過(guò)程中能盡可能過(guò)濾重復(fù)模塊，功能過(guò)濾不符合規(guī)則的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，能夠在抓取過(guò)程中統(tǒng)計(jì)信息，分析網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。由于使用者對(duì)搜索引擎的需求是既有共性又有個(gè)性特征，因此只有結(jié)合用戶需求的實(shí)際，開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的檢索系統(tǒng)以發(fā)揮其相應(yīng)的作用，產(chǎn)生社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)
[6]李剛.利用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合方法的木材表面功能性改良[d].哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)，2011.
納米材料論文篇十一
納米材料是指尺度在1nm—100nm范圍內(nèi)的材料，常見(jiàn)的有零維納米顆粒和一維納米材料，后者包括納米棒、納米線和納米管等等。納米技術(shù)是指在納米尺度范圍內(nèi)，操縱原子、分子或原子團(tuán)、分子團(tuán)，使它們重新排列組合,創(chuàng)造具有特定功能的新物質(zhì)的科學(xué)技術(shù)。納米材料的研究和納米技術(shù)在最近幾年得到了廣泛的重視和發(fā)展，并被應(yīng)用到很多領(lǐng)域。
納米材料自從在微電子和半導(dǎo)體工業(yè)中得到了成功應(yīng)用之后，現(xiàn)在正逐漸被應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)方面，并取得了良好的效果。納米微粒在性能上與通常所用的宏觀材料完全不同，具有很多特殊性。這些特殊的性能主要是與其特殊的體積所引起，主要表現(xiàn)為表面與界面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等。納米微粒的這些特殊性能使得其在實(shí)際應(yīng)用中具有很多特殊的效果，如比表面積大、表面活性中心多、表面反應(yīng)活性高、強(qiáng)烈的吸附能力、較高催化能力、低毒性以及不易受體內(nèi)和細(xì)胞內(nèi)各種酶降解等。這些特殊的表現(xiàn)，使得其在生物醫(yī)學(xué)方面得到廣泛的應(yīng)用。納米微粒在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用上占據(jù)了很大的地位，但一維納米材料如納米管在一些特殊的生物應(yīng)用中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，也開(kāi)始受到重視。納米管具有較大的內(nèi)部空腔體積，從小分子到蛋白質(zhì)分子等許多化學(xué)或生物物質(zhì)都可被填充其中；此外，納米管具有明顯的內(nèi)、外表面和開(kāi)放的端口，便于進(jìn)行不同的化學(xué)或生物化學(xué)修飾改性。下面分別介紹兩者在生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用。
核磁共振成像技術(shù)、細(xì)胞分離和染色技術(shù)、作為藥物或基因載體、生物替代納米材料、生物傳感器等很多領(lǐng)域。下面對(duì)一些比較成熟的技術(shù)作一些介紹。
生物芯片是在很小幾何尺度的表面積上，裝配一種或集成多種生物活性，僅用微量生理或生物采樣即可以同時(shí)檢測(cè)和研究不同的生物細(xì)胞、生物分子和dna的特性以及它們之間的相互作用，從而獲得生命微觀活動(dòng)的規(guī)律。其主要分為蛋白質(zhì)芯片和基因芯片(即dna芯片)兩類，具有集成、并行和快速檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)，其發(fā)展的最終目標(biāo)是將樣品制備、生化反應(yīng)到分析檢測(cè)的全過(guò)程集成化以獲得所謂的微型全分析系統(tǒng)。納米基因芯片技術(shù)正是利用了大多數(shù)生物分子自身所帶的正或負(fù)電荷，將電流加到測(cè)試板上使分子迅速運(yùn)動(dòng)并集中，通過(guò)電子學(xué)技術(shù)，分子在納米基因芯片上的結(jié)合速度比傳統(tǒng)方法提高一千倍。與常規(guī)技術(shù)相比，納米基因芯片具有很多優(yōu)點(diǎn)，如微電子技術(shù)使帶電荷的分子運(yùn)動(dòng)速度加快，分子雜交的時(shí)間僅以分鐘計(jì)而非傳統(tǒng)技術(shù)的以小時(shí)計(jì)；靈活性強(qiáng)，測(cè)試基板可安排為各種點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，可同時(shí)對(duì)一個(gè)樣本進(jìn)行多種測(cè)試，分析多種測(cè)試結(jié)果；用戶容易按自己的要求建立測(cè)試點(diǎn)陣；可現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行置換擴(kuò)增，使測(cè)試敏感，更有力度等等。生物芯片最典型的應(yīng)用就是進(jìn)行分子診斷，用于基因研究和傳染病研究等等。
納米探針一種探測(cè)單個(gè)活細(xì)胞的納米傳感器，探頭尺寸僅為納米量級(jí)，當(dāng)它插入活細(xì)胞時(shí)，可探知會(huì)導(dǎo)致腫瘤的早期dna損傷。一些高選擇性和高靈敏度的納米傳感器可以用于探測(cè)很多細(xì)胞化學(xué)物質(zhì)，可以監(jiān)控活細(xì)胞的蛋白質(zhì)和感興趣的其他生物化學(xué)物質(zhì)。還可以探測(cè)基因表達(dá)和靶細(xì)胞的蛋白生成，用于篩選微量藥物，以確定那種藥物能夠最有效地阻止細(xì)胞內(nèi)致病蛋白的活動(dòng)。隨著納米技術(shù)的進(jìn)步，最終實(shí)現(xiàn)評(píng)定單個(gè)細(xì)胞的健康狀況。使用能夠接受激光產(chǎn)生熒光的半導(dǎo)體量子點(diǎn)（一種半導(dǎo)體納米微晶粒），可以改善由于傳統(tǒng)有機(jī)熒光物質(zhì)激發(fā)光譜范圍窄、發(fā)射峰寬而且容易脫尾等現(xiàn)象。使用納米生物熒光探針可以快速準(zhǔn)確的選擇性標(biāo)記目標(biāo)生物分子，靈敏測(cè)試細(xì)胞內(nèi)的失蹤劑，標(biāo)記細(xì)胞，也可以用于細(xì)胞表面的標(biāo)記研究。此外進(jìn)行其它改造可以用以檢測(cè)很多其他東西，如cognet等人用10nm的金顆粒標(biāo)記膜蛋白用于蛋白質(zhì)的成像檢測(cè)，克服了熒光標(biāo)記的褪色及閃動(dòng)的缺點(diǎn)，檢測(cè)靈敏度高，信號(hào)穩(wěn)定。另有人選用葡萄糖包覆超順磁性的fe3o4納米粒子，通過(guò)葡萄糖表面的酞基化實(shí)現(xiàn)與抗體的偶聯(lián)，制得fe3o4/葡萄糖/抗體磁性納米生物探針，將此探針進(jìn)行層析實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，該探針完全適用于快速免疫檢測(cè)的需要。
該技術(shù)是現(xiàn)在醫(yī)學(xué)中使用較多的一種技術(shù)，其使用的納米微粒主要是納米級(jí)的超順磁性氧化鐵粒子。根據(jù)產(chǎn)品的顆粒大小可以分為兩種類型，一類是普通的超順磁性氧化鐵納米粒子，一般直徑在40—400nm；另一類是超微型超順磁性氧化鐵納米粒子，其最大直徑不超過(guò)30nm。該技術(shù)是因?yàn)槿梭w的網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)具有一分豐富的巨噬細(xì)胞，這些吞噬細(xì)胞是人體細(xì)胞免疫系統(tǒng)的組成部分，當(dāng)超順磁性氧化鐵納米粒子通過(guò)靜脈注射進(jìn)入人體后，與血漿蛋白結(jié)合，并在調(diào)理素作用下被網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)識(shí)別，吞噬細(xì)胞就會(huì)把超順磁性氧化鐵納米粒子作為異物而攝取，從而使超順磁性氧化鐵集中在網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞的.組織和器官中。吞噬細(xì)胞吞噬超順磁性氧化鐵使相應(yīng)區(qū)域的信號(hào)降低，而腫瘤組織因不含正常的吞噬細(xì)胞而保持信號(hào)不變，從而可以鑒別腫瘤組織。使用納米顆?？梢允沟脵z測(cè)出的病灶直徑從使用普通顆粒的1.5cm下降到0.3cm。
血液中紅細(xì)胞的大小為6000—9000nm，一般細(xì)菌的長(zhǎng)度為2000—3000nm，引起人體發(fā)病的病毒尺寸一般為幾十納米，因此納米微粒的尺寸比生物體內(nèi)的細(xì)胞和紅細(xì)胞小的多，這就為生物學(xué)研究提供了一條新的途徑，即利用納米顆粒進(jìn)行細(xì)胞分離和細(xì)胞染色等。如研究表明，用sio2納米顆?？蛇M(jìn)行細(xì)胞分離。在sio2納米顆粒表面，包覆一層與待分離細(xì)胞有較好親和作用的物質(zhì)，這種納米顆?？梢苑稚⒃诤喾N細(xì)胞的膠體溶液，通過(guò)離心技術(shù)使細(xì)胞分離。這種方法有明顯的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)用價(jià)值。使用不同的納米顆粒與抗體的復(fù)合體與細(xì)胞、某些組織器器官和骨骼系統(tǒng)相結(jié)合，就相當(dāng)于給組織貼上了標(biāo)簽，利用顯微技術(shù)可以分辨各種組織，即用納米顆粒進(jìn)行細(xì)胞染色技術(shù)。
傳統(tǒng)的給藥方式主要是口服和注射。但是，新型藥物的開(kāi)發(fā)，特別是蛋白質(zhì)、核酸等生物藥物，要求有新的載體和藥物輸送技術(shù)，以盡可能降低藥物的副作用，并獲得更好的藥效。粒子的尺寸直接影響藥物輸送系統(tǒng)的有效性。納米結(jié)構(gòu)的藥物輸送是納米醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，具有提高藥物的生物可利用度、改進(jìn)藥物的時(shí)間控制釋放性能、以及使藥物分子精確定位的潛能。納米結(jié)構(gòu)的藥物輸送系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在能夠直接將藥物分子運(yùn)送到細(xì)胞中，而且可以通過(guò)健康組織把藥物送到腫瘤等靶組織。如通過(guò)制備大于正常健康組織的細(xì)胞間隙、小于腫瘤組織內(nèi)孔隙的載藥納米粒子，就可以把治療藥物選擇性地輸送到腫瘤組織中去。當(dāng)前研究的用于藥物輸送的納米粒子主要包括生物型粒子、合成高分子粒子、硅基粒子、碳基粒子以及金屬粒子等。用納米控釋系統(tǒng)輸送核苷酸有許多優(yōu)越性，如能保護(hù)核苷酸，防止降解，有助干核苷酸轉(zhuǎn)染細(xì)胞，并可起到定位作用，能夠靶向輸送核苷酸等。還可以對(duì)于一些藥材，如中藥加工成由納米級(jí)顆粒組成的藥，有助于人體的吸收。
納米微粒在生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用遠(yuǎn)不止上面提到的這些，利用納米微粒技術(shù)制備生物替代納米材料、生物傳感器等也已有很大發(fā)展。如納米人工骨的研究成功，并已進(jìn)行臨床試驗(yàn)。功能性納米粒子與生物大分子如多肽、蛋白質(zhì)、核酸共價(jià)結(jié)合，在靶向藥物輸運(yùn)和控制釋放、基因治療、癌癥的早期診斷與治療、生物芯片和生物傳感器等許多方面顯示出誘人的應(yīng)用前景和理論研究?jī)r(jià)值。
如前面所述，納米管以其特殊的性能，在生物醫(yī)學(xué)方面得到較多的研究和應(yīng)用。目前研究較多的納米管有碳納米管、硅納米管、脂納米管和肽納米管等。這些納米管主要是用于生物分離、生物催化、生物傳感和檢測(cè)等生物技術(shù)領(lǐng)域。
對(duì)納米管的內(nèi)、外表面進(jìn)行不同修飾后,可用作納米相萃取器，如用其進(jìn)行手性異構(gòu)分子的分離。由于異構(gòu)體分子之間的理化性質(zhì)差別非常小，因此傳統(tǒng)分離方法的選擇性往往都很低。將抗體通過(guò)一定的化學(xué)試劑固定在硅納米管的內(nèi)外表面，利用抗體對(duì)異構(gòu)體的特異結(jié)合作用，賦予納米管手性識(shí)別能力，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)特定手性異構(gòu)體的拆分，該思路使得納米管在手性生物物質(zhì)分離方面的應(yīng)用前景大為拓展。將用模板法制備的納米管可以留在膜孔內(nèi)可以用于分離。其分離機(jī)理之一即是上面提到的對(duì)納米管的修飾，另一機(jī)理是調(diào)節(jié)納米管的直徑尺寸使之與混合物中相對(duì)較小的物質(zhì)分子的尺寸相匹配，實(shí)現(xiàn)小分子與大分子物質(zhì)的分離，即所謂的篩分法。納米管的應(yīng)用使得對(duì)生命體中各種氨基酸、核酸分子的手性研究有了很大的進(jìn)展。
納米管用于生物催化技術(shù)的最主要的一個(gè)原因就是其大的比表面積，如含酶納米管可以在生物催化反應(yīng)器中使用。通過(guò)醛基硅烷將葡萄糖氧化酶(god)結(jié)合到硅納米管(管徑60nm)的內(nèi)外表面，形成的god納米管催化劑可催化葡萄糖的氧化反應(yīng),且無(wú)泄漏。雖然與目前常用的其他共價(jià)法固定化酶介質(zhì)(如聚合物、硅膠)相比，納米管固定化酶的活性降低幅度還較大，但納米管的微小尺寸、大比表面(120～700m2·g-1)和優(yōu)良的機(jī)械性使其更適合作為催化劑或載體用于生物微反應(yīng)器。這些納米管可以攜帶酶參加反應(yīng)，其自身還能起到催化作用，如對(duì)于神經(jīng)組織還是骨組織而言，使用碳納米管含量較高的復(fù)合材料，均能促進(jìn)組織再生，同時(shí)顯著地抑制對(duì)植入設(shè)備產(chǎn)生不利影響的膠質(zhì)痕跡和纖維組織的形成。
納米管生物傳感器是目前納米管生物技術(shù)中研究最為活躍的領(lǐng)域。使用酶修飾電極是生物傳感器的基本構(gòu)件和關(guān)鍵，但實(shí)際上在酶的電化學(xué)反應(yīng)中通常需要外加促進(jìn)劑和電子媒介。研制適宜的電極材料和固定化方法對(duì)實(shí)現(xiàn)酶的直接電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)和生物活性的維持非常重要。一般用聚合物膜來(lái)達(dá)到此要求，但由于其穩(wěn)定性較差，制約其應(yīng)用。相比之下，碳納米管的機(jī)械強(qiáng)度高，比表面大，化學(xué)穩(wěn)定性高，導(dǎo)電能力強(qiáng)且對(duì)環(huán)境和被吸附分子的變化敏感，是生物傳感器中理想的固定化酶介質(zhì)。除此之外，碳納米管還有其它特點(diǎn)，如它可以改善參加反應(yīng)的生物分子的氧化還原可逆性；降低氧化還原反應(yīng)中的過(guò)電位；還可以直接進(jìn)行電子傳遞，用于電流型酶?jìng)鞲衅?。由于碳納米管具有一定的吸附特性，吸附的氣體分子與碳納米管發(fā)生相互作用，改變其費(fèi)米能級(jí)引起其宏觀電阻發(fā)生較大改變，可以通過(guò)檢測(cè)其電阻變化來(lái)檢測(cè)氣體成分，因此碳納米管還可用于制造氣敏傳感器。將碳納米管用作原子力顯微鏡（afm）的探針是比較理想的，它具有直徑小、長(zhǎng)徑比大、化學(xué)和機(jī)械性能好、剛性極大等優(yōu)點(diǎn)，制的afm分辨率比普通的高，可用于分子生物學(xué)的研究。
納米材料論文篇十二
論文題目：納米材料與技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)
學(xué)院：材料與能源學(xué)院
姓名：夏國(guó)東
學(xué)好：3110006707
納米材料與技術(shù)的反轉(zhuǎn)現(xiàn)狀與趨勢(shì)
21世紀(jì)前20年，是發(fā)展納米技術(shù)的關(guān)鍵時(shí)期。由于納米材料特殊的性能，將納米科技和納米材料應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域都能帶來(lái)產(chǎn)品性能上的改變，或在性能上有較大程度的提高。利用納米科技對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)，特別是重工業(yè)進(jìn)行改造，將會(huì)帶來(lái)新的機(jī)遇，其中存在很大的拓展空間，這已是國(guó)外大企業(yè)的技術(shù)秘密。英特爾、ibm、sony、夏普、東芝、豐田、三菱、日立、富士等具有國(guó)際影響的大型企業(yè)集團(tuán)紛紛投入巨資開(kāi)發(fā)自己的納米技術(shù)，并到得了令世人矚目的研究成果。納米技術(shù)在經(jīng)歷了從無(wú)到有的發(fā)展之后，已經(jīng)初步形成了規(guī)?；漠a(chǎn)業(yè)。歐盟、日本、俄羅斯、澳大利亞、加拿大、中國(guó)、韓國(guó)、以色列、新西蘭等國(guó)在納米材料領(lǐng)域的投資較大。日本國(guó)會(huì)提出要把發(fā)展納米技術(shù)作為今后數(shù)十年日本的立國(guó)之本，政府機(jī)構(gòu)和大公司是其研究資金的主要來(lái)源，中小企業(yè)的作用很小。
中國(guó)在上世紀(jì)80年代，將納米材料科學(xué)列入國(guó)家“863計(jì)劃”、和國(guó)家自然基金項(xiàng)目，投資上億元用于有關(guān)納米材料和技術(shù)的研究項(xiàng)目。但我國(guó)的納米技術(shù)水平與歐美等國(guó)的差距很大。目前我國(guó)有50多個(gè)大學(xué)20多家研究機(jī)構(gòu)和300多所企業(yè)從事納米研究，已經(jīng)建立了10多條納米技術(shù)生產(chǎn)線，以納米技術(shù)注冊(cè)的公司100多個(gè)，主要生產(chǎn)超細(xì)納米粉末、生物化學(xué)納米粉末等初級(jí)產(chǎn)品。
目前納米材料與技術(shù)在各方面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，小到日常使用的刀具，大到航空航天，都遍布納米材料的身影。
1、納米技術(shù)在建筑涂料中的應(yīng)用
涂料是建筑物的內(nèi)衣（內(nèi)墻涂料）和外衣（外墻涂料），國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的涂料普遍存在懸浮穩(wěn)定性差、不耐老化、耐洗刷性差、光潔度不高等缺陷。納米復(fù)合涂料就是將納米粉體用于涂料中所得到的一類具有耐老化、抗輻射、剝離強(qiáng)度高或具有某些特殊功能的涂料。在建材（特別是建筑涂料）方面的應(yīng)用已經(jīng)顯示出了它的獨(dú)特魅力。
2、納米技術(shù)在混凝土材料中的應(yīng)用
隨著社會(huì)工業(yè)化的深入發(fā)展和我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)的廣泛開(kāi)展，水泥混凝土作為一種傳統(tǒng)的建材，其產(chǎn)量和用量都在不斷地增加，高性能混凝土已成為水泥基復(fù)合材料領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。同時(shí)，許多特殊領(lǐng)域要求水泥混凝土具有一定的功能性，如希望其具有吸聲、防凍、高強(qiáng)且高韌性等功能。納米材料由于具有小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)、表面及界面效應(yīng)等優(yōu)異特性，因而能夠在結(jié)構(gòu)或功能上賦予其所添加體系許多不同于傳統(tǒng)材料的性能。利用納米技術(shù)開(kāi)發(fā)新型的混凝土可大幅度提高混凝土的強(qiáng)度、施工性能和耐久性能。
3、納米技術(shù)在陶瓷材料中的應(yīng)用
二十世紀(jì)90年代初，日本nihara首次報(bào)道了以納米尺寸sic顆粒為第二相的納米復(fù)相陶瓷具有很高的力學(xué)性能，并具有很多獨(dú)特的性能。含有20%納米鈷粉的金屬陶瓷是火箭噴氣口的耐高溫材料。氧化物納米材料在這方面都優(yōu)于同質(zhì)傳統(tǒng)陶瓷材料，在陶瓷基中添加其他納米微粒的效果也正在研究。利用納米粒子特殊的光電磁特性制成太陽(yáng)能陶瓷、遠(yuǎn)紅外陶瓷等，用于建筑物飾面，可開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能，調(diào)節(jié)環(huán)境溫度，促進(jìn)人們身體健康。納米技術(shù)在陶瓷上的應(yīng)用潛力不可估量。
4、在國(guó)防科技上的應(yīng)用
納米技術(shù)將對(duì)國(guó)防軍事領(lǐng)域帶來(lái)革命性的影響。例如：納米電子器件將用于虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)和戰(zhàn)場(chǎng)上的實(shí)時(shí)聯(lián)系；對(duì)化學(xué)、生物、核武器的納米探測(cè)系統(tǒng)；新型納米材料可以提高常規(guī)武器的打擊與防護(hù)能力；由納米微機(jī)械系統(tǒng)制造的小型機(jī)器人可以完成特殊的偵察和打擊任務(wù)；納米衛(wèi)星可用一枚小型運(yùn)載火箭發(fā)射千百顆，按不同軌道組成衛(wèi)星網(wǎng)，監(jiān)視地球上的每一個(gè)角落，使戰(zhàn)場(chǎng)更加透明。而納米材料在隱身技術(shù)上的應(yīng)用尤其引人注目。在雷達(dá)隱身技術(shù)中，超高頻段電磁波吸波材料的制備是關(guān)鍵。納米材料正被作為新一代隱身材料加以研制。
5、納米醫(yī)學(xué)和生物學(xué)
從蛋白質(zhì)、dna、rna到病毒，都在1-100nm的尺度范圍，從而納米結(jié)構(gòu)也是生命現(xiàn)象中基本的東西。細(xì)胞中的細(xì)胞器和其它的結(jié)構(gòu)單元都是執(zhí)行某種功能的“納米機(jī)械”，細(xì)胞就象一個(gè)個(gè)“納米車間”，植物中的光合作用等都是“納米工廠”的典型例子。納米微粒的尺寸常常比生物體內(nèi)的細(xì)胞、紅血球還要小，這就為醫(yī)學(xué)研究提供了新的契機(jī)。
經(jīng)過(guò)幾十年對(duì)納米技術(shù)的研究探索，現(xiàn)在科學(xué)家已經(jīng)能夠在實(shí)驗(yàn)室操縱單個(gè)原子，納米技術(shù)有了飛躍式的發(fā)展。納米技術(shù)的應(yīng)用研究正在半導(dǎo)體芯片、癌癥診斷、光學(xué)新材料和生物分子追蹤4大領(lǐng)域高速發(fā)展?？梢灶A(yù)測(cè)：不久的將來(lái)納米金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管、平面顯示用發(fā)光納米粒子與納米復(fù)合物、納米光子晶體將應(yīng)運(yùn)而生；用于集成電路的單電子晶體管、記憶及邏輯元件、分子化學(xué)組裝計(jì)算機(jī)將投入應(yīng)用；分子、原子簇的控制和自組裝、量子邏輯器件、分子電子器件、納米機(jī)器人、集成生物化學(xué)傳感器等將被研究制造出來(lái)。
新產(chǎn)物的出現(xiàn)總是伴隨著優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，納米材料的發(fā)展也不是一帆風(fēng)順的，隨著人們對(duì)納米材料的認(rèn)識(shí)不斷加深，一些存在的問(wèn)題也不斷被發(fā)掘出來(lái)。
1、職業(yè)暴露人群，包括納米技術(shù)的研發(fā)人員和工人的健康安全問(wèn)題。根據(jù)現(xiàn)有的毒理學(xué)研究，納米粉塵和顆粒有可能通過(guò)呼吸和皮膚接觸進(jìn)入人體。這就給長(zhǎng)期暴露在納米材料氛圍中的一線工人和研發(fā)人員的健康帶來(lái)潛在威脅。此外，納米材料還有一個(gè)特點(diǎn)就是易燃易爆。萬(wàn)一因?yàn)椴僮鞑划?dāng)?shù)葞?lái)火災(zāi)或者爆炸，后果不堪設(shè)想。因此，如何切實(shí)保護(hù)在納米材料生產(chǎn)場(chǎng)所中暴露人員的健康，以及實(shí)驗(yàn)室和工作場(chǎng)所納米材料的管理、納米材料運(yùn)輸過(guò)程中的安全措施以及一旦發(fā)生危險(xiǎn)的危機(jī)處理問(wèn)題等應(yīng)該成為勞動(dòng)保護(hù)法和工業(yè)環(huán)境法研究和關(guān)注的對(duì)象。
2、消費(fèi)者的權(quán)益問(wèn)題。隨著納米技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化程度的提高，目前，在化妝品和食品中納米技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越多。市場(chǎng)上的化妝品和體育用品有許多是納米材料產(chǎn)品，比如說(shuō)防曬霜和口紅。食品包裝中的聚合物基納米復(fù)合材料(pnmc)的應(yīng)用、作為食品機(jī)械的潤(rùn)滑劑、納米磁致冷工質(zhì)和食品機(jī)械原材料中橡膠和塑料的改性等等都用到納米材料。毫無(wú)疑問(wèn)這些材料具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。但是在安全上也具有不確定性。但目前進(jìn)行標(biāo)識(shí)的納米材料還微乎其微。從知情同意的倫理原則出發(fā)，消費(fèi)者和相關(guān)人員有權(quán)知道自己所接觸的材料的內(nèi)容及其風(fēng)險(xiǎn)程度。
3、環(huán)境保護(hù)問(wèn)題。研究證明，不僅在納米技術(shù)的工作場(chǎng)所的環(huán)境問(wèn)題關(guān)系到相關(guān)人員的健康，而且廢棄的納米材料進(jìn)入空氣、土壤、水體等環(huán)境后，可以產(chǎn)生一系列環(huán)境過(guò)程，最終對(duì)人和整個(gè)生物鏈產(chǎn)生負(fù)面影響。由于納米材料具有強(qiáng)烈的吸附能力。在擴(kuò)散、遷移過(guò)程中，還能吸附大氣、土壤中存在的一些常見(jiàn)化學(xué)污染物如多環(huán)芳烴、農(nóng)藥、重金屬離子等。因此，環(huán)境法應(yīng)該研究納米材料的環(huán)境問(wèn)題，尤其必須加強(qiáng)廢棄納米材料的管理。
在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)全球化的今天，納米技術(shù)的許多前沿問(wèn)題亦如能源問(wèn)題、環(huán)境問(wèn)題以及生物技術(shù)的問(wèn)題一樣，不是基于一個(gè)國(guó)家的力量所能解決的。一旦國(guó)家之間與納米技術(shù)相關(guān)的法律框架存在不同，就不可避免地會(huì)導(dǎo)致國(guó)際間合作研究的障礙，以及全球納米技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)與利益分配不公等問(wèn)題，因此，有必要在一定的國(guó)際法體系下就納米技術(shù)發(fā)展中的某些基本的標(biāo)準(zhǔn)、原理達(dá)成一致意見(jiàn)，實(shí)現(xiàn)各國(guó)相關(guān)法律體系的協(xié)調(diào)。在此基礎(chǔ)上，制定全球性的指導(dǎo)納米技術(shù)發(fā)展的基本原則框架，促進(jìn)成員國(guó)和公眾對(duì)于納米技術(shù)的關(guān)注，真正推動(dòng)納米技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的“善治”。而如果沒(méi)有一個(gè)全球治理的框架協(xié)議，將導(dǎo)致納米技術(shù)發(fā)展中的惡意競(jìng)爭(zhēng)，從而最終阻礙納米技術(shù)的健康發(fā)展。。
納米材料作為一種新型高科技材料，毫無(wú)疑問(wèn)會(huì)引起一系列強(qiáng)烈的變革，中國(guó)對(duì)與納米材料的研究與重視程度仍然落后于西方國(guó)家，在未來(lái)，如何在納米材料領(lǐng)域更進(jìn)一步不單是前人的責(zé)任更是我們大學(xué)生的責(zé)任，只有不斷的自強(qiáng)不息，才能讓祖國(guó)在未來(lái)高科技時(shí)代中不落于人后！
關(guān)鍵詞：納米材料，納米科技，進(jìn)展，應(yīng)用，前景，問(wèn)題
摘要：納米材料是21世紀(jì)的新型發(fā)展領(lǐng)域，在各個(gè)方面都有重大的應(yīng)用，帶來(lái)很多技術(shù)改革和創(chuàng)新，但是也存在一些不用忽視的問(wèn)題，未來(lái)的發(fā)展需要靠我們的努力。
納米材料論文篇十三
《納米材料》是一門新興的、多學(xué)科穿插性課程，觸及凝聚態(tài)物理、化學(xué)、材料、生物等范疇。針對(duì)該課程學(xué)問(wèn)點(diǎn)冗雜、概念籠統(tǒng)等特性，分離本身教學(xué)經(jīng)歷和課程特性，從該門課程的教學(xué)目的、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)辦法與手腕等方面停止了系統(tǒng)的探究和變革，以到達(dá)進(jìn)步教學(xué)質(zhì)量的目的。
納米材料，教學(xué)辦法，教學(xué)質(zhì)量
納米科技是20世紀(jì)80年代末逐漸開(kāi)展起來(lái)的新興學(xué)科范疇，它觸及到凝聚態(tài)物理、化學(xué)、材料、生物等范疇[1]。目前，納米科技與生物技術(shù)、信息技術(shù)成為推進(jìn)人類將來(lái)開(kāi)展的三大主流科技，在信息技術(shù)、生物與農(nóng)業(yè)、環(huán)境能源、生命醫(yī)學(xué)以及航空航天等方面有普遍的應(yīng)用前景。納米科技的迅猛開(kāi)展將促使簡(jiǎn)直一切的工業(yè)范疇產(chǎn)生一場(chǎng)反動(dòng)性的變化。
納米材料是納米科技的根底，對(duì)納米材料的學(xué)習(xí)，是順應(yīng)將來(lái)社會(huì)對(duì)材料專業(yè)人才的需求。在教材的方面，不斷沒(méi)有一本面向研討生教學(xué)的、較系統(tǒng)性的納米材料的教材。本文擬從納米材料課程教學(xué)目的、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)辦法與手腕等方面對(duì)高等院校材料類研討生專業(yè)停止納米材料課程的教學(xué)變革停止討論。
目前，納米材料正蓬勃開(kāi)展，其觸及的面也越來(lái)越普遍，涵蓋原子物理、凝聚態(tài)物理、膠體化學(xué)、固體化學(xué)、配位化學(xué)、化學(xué)反響動(dòng)力學(xué)和外表、界面等多中學(xué)科，內(nèi)容普遍[2]。隨著納米科技的興起，也呈現(xiàn)了很多引見(jiàn)納米效應(yīng)、納米技術(shù)應(yīng)用及納米材料制備技術(shù)文獻(xiàn)和材料，對(duì)推進(jìn)納米科技的安康開(kāi)展起了很好的作用。但是，在教材的方面，不斷沒(méi)有一本面向研討生教學(xué)的、較系統(tǒng)性的納米材料的教材。依據(jù)筆者從事納米材料課程教學(xué)的理論，以為要到達(dá)前面提出的納米材料課程教學(xué)目的。課程的教學(xué)主要內(nèi)容應(yīng)包含以下幾方面： 納米材料的根本概念、開(kāi)展史；納米材料的分類及其特性；納米材料的根本物理和化學(xué)性能；納米材料的主要制備辦法和原理；納米材料的構(gòu)造剖析測(cè)試辦法；納米材料的生物毒性和平安性；納米材料最新研討停頓。依據(jù)教學(xué)內(nèi)容特性，能夠思索將教學(xué)內(nèi)容分會(huì)以下6個(gè)局部。
2.1 緒論
從納米材料的新奇特性開(kāi)端，講述納米材料的內(nèi)涵和根本概念以及開(kāi)展史。依據(jù)材料的分類辦法講述納米材料的分類辦法及特性。講述納米材料的根本構(gòu)造單元及其特性。重點(diǎn)講述納米材料的量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、外表效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)等根本性能。并分離我國(guó)納米材料研討現(xiàn)狀和學(xué)生研討方向停止相關(guān)討論，激起學(xué)生對(duì)納米材料的獵奇心和求知欲。
2.2 納米材料物理化學(xué)性能
主要內(nèi)容觸及納米材料的構(gòu)造和形貌特征；納米材料的熱學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)等物理特性；納米材料的吸附、分散、聚會(huì)等化學(xué)特性。將納米材料的物理化學(xué)特性與構(gòu)造關(guān)聯(lián)，依照根本構(gòu)造-根本特性-特殊構(gòu)造-特殊效應(yīng)-特殊功用-特殊應(yīng)用這一思緒，引領(lǐng)學(xué)生深化考慮，能夠起到觸類旁通效果。
2.3 納米材料的制備辦法和原理
依照納米材料維數(shù)分類辦法，講述零維納米材料、一維納米材料、二維納米材料、三維納米材料的特征、制備辦法和根本原理。重點(diǎn)講述蒸發(fā)-冷凝法、濺射法、氣相化學(xué)合成法等氣相辦法和沉淀法、溶膠凝膠法、微乳液法、溶劑熱法等液相辦法。并分離學(xué)生研討方向?qū)ο嚓P(guān)材料和辦法停止細(xì)致討論，使學(xué)生控制相關(guān)制備辦法，為隨后的研討奠定堅(jiān)實(shí)的根底。
2.4納米材料的構(gòu)造剖析測(cè)試辦法
主要包括透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡、x射線光電子能譜儀、x射線粉末衍射儀、激光粒度儀等納米材料表征儀器。經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)，使學(xué)生控制納米材料測(cè)試的主要辦法和儀器，并控制各種儀器的優(yōu)缺陷和適用范圍。同時(shí)，也使同窗們認(rèn)識(shí)到納米材料研討的高技術(shù)特性。
2.5納米材料的生物毒性和平安性
主要包括納米材料的生物毒性和平安性。依據(jù)已有的相關(guān)研討報(bào)道，引見(jiàn)一些納米材料的生物毒性，讓學(xué)生們理解納米材料的缺乏之處，控制相關(guān)的平安操作規(guī)則，以便在隨后的納米材料相關(guān)研討中防止呈現(xiàn)平安事故。
2.6最新研討停頓
依據(jù)納米材料的最新研討熱點(diǎn)，如石墨烯、鋰離子電池?zé)簦v述納米科技范疇國(guó)際最新研討動(dòng)態(tài)，讓學(xué)生理解國(guó)際最新研討熱點(diǎn)。
3.1 多媒體教學(xué)
針對(duì)納米材料課程內(nèi)容普遍，學(xué)問(wèn)點(diǎn)多的特性，采用多媒體教學(xué)方式。應(yīng)用多媒體教學(xué)圖、文、聲、像融為一體的優(yōu)點(diǎn)，能夠使教與學(xué)的活動(dòng)變得愈加豐厚多彩，又能夠?qū)⑿畔⒘看蟮恼n程內(nèi)容在有限的時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)給同窗們。從而激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興味，促進(jìn)學(xué)生思想開(kāi)展，豐厚學(xué)生的想象力。例如，講述納米材料宏觀量子隧道效應(yīng)時(shí)，能夠動(dòng)畫的方式展示，便當(dāng)學(xué)生們了解。講述納米材料的制備辦法時(shí)，能夠經(jīng)過(guò)表示圖的方式展示，更容易讓學(xué)生了解和控制。
3.2交互式討論
應(yīng)用交互式討論教學(xué)方式。依據(jù)學(xué)生的興味，分離課程內(nèi)容，將學(xué)生劃分多個(gè)課題小組，停止課堂討論。例如，講述微乳液法制備納米材料時(shí)，首先讓學(xué)生經(jīng)過(guò)文獻(xiàn)查閱等方式理解該辦法；其次，在課堂上就該辦法、原理和理論應(yīng)用停止充沛討論和剖析；最后教師指出該內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)。經(jīng)過(guò)這種交互式討論，在課堂教學(xué)中，確立學(xué)生的主體位置，尊重學(xué)生的主體認(rèn)識(shí)；創(chuàng)設(shè)民主、對(duì)等的課堂氣氛，讓學(xué)生充沛發(fā)表本人對(duì)問(wèn)題的見(jiàn)地，發(fā)揮學(xué)生的主管能動(dòng)性，變被動(dòng)承受為主動(dòng)探究；使學(xué)生的創(chuàng)新認(rèn)識(shí)、發(fā)明性思想才能得到不時(shí)的開(kāi)展[3]。
3.3理論操作相分離
納米材料是一門理論性很強(qiáng)的課程。在課程教學(xué)中要充沛與理論相分離，依據(jù)學(xué)生的研討方向，分離課程內(nèi)容，布置學(xué)生停止相關(guān)實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)使學(xué)生對(duì)納米材料有更多的理性認(rèn)識(shí)。觸及透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡、x射線粉末衍射儀、激光粒度儀等納米材料表征儀器內(nèi)容時(shí)，分離詳細(xì)狀況，可布置一定時(shí)間上機(jī)察看和操作。
[1]白春禮。納米科技及其開(kāi)展前景，新材料產(chǎn)業(yè)[j].2001，4：8-11.
[2]張立德，牟季美。納米材料和納米構(gòu)造[m].北京：科學(xué)出版社，2001，2：11.
納米材料論文篇十四
納米技術(shù)作為一門新興的技術(shù)，在多個(gè)領(lǐng)域具有非常重要的應(yīng)用，尤其是極大地推動(dòng)了新型建材的發(fā)展，介紹了納米技術(shù)在新型建筑涂料、復(fù)合水泥、自潔玻璃、陶瓷、防護(hù)材料等方面的應(yīng)用，通過(guò)論述可知，納米材料在新型建材領(lǐng)域具有很好的發(fā)展應(yīng)用前景。
納米技術(shù)；新型建材；應(yīng)用；前景
通常傳統(tǒng)的涂料都存在懸浮穩(wěn)定性差，耐老化、耐洗刷性差，光潔度不夠等缺陷。而納米涂料則能較好的解決這一問(wèn)題，納米涂料具有下述優(yōu)越的性能：
(1)具有很好的伸縮性，能夠彌蓋墻體細(xì)小裂縫，具有對(duì)微裂縫的自修復(fù)作用。
(2)具有很好的防水性，抗異物粘附、沾污性能，抗堿、耐沖刷性。
(3)具有除臭、殺菌、防塵以及隔熱保溫性能。
(4)納米涂料的色澤鮮艷柔和，手感柔和，漆膜平整，改善建筑的外觀等。
雖然國(guó)內(nèi)外對(duì)納米涂料的研究還處在初步階段，但是已在工程上得到了較廣泛的應(yīng)用，如北京納美公司生產(chǎn)的納米系列涂料已大量應(yīng)用于北京建欣苑、建東苑等住宅區(qū)的外墻粉刷，效果良好。在首體改造工程中，使用納米涂料1700噸，涂刷6萬(wàn)平方米。復(fù)旦大學(xué)教育部先進(jìn)涂料工程研究中心的專家已研發(fā)出了“透明隔熱玻璃涂料”。
普通水泥混凝土因其剛性較大而柔性較小，同時(shí)其自身也存在一些固有的缺陷，使其在使用過(guò)程中不可避免地產(chǎn)生開(kāi)裂并破壞。為了解決這一問(wèn)題就必須加速對(duì)具有特殊性能混凝土的研發(fā)，而納米混凝土就能有效的解決這樣問(wèn)題，納米混凝土，與普通混凝土相比，納米混凝土的強(qiáng)度、硬度、抗老化性、耐久性等性能均有顯著提高，同時(shí)還具有防水、吸聲、吸收電磁波等性能，因而可用于一些特殊的建筑設(shè)施中(如國(guó)防設(shè)施)。通常在普通混凝土中加入納米礦粉(納米級(jí)sio2、納米級(jí)caco3)或者納米金屬粉末已達(dá)到納米混凝土的性能，而且通過(guò)改變納米材料的摻量還能配置出防水砂漿等。目前開(kāi)發(fā)研制的納米水泥材料包括納米防水復(fù)合水泥，納米敏感水泥、納米環(huán)保復(fù)合水泥以及納米隱身復(fù)合水泥。
納米防水水泥是通過(guò)在水泥中添加xpm水泥外加劑的納米材料而制成的，該納米外加劑摻入水泥后，可以加快水泥誘導(dǎo)期和加速期的水化反應(yīng)，改善水泥凝固的三維結(jié)構(gòu)，同時(shí)提高水泥石的密實(shí)度，增強(qiáng)了防水性能。
納米敏感水泥是在水泥中加入對(duì)周圍環(huán)境變化十分敏感的納米材料，從而達(dá)到改善水泥制品溫敏、濕敏、氣敏、力敏等性能。根據(jù)添加的敏感材料的不同可將納米敏感水泥用于化工廠的建設(shè)、高速路面的鋪設(shè)等。
納米環(huán)保復(fù)合水泥是利用納米材料的光催化功能，從而使水泥制品具有殺菌、除臭以及表面自清潔等功能。通常是選用tio2作為納米添加劑。
納米隱身復(fù)合材料是通過(guò)使用具有吸收電磁波功能的納米材料(納米金屬粉居多)，在電磁波照射時(shí)，納米材料的表面效應(yīng)使得原子與電子運(yùn)動(dòng)加劇，促使電子能轉(zhuǎn)化為熱能，加強(qiáng)對(duì)電磁波的吸收，從何使材料能夠在很寬的頻帶范圍內(nèi)避開(kāi)雷達(dá)、紅外光的偵查，這一材料常用于軍事國(guó)防建筑等。
普通玻璃在使用過(guò)程中會(huì)吸附空氣中的有機(jī)物，形成難以清洗的有機(jī)污垢，同時(shí)，水在玻璃上易形成水霧，影響可見(jiàn)度和反光度。而通過(guò)在平板玻璃的兩面鍍制一層tio2納米薄膜形成的納米玻璃，則能有效的解決上述缺陷，同時(shí)tio2光催化劑在陽(yáng)光作用下，可以分解甲醛、氨氣等有害氣體。此外納米玻璃具有非常好的透光性以及機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。將這種玻璃用作屏幕玻璃、大廈玻璃、住宅玻璃等可免去麻煩的人工清洗過(guò)程。
陶瓷因其具有較好的耐高溫以及抗腐蝕性以及良好的外觀性能而在工程界得到了廣泛的應(yīng)用(如鋪貼墻面的瓷磚)，但是陶瓷易發(fā)生脆性破壞，因而在使用過(guò)程中也受到了一定的限制。使用納米材料開(kāi)發(fā)研制的納米陶瓷則具有良好的塑性性能，能夠吸收一定量的外來(lái)能量。在陶瓷基中加入納米級(jí)的金屬碳化物纖維可以大大提高陶瓷的強(qiáng)度，同時(shí)具有良好的抗燒蝕性，火箭噴氣口的耐高溫材料就選用納米金屬陶瓷作為耐高溫材料。用納米sic、si3n、zno、sio2、tio2、a12o3等制成的陶瓷材料具有高硬度、高韌性、高強(qiáng)度、耐磨性、低溫超塑性、抗冷熱疲勞等性能優(yōu)點(diǎn)。納米陶瓷將作為防腐、耐熱、耐磨的新材料在更大的范圍內(nèi)改變材料的力學(xué)性質(zhì)，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。
通常是在膠料中加入炭黑等以提高材料的防水性能，但這種材料的耐腐蝕性以及耐侯性較差，易老化，研制具有高強(qiáng)、耐腐蝕、抗老化性能的防水材料也是工程界一直在積極研究的問(wèn)題，納米防水材料能夠很好滿足上述要求，北京建筑科學(xué)研究院就成功的研制了具有較好耐老化性能的納米防水卷材，該類防水卷材具有很好的強(qiáng)度、韌性、抗老化性以及光穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性等。納米防水卷材具有叫廣泛的應(yīng)用前景，如建筑頂面、地下室、衛(wèi)生間、水利堤壩以及防潛工程等。
隨著我國(guó)推行節(jié)能減排的方針，工程界也越來(lái)越注重建筑的保溫節(jié)能性能，我國(guó)目前使用的比較多的仍是聚氨酯、石棉等傳統(tǒng)隔熱保溫材料，這些材料在使用過(guò)程中容易產(chǎn)生一些對(duì)人體有害的物質(zhì)，如石棉與纖維制品含有致癌物質(zhì)，聚氨酯泡沫燃燒后釋放有毒氣體，而通過(guò)使用納米材料開(kāi)發(fā)研制的保溫材料則能避免這些弊端，如以無(wú)機(jī)硅酸鹽為基料，經(jīng)高溫高壓納米功能材料改性而成的保溫材料不僅具有很好的保溫效果，同時(shí)對(duì)人體也無(wú)損害，是一種綠色環(huán)保保溫材料。
對(duì)于一些在深海中作業(yè)的結(jié)構(gòu)以及其他特殊環(huán)境下工作的構(gòu)件，它們對(duì)結(jié)構(gòu)的密封性的要求非常高，已超過(guò)了普通粘合劑和密封劑所能滿足的范圍。國(guó)外通過(guò)在普通粘合劑和密封膠中添加納米sio2等添加劑，使粘合劑的粘結(jié)效果和密封膠的密封性能都大大提高。其工作機(jī)理是在納米sio2的表面包覆一層有機(jī)材料，使之具有永久性，將它添加到密封膠中很快形成一種硅石結(jié)構(gòu)，即納米sio2形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的膠體流動(dòng)，提高粘接效果，由于顆粒尺寸小，更增加了膠的密封性。大型建材機(jī)械等主機(jī)工作時(shí)的噪聲達(dá)到上百分貝，用納米材料制成的潤(rùn)滑劑，既能在物體表面形成半永久性的固態(tài)膜，產(chǎn)生根好的潤(rùn)滑作用，大大降低噪聲，又能延長(zhǎng)裝備使用壽命，具有非常好的應(yīng)用前景。
納米技術(shù)作為一門新興的學(xué)科，被譽(yù)為二十一世紀(jì)最具有發(fā)展前景的技術(shù)，是對(duì)未來(lái)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生重大影響的一種關(guān)鍵性前沿技術(shù)。納米技術(shù)在建筑材料方面的應(yīng)用前景非常廣闊，納米技術(shù)不僅會(huì)推動(dòng)建材新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，還將為改善人們的生活環(huán)境，提高生活質(zhì)量做出不可估量的貢獻(xiàn)。納米功能材料已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，目前研究開(kāi)發(fā)工作正處于剛剛起步階段，還有很多問(wèn)題還未很好的'解決，需要將進(jìn)一步加速對(duì)納米材料的研究以及推廣應(yīng)用。納米材料將成為21世紀(jì)新型建筑材料的發(fā)展新方向，相信在不久的將來(lái)，我們將跨入一個(gè)全新的材料時(shí)代—納米材料時(shí)代。
[1]@張立德。納米材料[m].北京：化工出版社，2002.
[5]@唐輝宇，陳麗娟。納米技術(shù)與環(huán)保建材[j].四川建材，2005，(1):6-8.
納米材料論文篇十五
[摘要]納米醫(yī)學(xué)是納米技術(shù)與醫(yī)藥技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，納米醫(yī)學(xué)研究在疾病診斷和治療方面顯示出了巨大的應(yīng)用潛力。近幾年，納米技術(shù)突飛猛進(jìn)，作為納米技術(shù)的重要領(lǐng)域的納米生物工程也取得了輝煌的成就。本文從納米醫(yī)學(xué)、納米生物技術(shù)和納米生物材料三個(gè)方面，講述了納米生物工程的重大進(jìn)展。本文就納米診斷技術(shù)、組織修復(fù)和再生醫(yī)學(xué)中的納米材料、納米藥物載體、納米藥物等方面的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展進(jìn)行綜述，并探討納米醫(yī)學(xué)的發(fā)展前景。
1、跨世紀(jì)的新學(xué)科——納米科技
所謂/納米科技，就是在0.1~100納米的尺度上，研究和利用原子和分子的結(jié)構(gòu)、特征及相互作用的高新科學(xué)技術(shù)，它是現(xiàn)代科學(xué)和先進(jìn)工程技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。1990年7月，第一屆國(guó)際納米科技會(huì)議的召開(kāi)，標(biāo)志著納米科技的正式誕生。時(shí)至今日，納米科技涉及到幾乎現(xiàn)有的所有科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。它的誕生，使人類改造自然的能力直接延伸到分子和原子。它的最終目標(biāo)，是人類按照自己的意志操縱單個(gè)原子，在納米尺度上制造具有特定功能的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)方式的飛躍。目前，納米科技已經(jīng)取得一系列成果，正處于重大突破的前夜。研究者認(rèn)為，這一興起于本世紀(jì)90年代的納米科技，必將雄踞于21世紀(jì)，對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生重大而深遠(yuǎn)的影響。
2、納米醫(yī)學(xué)的提出
納米醫(yī)學(xué)的形成除了納米技術(shù)之外，其醫(yī)學(xué)本身也應(yīng)具有可應(yīng)用納米技術(shù)的客觀基礎(chǔ)和必要條件?？陀^基礎(chǔ)是指，像其他物質(zhì)一樣，醫(yī)學(xué)研究的主體———人體本身是由分子和原子構(gòu)成的。實(shí)現(xiàn)納米醫(yī)學(xué)的必要條件是，要在分子水平上對(duì)人體有更為全面而詳盡的了解。隨著現(xiàn)代生物學(xué)和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展，人類在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的研究?jī)?nèi)容已開(kāi)始從細(xì)胞、染色體等微米尺度的結(jié)構(gòu)深入到更小的層次，進(jìn)入到單個(gè)分子甚至分子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。這些極其微細(xì)的分子結(jié)構(gòu)的特征:尺度空間在0.1-100nm,屬于納米技術(shù)的尺度范圍。研究這些納米尺度的分子結(jié)構(gòu)和生命現(xiàn)象的學(xué)科，就是納米生物學(xué)和納米醫(yī)學(xué)。納米醫(yī)學(xué)是一門涉及物理學(xué)、化學(xué)、量子學(xué)、材料學(xué)、電子學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)、生物學(xué)以及醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域的綜合性交叉學(xué)科。freitas曾給納米醫(yī)學(xué)下過(guò)一個(gè)較詳細(xì)的定義:他認(rèn)為，納米醫(yī)學(xué)是利用人體分子工具和分子知識(shí)，預(yù)防、診斷、治療疾病和創(chuàng)傷，劫除疼痛，保護(hù)和改善人體健康的科學(xué)和技術(shù)。目前的納米醫(yī)學(xué)研究水平還處于初級(jí)階段，當(dāng)然，由于各國(guó)科學(xué)工者的不懈努力，納米醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域已初露曙光，有部分研究成果已開(kāi)始接近臨床應(yīng)用。
從定義來(lái)看，納米醫(yī)學(xué)可以分為兩大類，一是在分子水平上的醫(yī)學(xué)研究，基因藥物和基因療法等就是典型體現(xiàn)；二是把其他領(lǐng)域的納米研究成果引入醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，如某種納米裝置在醫(yī)療和診斷上的應(yīng)用。納米醫(yī)學(xué)的奧秘在于，可以從納米量級(jí)的尺度來(lái)進(jìn)行原來(lái)不可能達(dá)到的醫(yī)療操作和疾病防治。當(dāng)生命物質(zhì)的結(jié)構(gòu)單元小到納米量級(jí)的時(shí)候，其性質(zhì)會(huì)有意想不到的變化。這種變化既包括物質(zhì)的原有性能變得更好，還可能有我們所意想不到的性能和效益，從而用來(lái)治病防病。
3、納米技術(shù)的醫(yī)學(xué)應(yīng)用3.1診斷疾病
這是納米醫(yī)學(xué)中的一個(gè)非?；钴S的領(lǐng)域，適時(shí)準(zhǔn)確地釋放藥物是它的基本功能之一?？茖W(xué)家正在為糖尿病人研制超小型的，模仿健康人體內(nèi)的葡萄糖檢測(cè)系統(tǒng)。它能夠被植入皮下，監(jiān)測(cè)血糖水平，在必要的時(shí)候釋放出胰島素，使病人體內(nèi)的血糖和胰島素含量總是處于正常狀態(tài)。美國(guó)密西根大學(xué)的博士正在設(shè)計(jì)一種納米/智能炸彈，它可以識(shí)別出癌細(xì)胞的化學(xué)特征。這種智能炸彈很小，僅有20nm左右，能夠進(jìn)入并摧毀單個(gè)的癌細(xì)胞。
德國(guó)醫(yī)生嘗試借助磁性納米微粒治療癌癥，并在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中取得了較好療效。將一些極其細(xì)小的氧化鐵納米微粒注入患者的腫瘤里，然后將患者置于可變的磁場(chǎng)中，氧化鐵納米微粒升溫到45~47度，這一溫度可慢慢熱死癌細(xì)胞。由于腫瘤附近的機(jī)體組織中不存在磁性微粒，因此這些健康組織的溫度不會(huì)升高，也不會(huì)受到傷害?？茖W(xué)家指出，將磁性納米顆粒與藥物結(jié)合，注入到人體內(nèi)，在外磁場(chǎng)作用下，藥物向病變部位集中，從而達(dá)到定向治療的目的，將大大提高腫瘤的藥物治療效果。
納米藥物與傳統(tǒng)的分子藥物的根本區(qū)別在于它是顆粒藥物。廣義的納米藥物可分為兩類:一類是納米藥物載體，即指溶解或分散有分子藥物的各種納米顆粒，如納米球、納米囊、納米脂質(zhì)體等。二是納米藥物，即指直接將原料藥物加工成的納米顆粒，或利用嶄新的納米結(jié)構(gòu)或納米特性，發(fā)現(xiàn)基于新型納米顆粒的高效低毒的治療或診斷藥物。前者是對(duì)傳統(tǒng)藥物的改良，而后者強(qiáng)調(diào)的是把納米材料本身作為藥物。
3.2.1納米藥物
直接以納米顆粒作為藥物的應(yīng)用之一是抗菌藥物。納米抗菌藥物具有廣譜、親水、環(huán)保、遇水后殺菌力更強(qiáng)、不會(huì)誘導(dǎo)細(xì)菌耐藥性等多種性能。以這種抗菌顆粒為原料，成功地開(kāi)發(fā)出了創(chuàng)傷貼、潰瘍貼等納米醫(yī)藥類產(chǎn)品。例如，納米二氧化鈦樹(shù)脂基托材料具有一定的抗變形鏈球菌和抗白色念珠菌的效果，當(dāng)樹(shù)脂基托中抗菌劑的濃度達(dá)到3%時(shí)，即可達(dá)到滿意的抗菌效果。
無(wú)機(jī)納米顆粒作為新型的抗癌藥物為腫瘤治療提供了新的思路。研究人員用gd@c82(oh)22處理得肝癌的小鼠，在10.7mol/kg的注射劑量下能有效地抑制腫瘤生長(zhǎng)，同時(shí)對(duì)機(jī)體不產(chǎn)生任何毒性。其抑瘤效應(yīng)不是通過(guò)納米顆粒對(duì)腫瘤的直接殺傷起作用，而是可能通過(guò)激活機(jī)體免疫來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤的抑制作用。納米羥基磷灰石在體外對(duì)惡性腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生明顯的抑制作用，而對(duì)正常細(xì)胞作用甚微，可望通過(guò)進(jìn)一步的研究獲得一種區(qū)別于傳統(tǒng)的化療藥物的納米無(wú)機(jī)抗癌藥物。此外，有的物質(zhì)納米化后出現(xiàn)新的治療作用，如二氧化鈦納米粒子可抑制癌細(xì)胞增殖；二氧化鈰納米顆?？梢郧宄壑械碾娍剐苑肿硬⒎乐我恍┯捎谝暰W(wǎng)膜老化而帶來(lái)的疾病。
3.2.2納米藥物載體
納米生物技術(shù)是納米技術(shù)和生物技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它即可以用于生物醫(yī)學(xué)，也可以服務(wù)于其它社會(huì)需求。所包含的內(nèi)容非常豐富，并以極快的速度增加和發(fā)展，難以概述。
3.3.1生物芯片技術(shù)
生物芯片是在很小幾何尺度的表面積上，裝配一種或集成多種生物活性，僅用微量生理或生物采樣，即可以同時(shí)檢測(cè)和研究不同的生物細(xì)胞、生物分子和dna的特性，以及它們之間的相互作用，獲得生命微觀活動(dòng)的規(guī)律。生物芯片可以粗略地分為細(xì)胞芯片、蛋白質(zhì)芯片（生物分子芯片）和基因芯片（即dna芯片）等幾類，都有集成、并行和快速檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)，已成為21世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)工程的前沿科技。
近2年，已經(jīng)通過(guò)微制作(mems)技術(shù)，制成了微米量級(jí)的機(jī)械手，能夠在細(xì)胞溶液中捕捉到單個(gè)細(xì)胞，進(jìn)行細(xì)胞結(jié)構(gòu)、功能和通訊等特性研究。美國(guó)哈佛大學(xué)的教授領(lǐng)導(dǎo)的研究人員，發(fā)展了微電子工業(yè)普遍使用的光刻技術(shù)在生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，并研制出效果更好的軟光刻方法。以此，制出了可以捕捉和固定單個(gè)細(xì)胞的生物芯片，通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞間距等，研究細(xì)胞分泌和胞間通訊。此類細(xì)胞芯片還可以作細(xì)胞分類和純化等。它的功能原理非常簡(jiǎn)單，僅利用芯片表面微單元的幾何尺寸和表面特性，即可達(dá)到選擇和固定細(xì)胞及細(xì)胞面密度控制。
美國(guó)圣地亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的發(fā)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了納米愛(ài)好者的預(yù)言。正像所預(yù)想的那樣，納米技術(shù)可以在血流中進(jìn)行巡航探測(cè)，即時(shí)發(fā)現(xiàn)諸如病毒和細(xì)菌類型的外來(lái)入侵者，并予以殲滅，從而消除傳染性疾病。
一種探測(cè)單個(gè)活細(xì)胞的納米傳感器，探頭尺寸僅為納米量級(jí)，當(dāng)它插入活細(xì)胞時(shí)，可探知會(huì)導(dǎo)致腫瘤的早期dna損傷。
3、4組織修復(fù)和再生醫(yī)學(xué)中的納米材料
將納米技術(shù)與組織工程技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建具有納米拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的細(xì)胞生長(zhǎng)支架正在形成一個(gè)嶄新的研究方向。相對(duì)于微米尺度，納米尺度的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與機(jī)體內(nèi)細(xì)胞生長(zhǎng)的自然環(huán)境更為相似。納米拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的構(gòu)建有可能從分子和細(xì)胞水平上控制生物材料與細(xì)胞間的相互作用，引發(fā)特異性細(xì)胞反應(yīng)，對(duì)于組織再生與修復(fù)具有潛在的應(yīng)用前景和重要意義。將納米纖維水凝膠作為神經(jīng)組織的支架，在其中生長(zhǎng)的鼠神經(jīng)前體細(xì)胞的生長(zhǎng)速度明顯快于對(duì)照材料。向高分子材料中加入碳納米管可以顯著改善原有聚合物的傳導(dǎo)性、強(qiáng)度、彈性、韌性和耐久性，同時(shí)還可以改進(jìn)基體材料的生物相容性。研究發(fā)現(xiàn)，隨著復(fù)合物中碳納米管含量的增加，神經(jīng)元細(xì)胞和成骨細(xì)胞在復(fù)合材料上的黏附與生長(zhǎng)也越來(lái)越活躍，而星形細(xì)胞和成纖維細(xì)胞的活性則呈現(xiàn)同等程度的下降。研究人員設(shè)計(jì)的人造紅細(xì)胞輸送氧的能力是同等體積天然紅細(xì)胞的236倍，可應(yīng)用于貧血癥的局部治療、人工呼吸、肺功能喪失和體育運(yùn)動(dòng)需要的額外耗氧等。研究人員成功合成了模擬骨骼亞結(jié)構(gòu)的納米物質(zhì)，該物質(zhì)可取代目前骨科常用的合金材料，其物理特性符合理想的骨骼替代物的模數(shù)匹配，不易骨折，且與正常骨組織連接緊密，顯示出明顯的正畸應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。
納米自組裝短肽材料rada16-i與細(xì)胞外基質(zhì)具有很高相似性，rada16-i納米支架可以作為一種臨時(shí)性的細(xì)胞培養(yǎng)人工支架，它能很好地支持功能型細(xì)胞在受損位置附近生長(zhǎng)、遷移和分化，因而有利于細(xì)胞抵達(dá)傷口縫隙，使組織得以再生。有研究人員利用rada16-i納米支架修復(fù)了倉(cāng)鼠腦部的急性創(chuàng)傷，并且恢復(fù)了倉(cāng)鼠的視覺(jué)功能。rada16-i形成的水凝膠可用作新型的簡(jiǎn)易止血?jiǎng)?，用于多種組織和多種不同類型傷口的止血。
4、我國(guó)發(fā)展納米生物學(xué)和納米醫(yī)學(xué)的現(xiàn)狀和發(fā)展策略
目前，我國(guó)在納米生物和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的研究基礎(chǔ)還比較薄弱，通過(guò)采取各種激勵(lì)措施和各種研究計(jì)劃的實(shí)施，特別是國(guó)家自然科學(xué)基金委的納米技術(shù)重大研究計(jì)劃對(duì)納米生物和納米醫(yī)學(xué)項(xiàng)目的支持，我國(guó)在納米生物和納米醫(yī)學(xué)方面的研究狀況有了很大的改善，生物、醫(yī)學(xué)界的許多院、所相繼建立了有關(guān)納米技術(shù)的研究室，如中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所、軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院毒物藥物研究所和生物物理研究所等都設(shè)立了納米研究室，初步形成了一只較強(qiáng)的研究隊(duì)伍。近年來(lái)，來(lái)自化學(xué)、物理、信息、藥物、生物和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的科學(xué)家通過(guò)幾次研討會(huì)進(jìn)一步明確了納米生物和納米醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究方向和內(nèi)容，并建立了較密切的合作。我國(guó)在納米生物和納米醫(yī)學(xué)的研究領(lǐng)域也涌現(xiàn)了一批極具特色的研究成果，如在生物傳感器、生物芯片、新型藥物載體和靶向藥物、新型納米藥物劑型、新造影劑、重大疾病的機(jī)制、納米材料的應(yīng)用和生物安全性及重大疾病預(yù)防和早期診斷與治療技術(shù)等方面。但是，這些研究的水準(zhǔn)與國(guó)際先進(jìn)水平還有相當(dāng)?shù)牟罹?，離國(guó)家、社會(huì)的需求也有相當(dāng)遠(yuǎn)的距離。
納米醫(yī)學(xué)工程的建立不僅是因?yàn)橛衅淦惹械男枰乙惨驗(yàn)橛辛藢?shí)現(xiàn)的可能。如今，納米科技在國(guó)際上已嶄露頭角，世界各發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛開(kāi)展納米科技的研究。在我國(guó)，科技界對(duì)納米科技的重要性有了共識(shí)，納米科技研究已取得引人注目的成果。學(xué)科發(fā)展和社會(huì)需要是推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的巨大動(dòng)力，學(xué)科發(fā)展可以創(chuàng)造新的需求，社會(huì)需求可以促進(jìn)學(xué)科向深度和廣度發(fā)展。納米生物醫(yī)學(xué)工程正在出現(xiàn)，我們無(wú)力將它阻擋。雖然它的廣泛應(yīng)用尚有待時(shí)日，并潛在危險(xiǎn)，但若沒(méi)有它，我們現(xiàn)在面臨的許多生物醫(yī)學(xué)工程問(wèn)題就不可能得到滿意的解決。
9、10):2-5.[14]奇云。納米化學(xué)研究進(jìn)展[j]?，F(xiàn)代化工，1993,13(8):38-39.[15]華中一。納米科學(xué)與技術(shù)[j]?？茖W(xué)，2000,52(5):6-10.。
納米材料論文篇十六
摘要：目前世界上上轉(zhuǎn)換納米熒光材料正處在發(fā)展階段，材料的選擇和合成有待于深入細(xì)致的研究。本文對(duì)上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶的選擇和合成做了系統(tǒng)的討論。
關(guān)鍵詞： 納米材料 發(fā)光材料 上轉(zhuǎn)換發(fā)光 熒光材料 雙光子吸收 納米晶
近年來(lái)，人們開(kāi)始對(duì)熒光標(biāo)記材料產(chǎn)生了濃厚的興趣，特別是隨著納米技術(shù)的發(fā)展，能夠進(jìn)行生物標(biāo)記的無(wú)機(jī)納米晶成為人們追逐的熱點(diǎn)，但是由于生物背底同樣會(huì)產(chǎn)生熒光從而對(duì)熒光檢測(cè)形成干擾，于是不會(huì)產(chǎn)生背底干擾的稀土上轉(zhuǎn)換納米發(fā)光標(biāo)記材料引起了人們的注意。
1.1納米材料簡(jiǎn)介
納術(shù)概念是1959年木，諾貝爾獎(jiǎng)獲得著理查德。費(fèi)曼在一次講演中提出的。他在“there is plenty of room at thebottom”的講演中提到，人類能夠用宏觀的機(jī)器制造比其體積小的機(jī)器，而這較小的機(jī)器可以制作更小的機(jī)器，這樣一步步達(dá)到分子尺度，即逐級(jí)縮小生產(chǎn)裝置，以至最后直接按意愿排列原子，制造產(chǎn)品。他預(yù)言，化學(xué)將變成根據(jù)人仃〕的意愿逐個(gè)地準(zhǔn)確放置原子的技術(shù)問(wèn)題，這是最早具有現(xiàn)代納米概念的思想。20世紀(jì)80年代末、90年代初，出現(xiàn)了表征納米尺度的重要工具一掃描隧道顯微鏡(stm)，原子力顯微鏡(afm)一認(rèn)識(shí)納米尺度和納米世界物質(zhì)的直接的工具，極大地促進(jìn)了在納米尺度上認(rèn)識(shí)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，出現(xiàn)了納米技術(shù)術(shù)語(yǔ)，形成了納米技術(shù)。 其實(shí)說(shuō)起來(lái)納米只是一個(gè)長(zhǎng)度單位，1納米(nm)=10又負(fù)3次方微米=10又負(fù)6次方毫米(mm)=10又負(fù)9次方米(m)=l0a。納米科學(xué)與技術(shù)(nano-st)是研究由尺寸在1-100nm之間的物質(zhì)組成的體系的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和相互作用以及可能的實(shí)際應(yīng)用中的技術(shù)問(wèn)題的科學(xué)技術(shù)。關(guān)于納米技術(shù)，從迄今為止的研究狀況來(lái)看，可以分為4種概念。在這里就不一一介紹了。
1.2上轉(zhuǎn)換納米材料介紹
稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料通過(guò)多光子機(jī)制把長(zhǎng)波輻射轉(zhuǎn)換成短波輻射稱為上轉(zhuǎn)換。所謂的上轉(zhuǎn)換材料就是指受到光激發(fā)時(shí)，可以發(fā)射比激發(fā)波長(zhǎng)短的熒光的材料。由此可見(jiàn)上轉(zhuǎn)換發(fā)光的本質(zhì)是一種反stokes發(fā)光，因此，也稱上轉(zhuǎn)換發(fā)光為反stokes發(fā)光。早在1959年，就出現(xiàn)了上轉(zhuǎn)換發(fā)光的報(bào)道。用960nm的紅外光激發(fā)多晶zns，觀察到了525nm綠色發(fā)光。上轉(zhuǎn)換發(fā)光的機(jī)理可以歸結(jié)為4種情況：
(1)單離子的步進(jìn)多光子吸收，這實(shí)際上是激發(fā)態(tài)吸收(esa)的過(guò)程。
(2)直接雙光子吸收。這也是一個(gè)單離子過(guò)程，能量為e1和e2 (e1與e2可以相等也可以不相等)的兩個(gè)光子從一個(gè)虛擬的中間量子態(tài)被同時(shí)吸收終態(tài)e3=e1+e2。
（3）多個(gè)激發(fā)態(tài)離子的共協(xié)上轉(zhuǎn)換。
(4)光子雪崩吸收上轉(zhuǎn)換。
2.1 共沉淀法
組分體系的制備就可能存在一些問(wèn)題。岡為它對(duì)于原料的選擇會(huì)造成一定的困難，同時(shí)還要求各種組分具有相同或相近的水解或沉淀?xiàng)l件，這樣必將對(duì)所合成的多組分體系有一定的要求，從而限制了它的使用。．iohannes hampl等人用高溫流化床合成出了具有較好分散性的er，yb共摻的氧硫化物。合成時(shí)，將er，yb和y的硝酸鹽用尿素共沉淀，得到的沉淀在840℃下通過(guò)h2s和水蒸氣，最后在1500℃的流化床中用ar氣保護(hù)活化，這樣得到了尺寸大約400nm的粒子。硫化物的粒子形態(tài)較好，一般為圓形，但是要求較高的活化溫度(1500~)，在此溫度下粒子容易粘連，所以在硫化床中活化，這樣加大了合成的難度。
2.2水熱法
水熱法也是近幾年來(lái)研究無(wú)機(jī)發(fā)光材料中發(fā)明的又一新興 的合成方法。此法主要是在特制的反應(yīng)釜(高壓釜)中，采用水溶液作為反應(yīng)體系，通過(guò)將反應(yīng)體系加熱至臨界溫度(或接近臨界溫度)，在反應(yīng)體系中產(chǎn)生高壓環(huán)境從而在一定溫度和壓力下，使物質(zhì)在溶液中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的一種無(wú)機(jī)制備方法。在水熱法的基礎(chǔ)上，以有機(jī)溶劑代替水，采用溶劑熱反應(yīng)來(lái)制備發(fā)光材料是水熱法的一種重大改進(jìn)，可以適用于一些非水反應(yīng)體系的制備，從而打一大了水熱技術(shù)的適用范圍。
上轉(zhuǎn)換納米微粒的個(gè)最重要標(biāo)志是尺寸與物理的特征量相差不多，例如。當(dāng)上轉(zhuǎn)換納米粒子的粒徑與超導(dǎo)相干波長(zhǎng)、玻爾半徑以及電子的德布羅意波長(zhǎng)相當(dāng)時(shí)，小顆粒的量子尺寸效應(yīng)十分顯著。
與此同時(shí)，大的比表面使處于表面態(tài)的原子、電子與處于小顆粒內(nèi)部的原子、電子的行為有很大的差別，這種表面效應(yīng)和量子尺寸效應(yīng)對(duì)納術(shù)微粒的光學(xué)特性有很大的影響。甚至使納米微粒具有同樣材質(zhì)的宏觀犬塊物體不具備的新的光學(xué)特性。
例如：
1.寬頻帶強(qiáng)吸收。納米氮化硅、碳化硅及氧化鋁粉對(duì)紅外有個(gè)寬頻帶強(qiáng)吸收譜。這是因?yàn)榧{米粒子大的比表面導(dǎo)致r平均配位數(shù)下降，不飽和鍵和懸鍵增多，與常規(guī)大小材料不同，沒(méi)有一個(gè)單一的，擇優(yōu)的鍵振動(dòng)模．而存在個(gè)較寬的鍵振動(dòng)模的分布．在紅外光場(chǎng)作用下它們對(duì)紅外吸收的頻率也就存在個(gè)較寬的分布，這就導(dǎo)致了納米粒于紅外吸收帶的寬化。
2.吸收帶藍(lán)移現(xiàn)象。這可能由于兩方面原因，一是量子尺寸效應(yīng)，由于顆粒尺下降能隙變寬，這就導(dǎo)致光吸收帶移向短波方向，ball等對(duì)這種藍(lán)移現(xiàn)象給出了解釋：已被電子占據(jù)分子軌道能級(jí)與未被電子占據(jù)分子軌道能級(jí)之間的寬度(能隙)隨顆粒直徑堿小而增大．這是產(chǎn)生藍(lán)移的根本原因。這種解釋對(duì)半導(dǎo)體和絕緣體都適用。另一種是表面效應(yīng)。由于納米微粒顆粒小，大的表面張力使晶格畸變，品格常數(shù)改變。對(duì)納米氧化物和氮化物小粒于研究表明第一近鄰和第二近鄰的距離發(fā)生變化。鍵長(zhǎng)的改變導(dǎo)致納米微粒的鍵本征振動(dòng)頻率改變，結(jié)果使光吸收帶發(fā)生移動(dòng)。 3．量子限域效應(yīng)。半導(dǎo)體納術(shù)微粒的半徑rab(激子玻爾半徑)時(shí)，電子的平均自由程受小粒徑的限制，局限在很小的范圍，空穴很容易與它形成激子，引起電子和空穴波函數(shù)的重疊，這就報(bào)容易產(chǎn)生激子吸收帶。
當(dāng)上轉(zhuǎn)換納米微粒的尺寸小到一定值時(shí)可在定波長(zhǎng)的光激發(fā)下發(fā)光。1990年，日本佳能研究中心的h .tabagi發(fā)現(xiàn)，粒徑小于6nm的硅在室溫下可以發(fā)射可見(jiàn)光。隨半徑減小，發(fā)射帶強(qiáng)度增強(qiáng)并移向短波方向。當(dāng)粒徑大干6nm時(shí)，這種光發(fā)射現(xiàn)象消失。tabagi目認(rèn)為硅納米微粒的發(fā)光是載流子的量子限域效應(yīng)引起的。brus認(rèn)為，大塊硅不發(fā)光是因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)存在平移周期性，由平移對(duì)稱性產(chǎn)生的選擇定則使得大尺寸硅不可能發(fā)光，當(dāng)硅粒徑小到某程度時(shí)(6nm)．平移對(duì)稱性消失，因此出現(xiàn)發(fā)光現(xiàn)象。
1 電沉積納米晶材料技術(shù) 屠振密[等]編著 2008
2 發(fā)光材料與顯示技術(shù) 徐敘瑢主編 2003
3 有機(jī)發(fā)光材料、器件及其平板顯示 李文連著 2002
8 楊劍 滕鳳恩 《材料導(dǎo)報(bào)》 1997 第2期
9 納米材料及其技術(shù)的應(yīng)用前景 張中太 2000 材料工程
10 李彥 施祖進(jìn) 納米團(tuán)簇的超分子自組裝 [期刊論文] -化學(xué)進(jìn)展 11 張立德 納米材料的發(fā)展 1994(03)
納米材料論文篇十七
于琳楓（12化學(xué)1班）
摘要：二氧化鈦納米管由于新奇的物理化學(xué)性質(zhì)引起了廣泛的關(guān)注，本文就近年來(lái)在制備方法﹑反應(yīng)機(jī)理﹑二級(jí)結(jié)構(gòu)及摻雜和應(yīng)用方面予以綜述，并討論了今后可能的研究發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞:二氧化鈦，納米管，制備，反應(yīng)機(jī)理，二級(jí)結(jié)構(gòu)
0引言
tio2俗稱鈦白粉，無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)刺激性、熱穩(wěn)定性好，且原料來(lái)源廣泛易得。它有三種晶型：板鈦礦、銳鈦礦和金紅石型。tio2最早用來(lái)做涂料。
1.1氣相法
包括：直流電濺射法、高頻無(wú)線電濺射法、分子束取向生長(zhǎng)法和等離子體法等。
1.2液相法
目前制備tio2納米材料應(yīng)用最廣泛的方法是各種前驅(qū)體的液相合成法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是：原料來(lái)源廣泛、成本較低、設(shè)備簡(jiǎn)單、便于大規(guī)模生產(chǎn)。但是產(chǎn)品粒子的均勻性差，在干燥和煅燒過(guò)程中易發(fā)生團(tuán)聚。應(yīng)用最普遍的液相制備方法包括液相沉積法和微乳液法等。
1.2.1液相沉積法
液相沉積法是以無(wú)機(jī)鈦鹽作原料，通過(guò)直接沉積來(lái)制備功能tio2粉體和薄膜的液相法。deki等用（nh4)2tif6和h3bo3的水溶液為起始溶液，制備了tio2薄膜。imai等用添加了尿素的tif4和ti(so4)2的水溶液制備了不同形貌的tio2納米材料。液相沉積法具有以下優(yōu)點(diǎn)：對(duì)儀器要求比較低，溫度要求低(30～50℃），基片選擇比較廣等。
1.2.2微乳液法
2.1氧化鈦納米管形成的反應(yīng)機(jī)理
尚不確定。理論上鈦納米帶折疊或卷曲形成納米管時(shí)，可形成下列3種形狀：（a）蛇形的，即單層納米管的卷曲；（b）洋蔥式的，即幾個(gè)有弱相互作用的納米片的卷曲；（c）同心式的，通過(guò)卷曲或者折疊成多層的納米管。但實(shí)際上，（c）種形狀在合成時(shí)很難出現(xiàn)。yao和ma通過(guò)tem研究分別證實(shí)了(a)和(b)構(gòu)型鈦納米管的存在。
梁建等則認(rèn)為鈦納米管的生長(zhǎng)機(jī)理符合3-2-1d的生長(zhǎng)模型，在水熱合成的過(guò)程中，在高壓高溫和強(qiáng)堿作用下，二氧化鈦塊體沿著(110)晶面被剝落成碎片，在片的兩面有不飽和懸掛鍵，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，不飽和懸掛鍵增多，使薄片的表面活性增強(qiáng)，開(kāi)始卷曲成管狀，以減少體系的能量，這一點(diǎn)從反應(yīng)中間產(chǎn)物中觀察到大量的片狀及卷曲態(tài)得的到證明。dimitryv.bavykin[19]等系統(tǒng)地研究了合成溫度以及tio2/naohmol比對(duì)制備二氧化鈦納米管形貌的影響。認(rèn)為圖3-b符合氧化鈦納米管的形成機(jī)理，并給出了形成機(jī)理的原始驅(qū)動(dòng)力的解釋。dimitryv.bavykin等進(jìn)行了氧化鈦納米管形成的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)研究。該模型見(jiàn)圖4能夠很好的解釋實(shí)驗(yàn)中增加tio2/naoh的摩爾比，氧化鈦納米管的平均管徑也增大。同時(shí)也可以解釋反應(yīng)溫度增加有利于納米管的平均管徑增大。
2.2納米管的熱穩(wěn)定性及氧化鈦納米管的晶型
由于二氧化鈦納米管為無(wú)定形結(jié)構(gòu)，在熱力學(xué)上，屬于介穩(wěn)態(tài)。因此研究溫度對(duì)其熱穩(wěn)定性的影響頗有必要。王保玉等以tio2為原料制備成tio2納米管，通過(guò)不同溫度焙燒得到不同的樣品，用tem,xrd,ft-ir,bet等手段詳細(xì)的研究了溫度對(duì)晶型，比表面積的影響。研究表明，在300℃和400℃焙燒存在著兩次比表面積的突降，用化學(xué)法合成的納米管在400℃時(shí)，比表面積降到很小，管的結(jié)構(gòu)嚴(yán)重被破壞。用化學(xué)法合成的納米管是無(wú)定形的，而模板法制備的納米管為銳鈦礦型的。這可能是因?yàn)榛瘜W(xué)法制備的納米管為多層，層與層之間不能形成三維空間的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。而王芹等研究則發(fā)現(xiàn)鈦納米管經(jīng)過(guò)400℃熱處理后能保持其納米管的形貌，600℃有納米管間燒結(jié)的現(xiàn)象，800℃時(shí)管的形狀完全被破壞。可見(jiàn)合成方法的不同，氧化鈦納米管的熱穩(wěn)定性也有很大的差異。
tio2納米材料的很多應(yīng)用都是和其光學(xué)性質(zhì)緊密相連的。但是，tio2的帶隙在一定程度上限制了tio2納米材料的效率。金紅石型tio2的帶隙是3.0ev，銳鈦礦型是3.2ev，只能吸收紫外光，而紫外光在太陽(yáng)光中只占很小的一部分（10%）。因而，改善tio2納米材料性能的一個(gè)目的就是將其光響應(yīng)范圍從紫外光區(qū)拓展到可見(jiàn)光區(qū)，從而增加光活性。目前經(jīng)常采用的改性方法包括貴金屬沉積、離子摻雜、染料敏化和半導(dǎo)體復(fù)合等方法。
5.1貴金屬沉積
tio2光催化活性的影響，發(fā)現(xiàn)fe、mo、ru、os、re、v和rh離子摻雜可以把tio2的光響應(yīng)拓寬到可見(jiàn)光范圍，其中fe離子摻雜效果最好，而摻雜co和al會(huì)降低其光催化活性。wu等定性分析了過(guò)渡金屬(cr、mn、fe、co、ni和cu)離子摻雜對(duì)tio2的光催化活性的影響。xu等比較了不同稀有金屬(la、ce、er、pr、gd、nd和sm)離子摻雜對(duì)tio2光催化活性的影響。
陰離子摻雜可以改善tio2在可見(jiàn)光下的光催化活性、光化學(xué)活性和光電化學(xué)活性。在tio2晶體中摻雜陰離子（n、f、c、s等）可以將光響應(yīng)移動(dòng)到可見(jiàn)光范圍。不像金屬陽(yáng)離子，陰離子不大可能成為電子和空穴的再結(jié)合中心，因而能夠更有效地加強(qiáng)光催化劑的催化活性。asahi等測(cè)定了取代銳鈦礦tio2中o的c、n、f、p和s的摻雜比例。發(fā)現(xiàn)p態(tài)n和2p態(tài)o的混合能使價(jià)帶邊緣向上移動(dòng)從而使得tio2帶隙變窄。盡管s摻雜同樣能使tio2帶隙變窄，但是由于s離子半徑太大很難進(jìn)入tio2晶格。研究表明c和p摻雜由于摻雜太深不利于光生電荷載體傳遞到催化劑表面，所以對(duì)光催化活性的影響不是很有效。ihara等將硫酸鈦和氨水的水解產(chǎn)物在400℃的干燥空氣中煅燒，得到了可見(jiàn)光激發(fā)的n摻雜tio2光催化劑。
5.3染料敏化
有機(jī)染料被廣泛地用作tio2的光敏化劑來(lái)改善其光學(xué)性質(zhì)。有機(jī)染料通常是具有低激發(fā)態(tài)的過(guò)渡金屬化合物，像吡啶化合物、苯二甲藍(lán)和金屬卟啉等。yang等用聯(lián)吡啶、carp等用苯二甲藍(lán)染料作為感光劑敏化tio2,發(fā)現(xiàn)這些染料可以改善光生電子空穴對(duì)的電荷分離，從而改善了催化劑的可見(jiàn)光吸收。
5.4半導(dǎo)體復(fù)合
針對(duì)tio2納米材料的性質(zhì)、合成、改性和應(yīng)用，人們已經(jīng)做了廣泛的研究。隨著tio2納米材料的合成和改性方面的突破，其性能得到不斷地改善，新應(yīng)用也不斷的被發(fā)現(xiàn)。但從目前的研究成果看，可見(jiàn)光催化或分解水效率還普遍很低。因此如何通過(guò)對(duì)納米tio2的改性，有效地利用太陽(yáng)光中的可見(jiàn)光部分，降低tio2光生電子空穴對(duì)的復(fù)合機(jī)率，提高其量子效率是今后的研究重點(diǎn)。
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納米材料論文篇十八
本文主要研究了污染物的光催化降解原理， 進(jìn)一步分析了光催化納米材料在環(huán)境保護(hù)工作中的應(yīng)用， 同時(shí)對(duì)于光催化納米材料的應(yīng)用趨勢(shì)和方向也進(jìn)行了必要的研究， 希望對(duì)這一工作的開(kāi)展提供一定的指導(dǎo)作用。
光催化； 納米材料； 環(huán)境保護(hù)；
工業(yè)廢水和廢氣中都含有較多的毒害物質(zhì)， 比如有機(jī)磷農(nóng)藥或是二氯乙烯等， 這些物質(zhì)對(duì)于人體的影響都是十分明顯的。傳統(tǒng)的水處理方式， 比如吸附法、混凝法等方法在現(xiàn)階段實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)中仍然存在較大的困難， 效果并不理想， 所以在今后的實(shí)際發(fā)展過(guò)程中就需要不斷探索和獲取一種經(jīng)濟(jì)、合理的方式， 實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)方法處理后水中的殘留物質(zhì)進(jìn)行更有效的降解。1976年， 科學(xué)家在對(duì)紫外線光照射下對(duì)納米ti o2進(jìn)行了研究， 發(fā)現(xiàn)這種方式可以將難以降解的有機(jī)化合物多氯聯(lián)苯脫氯進(jìn)行有效降解。當(dāng)前， 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)超過(guò)3000余種難降解的有機(jī)化合物都可以借助此種方式進(jìn)行降解， 尤其是水中有機(jī)污染物濃度較低或是其他降解方式不佳的時(shí)候， 這項(xiàng)技術(shù)更是能發(fā)揮出前所未有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
光催化的納米材料采用的絕大多數(shù)都是金屬氧化物或是硫化物等半導(dǎo)體材料， 是一種特殊的電子結(jié)構(gòu)。和金屬相比， 這種半導(dǎo)體存在明顯的不連續(xù)性， 在對(duì)電子的低能價(jià)帶進(jìn)行填滿的過(guò)程中會(huì)和空的高能導(dǎo)帶存在明軒的禁帶， 所以當(dāng)二者產(chǎn)生的能量大于光照射的時(shí)候， 在價(jià)帶上的電子就會(huì)被轉(zhuǎn)移到導(dǎo)帶上， 最終在半導(dǎo)體表面形成具備高活性的電子[1]。
在光催化反應(yīng)中， 獲取光激發(fā)所出現(xiàn)的空穴， 和對(duì)給體或是受體產(chǎn)生的作用也是有效的。所以在實(shí)際工作中為了確保光催化反應(yīng)能更有效的進(jìn)行， 就應(yīng)該適當(dāng)降低電子和空穴之間的簡(jiǎn)單復(fù)合。
(一) 光催化納米技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用
傳統(tǒng)的水處理方式中可以對(duì)污水中出現(xiàn)的懸浮物質(zhì)或是泥沙等大顆粒的污染物進(jìn)行去除， 但是對(duì)于濃度較低的可溶性物質(zhì)卻很難進(jìn)行有效的處理， 并且由于這項(xiàng)工作的工作效率比較低， 花費(fèi)的經(jīng)濟(jì)成本比較高， 所以很多時(shí)候并不能進(jìn)行有效的處理。但是借助納米材料的光催化方法， 就可以將很多難以降解而定污染物進(jìn)行合理轉(zhuǎn)變， 從而將原本水中的污染物轉(zhuǎn)化為水分子或是二氧化碳等無(wú)污染的分子物質(zhì)。
比如在對(duì)有機(jī)廢水的處理環(huán)節(jié)中， 光催化納米材料就可以將水中的絕大多數(shù)有機(jī)污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)化， 使其成為無(wú)污染的物質(zhì)， 比如可以將酸。表面活性劑等有機(jī)污染物進(jìn)行氧化， 使其轉(zhuǎn)變?yōu)樗蚨趸嫉葻o(wú)害的物質(zhì)。借助納米材料可以的對(duì)物質(zhì)表面性能進(jìn)行轉(zhuǎn)變， 通過(guò)這種方式對(duì)水中納米的分散性進(jìn)行優(yōu)化。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)光激發(fā)作用下產(chǎn)生的電子和空穴復(fù)合問(wèn)題進(jìn)行抑制， 進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)催化活性的提升[2]。
再比如對(duì)無(wú)機(jī)廢水的處理環(huán)節(jié)中， 由于無(wú)機(jī)物在納米粒子表面存在明顯的光化學(xué)活性， 因此光催化納米材料后所出現(xiàn)的電子和空穴都可以對(duì)高氧化狀態(tài)的物質(zhì)進(jìn)行還原， 也就是借助此種方式實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)機(jī)物污染的有效消除。
(二) 光催化納米技術(shù)在大氣污染治理中的應(yīng)用
對(duì)大氣污染產(chǎn)生影響的主要成分就是二氧化硫、一氧化碳等物質(zhì)， 這些氣體如果長(zhǎng)期存在于空氣中必然會(huì)對(duì)人體的健康造成不利的影響。光催化劑可以和一些氣體吸附劑進(jìn)行有效結(jié)合， 從而更有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)降解濃度的有效降低。
將一些對(duì)日光有相應(yīng)的半導(dǎo)體納米材料涂抹在墻壁或是其他合理的位置上可以形成空氣清潔劑的作用， 而二氧化硫、一氧化碳等物質(zhì)吸附在上面的時(shí)候， 就可以在光的作用下被轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)害物質(zhì)， 這種方式對(duì)于去除臭氣的影響也是十分重要的環(huán)節(jié)[3]。納米對(duì)于氟利昂具備較強(qiáng)的光催化活性， 因此將這以技術(shù)進(jìn)行融合后， 可以在表面對(duì)酸性進(jìn)行催化， 通過(guò)這種方式獲取較高的光催化活性作用， 這對(duì)于物質(zhì)穩(wěn)定性的提升也將起到一定的幫助作用。
此外， 納米技術(shù)還能對(duì)室外的氣象有機(jī)污染物進(jìn)行分解， 比如在紫外線的照射下， 納米材料可以將室內(nèi)裝飾建材中產(chǎn)生的甲醛、氯乙烯等物質(zhì)進(jìn)行有效分解。將活性炭纖維作為重要載體的過(guò)渡金屬離子中適當(dāng)進(jìn)行納米材料光催化劑的融合， 通過(guò)此種方式將紫外線光照射下濃度更低的甲醛進(jìn)行或降解， 但是這種技術(shù)手段對(duì)于濃度高的污染物降解效果比較差， 同時(shí)由于使用時(shí)間的增加， 最終催化劑的活性也將大大降低， 最終甚至?xí)霈F(xiàn)活性的完全消失。
綜上所述， 光催化納米材料在當(dāng)前環(huán)境保護(hù)中有著越來(lái)越顯著的應(yīng)用， 不僅可以對(duì)難處理的污染物進(jìn)行有效處理， 同時(shí)還能借助自身的吸附作用對(duì)低濃度的有害物質(zhì)進(jìn)行分解。在當(dāng)前光催化納米技術(shù)的不斷發(fā)展過(guò)程中， 環(huán)境保護(hù)工作效率和質(zhì)量也必然會(huì)得到顯著提升?？偠灾?， 當(dāng)前我國(guó)環(huán)境保護(hù)工作已經(jīng)受到了越來(lái)越多的影響， 甚至對(duì)人們的身體健康產(chǎn)生了威脅， 所以在此種背景下， 更需要加強(qiáng)對(duì)相關(guān)技術(shù)的研究， 不斷為我國(guó)環(huán)保工作的順利開(kāi)展提供幫助作用， 實(shí)現(xiàn)可持續(xù)工作的順利進(jìn)行。
納米材料論文篇十九
伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，功能化納米材料的應(yīng)用成為了順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展的必然趨勢(shì)。在對(duì)相關(guān)技術(shù)項(xiàng)目進(jìn)行全面分析的過(guò)程中，要對(duì)其原理進(jìn)行生物分子檢測(cè)，有效結(jié)合組織工程學(xué)分析相關(guān)研究效果。對(duì)無(wú)機(jī)納米材料表面化學(xué)分析進(jìn)行闡釋，并集中討論了納米材料表面化學(xué)在生物分析中的應(yīng)用。
納米材料；表面化學(xué)；生物分析；應(yīng)用；
納米材料形成后，表現(xiàn)會(huì)完全呈現(xiàn)出無(wú)機(jī)界面，并且能有效包裹在表面活性劑中，其本身并不具備生物動(dòng)能，且不能直接應(yīng)用在細(xì)胞或者是生物活體上?；诖耍嚓P(guān)操作人員要對(duì)其進(jìn)行表面化學(xué)的改性處理和修飾，保證納米材料生物功能得以發(fā)揮。并且，在納米材料表面化學(xué)研究體系內(nèi)，主要是對(duì)生物相容性、生物穩(wěn)定性以及生物分散性等進(jìn)行集中傳遞，保證納米顆粒研究效果更加直觀[1]。
1)表面物理化學(xué)性質(zhì)出現(xiàn)變動(dòng)，多數(shù)無(wú)機(jī)納米材料都是非極性物質(zhì)，基本的沸點(diǎn)較高，要求在高溫環(huán)境中形成，表面都會(huì)出現(xiàn)油胺、油酸以及三辛基氧膦等物質(zhì)，能溶于非極性溶劑中。在對(duì)生物應(yīng)用進(jìn)行分析的過(guò)程中，納米材料溶解在水相中，具備非常好的分散性以及穩(wěn)定性，為了其能發(fā)揮實(shí)際價(jià)值，就要對(duì)溶解性等數(shù)據(jù)等予以綜合處理，整合表面改性。目前，較為有效地表面改性處理機(jī)制就是替代法，能和無(wú)機(jī)材料親和力更好的分子進(jìn)行處理，完善替代性處理效果。
2)進(jìn)行靶向修飾操作，主要是借助靶向功能分子完成基礎(chǔ)的處理工作，利用識(shí)別靶細(xì)胞的過(guò)程有效對(duì)受體進(jìn)行識(shí)別處理，將定位體系確定在目標(biāo)組織中，并且有效發(fā)揮相關(guān)物質(zhì)的治療和診斷功能。
3)生物傳感和檢測(cè)。因?yàn)榧{米材料本身具備光信號(hào)、電信號(hào)的傳遞能力，因此，在生物電子和生物傳感器設(shè)計(jì)工作中，要發(fā)揮納米材料的生物相容性特征，規(guī)避生物識(shí)別能力較差的弱項(xiàng)，合理性完善納米材料生物功能水平。并且，進(jìn)行生物傳感處理后就能提升生物分子和組織細(xì)胞的固定能夠效果，也能借助生物高特異性判定相關(guān)數(shù)據(jù)，構(gòu)建更加有效的生物傳感系統(tǒng)。
2.1細(xì)胞分析
伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，將技術(shù)應(yīng)用在生物體系中，主要利用的就是生物傳感機(jī)制。目前，生物體傳感項(xiàng)目主要分為細(xì)胞結(jié)構(gòu)、活體結(jié)構(gòu)等，相較于傳統(tǒng)的研究項(xiàng)目和分子結(jié)構(gòu)探針元素，納米材料能有效提升影像信號(hào)的強(qiáng)度，并且整體細(xì)胞結(jié)構(gòu)的靶向性能更加突出，能為代謝動(dòng)力學(xué)可控效果優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。例如，正電子發(fā)射斷層成像技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)以及核磁共振技術(shù)等都是較為常見(jiàn)的技術(shù)項(xiàng)目[2]。
(1)將納米探針應(yīng)用在細(xì)胞環(huán)境中。細(xì)胞微環(huán)境中，主要的影響因素不僅包括ph數(shù)值和細(xì)胞因子，也包括氧化還原環(huán)境等，溫度和離子濃度也會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響。目前，主要的研究方向就是對(duì)早期淋巴祖細(xì)胞進(jìn)行環(huán)境分析和系統(tǒng)化數(shù)據(jù)處理。相關(guān)部門在對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行深度研究和探討，旨在為干細(xì)胞移植工作和化療治療提供更加有效的技術(shù)體系。例如，在高ph環(huán)境中，多巴胺分子處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，就會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，形成多巴醌，這種物質(zhì)本身具有較強(qiáng)的還原勢(shì)，在對(duì)其進(jìn)行量子點(diǎn)電子激態(tài)處理的過(guò)程中，能形成轉(zhuǎn)移就會(huì)對(duì)輻射躍遷造成影響，造成熒光動(dòng)態(tài)淬滅。
(2)將納米探針應(yīng)用在酶活性測(cè)定項(xiàng)目中，尤其是酶催化反應(yīng)過(guò)程。因?yàn)樵谀[瘤組織中，酶本身就會(huì)出現(xiàn)變動(dòng)，利用水解細(xì)胞結(jié)構(gòu)間質(zhì)的方式，癌細(xì)胞就會(huì)從原發(fā)部位直接脫落，借助血液循環(huán)實(shí)現(xiàn)癌癥的轉(zhuǎn)移，正是對(duì)其異常問(wèn)題進(jìn)行分析后不難發(fā)現(xiàn)，有效借助那么納米探針對(duì)酶結(jié)構(gòu)異常表達(dá)進(jìn)行測(cè)定對(duì)醫(yī)療項(xiàng)目研究具有重要意義和價(jià)值。
2.2癌癥診療
化療治療過(guò)程在醫(yī)學(xué)研究中具有重要意義和價(jià)值，在臨床化療中主要應(yīng)用的是阿霉素以及紫杉醇等藥物，藥物依舊存在靶向性不好的問(wèn)題。目前，較為有效的靶向性處理機(jī)制中，主要是借助主動(dòng)靶向完成納米藥物的運(yùn)輸，并且對(duì)腫瘤成像以及治療過(guò)程進(jìn)行約束和管理?；诖?，合理性將納米材料表面化學(xué)應(yīng)用在癌癥治療中，能對(duì)包裹和吸附過(guò)程進(jìn)行控制，并且有效達(dá)到緩釋的效果，減少副作用對(duì)人體的傷害。在納米技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，二氧化硅、貴金屬以及氧化鐵納米顆粒等物質(zhì)的應(yīng)用范圍更加廣泛，能有效完成靶向處理以及藥物釋放過(guò)程的可控性，從根本上推進(jìn)了診療一體化以及藥代動(dòng)力學(xué)體系的融合，也為診療水平和效果的優(yōu)化奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[3]。
總而言之，在對(duì)納米材料表面化學(xué)在生物分析中應(yīng)用進(jìn)行研究的過(guò)程中，要結(jié)合科學(xué)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，并且有效結(jié)合臨床診療效果，完善材料分析的同時(shí)，對(duì)靶向性等因素予以集中分析，促進(jìn)生物分析和藥物治療水平的全面進(jìn)步。
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納米材料論文篇二十
[摘要]納米醫(yī)學(xué)是納米技術(shù)與醫(yī)藥技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，納米醫(yī)學(xué)研究在疾病診斷和治療方面顯示出了巨大的應(yīng)用潛力。近幾年，納米技術(shù)突飛猛進(jìn)，作為納米技術(shù)的重要領(lǐng)域的納米生物工程也取得了輝煌的成就。本文從納米醫(yī)學(xué)、納米生物技術(shù)和納米生物材料三個(gè)方面，講述了納米生物工程的重大進(jìn)展。本文就納米診斷技術(shù)、組織修復(fù)和再生醫(yī)學(xué)中的納米材料、納米藥物載體、納米藥物等方面的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展進(jìn)行綜述，并探討納米醫(yī)學(xué)的發(fā)展前景。
1、跨世紀(jì)的新學(xué)科——納米科技
所謂/納米科技，就是在0.1~100納米的尺度上，研究和利用原子和分子的結(jié)構(gòu)、特征及相互作用的高新科學(xué)技術(shù)，它是現(xiàn)代科學(xué)和先進(jìn)工程技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。1990年7月，第一屆國(guó)際納米科技會(huì)議的召開(kāi)，標(biāo)志著納米科技的正式誕生。時(shí)至今日，納米科技涉及到幾乎現(xiàn)有的所有科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。它的誕生，使人類改造自然的能力直接延伸到分子和原子。它的最終目標(biāo)，是人類按照自己的意志操縱單個(gè)原子，在納米尺度上制造具有特定功能的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)方式的飛 躍。目前，納米科技已經(jīng)取得一系列成果，正處于重大突破的前夜。研究者認(rèn)為，這一興起于本世紀(jì)90年代的納米科技，必將雄踞于21世紀(jì)，對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生重大而深遠(yuǎn)的影響。
2、納米醫(yī)學(xué)的提出
納米醫(yī)學(xué)的形成除了納米技術(shù)之外，其醫(yī)學(xué)本身也應(yīng)具有可應(yīng)用納米技術(shù)的客觀基礎(chǔ)和必要條件?？陀^基礎(chǔ)是指，像其他物質(zhì)一樣，醫(yī)學(xué)研究的主體———人體本身是由分子和原子構(gòu)成的。實(shí)現(xiàn)納米醫(yī)學(xué)的必要條件是，要在分子水平上對(duì)人體有更為全面而詳盡的了解。 隨著現(xiàn)代生物學(xué)和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展，人類在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的研究?jī)?nèi)容已開(kāi)始從細(xì)胞、染色體等微米尺度的結(jié)構(gòu)深入到更小的層次，進(jìn)入到單個(gè)分子甚至分子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。這些極其微細(xì)的分子結(jié)構(gòu)的特征:尺度空間在0.1-100 nm,屬于納米技術(shù)的尺度范圍。研究這些納米尺度的分子結(jié)構(gòu)和生命現(xiàn)象的學(xué)科，就是納米生物學(xué)和納米醫(yī)學(xué)。納米醫(yī)學(xué)是一門涉及物理學(xué)、化學(xué)、量子學(xué)、材料學(xué)、電子學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)、生物學(xué)以及醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域的綜合 性交叉學(xué)科。freitas曾給納米醫(yī)學(xué)下過(guò)一個(gè)較詳細(xì)的定義:他認(rèn)為，納米醫(yī)學(xué)是利用人體分子工具和分子知識(shí)，預(yù)防、診斷、治療疾病和創(chuàng)傷，劫除疼痛，保護(hù)和改善人體健康的科學(xué)和技術(shù)。目前的納米醫(yī)學(xué)研究水平還處于初級(jí)階段，當(dāng)然，由于各國(guó)科學(xué)工者的不懈努力，納米醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域已初露曙光，有部分研究成果已開(kāi)始接近臨床應(yīng)用。
從定義來(lái)看，納米醫(yī)學(xué)可以分為兩大類，一是在分子水平上的醫(yī)學(xué)研究，基因藥物和基因療法等就是典型體現(xiàn)；二是把其他領(lǐng)域的納米研究成果引入醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，如某種納米裝置在醫(yī)療和診斷上的應(yīng)用。納米醫(yī)學(xué)的奧秘在于，可以從納米量級(jí)的尺度來(lái)進(jìn)行原來(lái)不可能達(dá)到的醫(yī)療操作和疾病防治。當(dāng)生命物質(zhì)的結(jié)構(gòu)單元小到納米量級(jí)的時(shí)候，其性質(zhì)會(huì)有意想不到的變化。這種變化既包括物質(zhì)的原有性能變得更好，還可能有我們所意想不到的性能和效益，從而用來(lái)治病防病。
3、納米技術(shù)的醫(yī)學(xué)應(yīng)用 3.1 診斷疾病
這是納米醫(yī)學(xué)中的一個(gè)非?；钴S的領(lǐng)域，適時(shí)準(zhǔn)確地釋放藥物是它的基本功能之一?？茖W(xué)家正在為糖尿病人研制超小型的，模仿健康人體內(nèi)的葡萄糖檢測(cè)系統(tǒng)。它能夠被植入皮下，監(jiān)測(cè)血糖水平，在必要的時(shí)候釋放出胰島素，使病人體內(nèi)的血糖和胰島素含量總是處于正常狀態(tài)。美國(guó)密西根大學(xué)的博士正在設(shè)計(jì)一種納米/智能炸彈，它可以識(shí)別出癌細(xì)胞的化學(xué)特征。這種智能炸彈很小，僅有20nm左右，能夠進(jìn)入并摧毀單個(gè)的癌細(xì)胞。
德國(guó)醫(yī)生嘗試借助磁性納米微粒治療癌癥，并在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中取得了較好療效。將一些極其細(xì)小的氧化鐵納米微粒注入患者的腫瘤里，然后將患者置于可變的磁場(chǎng)中，氧化鐵納米微粒升溫到45~ 47度，這一溫度可慢慢熱死癌細(xì)胞。由于腫瘤附近的機(jī)體組織中不存在磁性微粒，因此這些健康組織的溫度不會(huì)升高，也不會(huì)受到傷害?？茖W(xué)家指出，將磁性納米顆粒與藥物結(jié)合，注入到人體內(nèi)，在外磁場(chǎng)作用下，藥物向病變部位集中，從而達(dá)到定向治療的目的，將大大提高腫瘤的藥物治療效果。
納米藥物與傳統(tǒng)的分子藥物的根本區(qū)別在于它是顆粒藥物。廣義的納米藥物可分為兩類:一類是納米藥物載體，即指溶解或分散有分子藥物的各種納米顆粒，如納米球、納米囊、納米脂質(zhì)體等。二是納米藥物，即指直接將原料藥物加工成的納米顆粒，或利用嶄新的納米結(jié)構(gòu)或納米特性，發(fā)現(xiàn)基于新型納米顆粒的高效低毒的治療或診斷藥物。前者是對(duì)傳統(tǒng)藥物的改良，而后者強(qiáng)調(diào)的是把納米材料本身作為藥物。
3.2.1 納米藥物
直接以納米顆粒作為藥物的應(yīng)用之一是抗菌藥物。納米抗菌藥物具有廣譜、親水、環(huán)保、遇水后殺菌力更強(qiáng)、不會(huì)誘導(dǎo)細(xì)菌耐藥性等多種性能。以這種抗菌顆粒為原料，成功地開(kāi)發(fā)出了創(chuàng)傷貼、潰瘍貼等納米醫(yī)藥類產(chǎn)品。例如，納米二氧化鈦樹(shù)脂基托材料具有一定的抗變形鏈球菌和抗白色念珠菌的效果，當(dāng)樹(shù)脂基托中抗菌劑的濃度達(dá)到3%時(shí)，即可達(dá)到滿意的抗菌效果。
無(wú)機(jī)納米顆粒作為新型的抗癌藥物為腫瘤治療提供了新的思路。研究人員用gd@c82(oh)22處理得肝癌的小鼠，在10.7mol/kg的注射劑量下能有效地抑制腫瘤生長(zhǎng)，同時(shí)對(duì)機(jī)體不產(chǎn)生任何毒性。其抑瘤效應(yīng)不是通過(guò)納米顆粒對(duì)腫瘤的直接殺傷起作用，而是可能通過(guò)激活機(jī)體免疫來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤的抑制作用。納米羥基磷灰石在體外對(duì)惡性腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生明顯的抑制作用，而對(duì)正常細(xì)胞作用甚微，可望通過(guò)進(jìn)一步的研究獲得一種區(qū)別于傳統(tǒng)的化療藥物的納米無(wú)機(jī)抗癌藥物。此外，有的物質(zhì)納米化后出現(xiàn)新的治療作用，如二氧化鈦納米粒子可抑制癌細(xì)胞增殖；二氧化鈰納米顆?？梢郧宄壑械碾娍剐苑肿硬⒎乐我恍┯捎谝暰W(wǎng)膜老化而帶來(lái)的疾病。
3.2.2 納米藥物載體
納米生物技術(shù)是納米技術(shù)和生物技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它即可以用于生物醫(yī)學(xué)，也可以服務(wù)于其它社會(huì)需求。所包含的內(nèi)容非常豐富，并以極快的速度增加和發(fā)展，難以概述。
3.3.1生物芯片技術(shù)
生物芯片是在很小幾何尺度的表面積上，裝配一種或集成多種生物活性，僅用微量生理或生物采樣，即可以同時(shí)檢測(cè)和研究不同的生物細(xì)胞、生物分子和dna的特性，以及它們之間的相互作用，獲得生命微觀活動(dòng)的規(guī)律。生物芯片可以粗略地分為細(xì)胞芯片、蛋白質(zhì)芯片（生物分子芯片）和基因芯片（即dna芯片）等幾類，都有集成、并行和快速檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)，已成為21世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)工程的前沿科技。
近2年，已經(jīng)通過(guò)微制作(mems)技術(shù)，制成了微米量級(jí)的機(jī)械手，能夠在細(xì)胞溶液中捕捉到單個(gè)細(xì)胞，進(jìn)行細(xì)胞結(jié)構(gòu)、功能和通訊等特性研究。美國(guó)哈佛大學(xué)的教授領(lǐng)導(dǎo)的研究人員，發(fā)展了微電子工業(yè)普遍使用的光刻技術(shù)在生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，并研制出效果更好的軟光刻方法。以此，制出了可以捕捉和固定單個(gè)細(xì)胞的生物芯片，通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞間距等，研究細(xì)胞分泌和胞間通訊。此類細(xì)胞芯片還可以作細(xì)胞分類和純化等。它的功能原理非常簡(jiǎn)單，僅利用芯片表面微單元的幾何尺寸和表面特性，即可達(dá)到選擇和固定細(xì)胞及細(xì)胞面密度控制。
美國(guó)圣地亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的發(fā)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了納米愛(ài)好者的預(yù)言。正像所預(yù)想的那樣，納米技術(shù)可以在血流中進(jìn)行巡航探測(cè)，即時(shí)發(fā)現(xiàn)諸如病毒和細(xì)菌類型的外來(lái)入侵者，并予以殲滅，從而消除傳染性疾病。
一種探測(cè)單個(gè)活細(xì)胞的納米傳感器，探頭尺寸僅為納米量級(jí)，當(dāng)它插入活細(xì)胞時(shí)，可探知會(huì)導(dǎo)致腫瘤的早期dna損傷。
3、 4組織修復(fù)和再生醫(yī)學(xué)中的納米材料
將納米技術(shù)與組織工程技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建具有納米拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的細(xì)胞生長(zhǎng)支架正在形成一個(gè)嶄新的研究方向。相對(duì)于微米尺度，納米尺度的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與機(jī)體內(nèi)細(xì)胞生長(zhǎng)的自然環(huán)境更為相似。納米拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的構(gòu)建有可能從分子和細(xì)胞水平上控制生物材料與細(xì)胞間的相互作用，引發(fā)特異性細(xì)胞反應(yīng)，對(duì)于組織再生與修復(fù)具有潛在的應(yīng)用前景和重要意義。將納米纖維水凝膠作為神經(jīng)組織的支架，在其中生長(zhǎng)的鼠神經(jīng)前體細(xì)胞的生長(zhǎng)速度明顯快于對(duì)照材料。向高分子材料中加入碳納米管可以顯著改善原有聚合物的傳導(dǎo)性、強(qiáng)度、彈性、韌性和耐久性，同時(shí)還可以改進(jìn)基體材料的生物相容性。研究發(fā)現(xiàn)，隨著復(fù)合物中碳納米管含量的增加，神經(jīng)元細(xì)胞和成骨細(xì)胞在復(fù)合材料上的黏附與生長(zhǎng)也越來(lái)越活躍，而星形細(xì)胞和成纖維細(xì)胞的活性則呈現(xiàn)同等程度的下降。研究人員設(shè)計(jì)的人造紅細(xì)胞輸送氧的能力是同等體積天然紅細(xì)胞的236倍，可應(yīng)用于貧血癥的局部治療、人工呼吸、肺功能喪失和體育運(yùn)動(dòng)需要的額外耗氧等。研究人員成功合成了模擬骨骼亞結(jié)構(gòu)的納米物質(zhì)，該物質(zhì)可取代目前骨科常用的合金材料，其物理特性符合理想的骨骼替代物的模數(shù)匹配，不易骨折，且與正常骨組織連接緊密，顯示出明顯的正畸應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。
納米自組裝短肽材料rada16-i與細(xì)胞外基質(zhì)具有很高相似性，rada16-i納米支架可以作為一種臨時(shí)性的細(xì)胞培養(yǎng)人工支架，它能很好地支持功能型細(xì)胞在受損位置附近生長(zhǎng)、遷移和分化，因而有利于細(xì)胞抵達(dá)傷口縫隙，使組織得以再生。有研究人員利用rada16-i納米支架修復(fù)了倉(cāng)鼠腦部的急性創(chuàng)傷，并且恢復(fù)了倉(cāng)鼠的視覺(jué)功能。rada16-i形成的水凝膠可用作新型的簡(jiǎn)易止血?jiǎng)?，用于多種組織和多種不同類型傷口的止血。
4、我國(guó)發(fā)展納米生物學(xué)和納米醫(yī)學(xué)的現(xiàn)狀和發(fā)展策略
目前，我國(guó)在納米生物和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的研究基礎(chǔ)還比較薄弱，通過(guò)采取各種激勵(lì)措施和各種研究計(jì)劃的實(shí)施，特別是國(guó)家自然科學(xué)基金委的納米技術(shù)重大研究計(jì)劃對(duì)納米生物和納米醫(yī)學(xué)項(xiàng)目的支持，我國(guó)在納米生物和納米醫(yī)學(xué)方面的研究狀況有了很大的改善，生物、醫(yī)學(xué)界的許多院、所相繼建立了有關(guān)納米技術(shù)的研究室，如中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所、軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院毒物藥物研究所和生物物理研究所等都設(shè)立了納米研究室，初步形成了一只較強(qiáng)的研究隊(duì)伍。近年來(lái)，來(lái)自化學(xué)、物理、信息、藥物、生物和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的科學(xué)家通過(guò)幾次研討會(huì)進(jìn)一步明確了納米生物和納米醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究方向和內(nèi)容，并建立了較密切的合作。我國(guó)在納米生物和納米醫(yī)學(xué)的研究領(lǐng)域也涌現(xiàn)了一批極具特色的研究成果，如在生物傳感器、生物芯片、新型藥物載體和靶向藥物、新型納米藥物劑型、新造影劑、重大疾病的機(jī)制、納米材料的應(yīng)用和生物安全性及重大疾病預(yù)防和早期診斷與治療技術(shù)等方面。但是，這些研究的水準(zhǔn)與國(guó)際先進(jìn)水平還有相當(dāng)?shù)牟罹?，離國(guó)家、社會(huì)的需求也有相當(dāng)遠(yuǎn)的距離。
納米醫(yī)學(xué)工程的建立不僅是因?yàn)橛衅淦惹械男枰乙惨驗(yàn)橛辛藢?shí)現(xiàn)的可能。如今，納米科技在國(guó)際上已嶄露頭角，世界各發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛開(kāi)展納米科技的研究。在我國(guó)，科技界對(duì)納米科技的重要性有了共識(shí)，納米科技研究已取得引人注目的成果。學(xué)科發(fā)展和社會(huì)需要是推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的巨大動(dòng)力，學(xué)科發(fā)展可以創(chuàng)造新的需求，社會(huì)需求可以促進(jìn)學(xué)科向深度和廣度發(fā)展。納米生物醫(yī)學(xué)工程正在出現(xiàn)，我們無(wú)力將它阻擋。雖然它的廣泛應(yīng)用尚有待時(shí)日，并潛在危險(xiǎn)，但若沒(méi)有它，我們現(xiàn)在面臨的許多生物醫(yī)學(xué)工程問(wèn)題就不可能得到滿意的解決。
9、10):2-5.[14]奇 云。納米化學(xué)研究進(jìn)展[j]。現(xiàn)代化工，1993,13(8):38-39.[15] 華中一。納米科學(xué)與技術(shù)[j]?？茖W(xué)，2000,52(5):6-10.。
納米材料論文篇二十一
摘要：目前世界上上轉(zhuǎn)換納米熒光材料正處在發(fā)展階段，材料的選擇和合成有待于深入細(xì)致的研究。本文對(duì)上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶的選擇和合成做了系統(tǒng)的討論。
關(guān)鍵詞：納米材料發(fā)光材料上轉(zhuǎn)換發(fā)光熒光材料雙光子吸收納米晶
近年來(lái)，人們開(kāi)始對(duì)熒光標(biāo)記材料產(chǎn)生了濃厚的興趣，特別是隨著納米技術(shù)的發(fā)展，能夠進(jìn)行生物標(biāo)記的無(wú)機(jī)納米晶成為人們追逐的熱點(diǎn)，但是由于生物背底同樣會(huì)產(chǎn)生熒光從而對(duì)熒光檢測(cè)形成干擾，于是不會(huì)產(chǎn)生背底干擾的稀土上轉(zhuǎn)換納米發(fā)光標(biāo)記材料引起了人們的注意。
1.1納米材料簡(jiǎn)介
納術(shù)概念是1959年木，諾貝爾獎(jiǎng)獲得著理查德。費(fèi)曼在一次講演中提出的。他在“thereisplentyofroomatthebottom”的講演中提到，人類能夠用宏觀的機(jī)器制造比其體積小的機(jī)器，而這較小的機(jī)器可以制作更小的機(jī)器，這樣一步步達(dá)到分子尺度，即逐級(jí)縮小生產(chǎn)裝置，以至最后直接按意愿排列原子，制造產(chǎn)品。他預(yù)言，化學(xué)將變成根據(jù)人仃〕的意愿逐個(gè)地準(zhǔn)確放置原子的技術(shù)問(wèn)題，這是最早具有現(xiàn)代納米概念的思想。20世紀(jì)80年代末、90年代初，出現(xiàn)了表征納米尺度的重要工具一掃描隧道顯微鏡(stm)，原子力顯微鏡(afm)一認(rèn)識(shí)納米尺度和納米世界物質(zhì)的直接的工具，極大地促進(jìn)了在納米尺度上認(rèn)識(shí)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，出現(xiàn)了納米技術(shù)術(shù)語(yǔ)，形成了納米技術(shù)。其實(shí)說(shuō)起來(lái)納米只是一個(gè)長(zhǎng)度單位，1納米(nm)=10又負(fù)3次方微米=10又負(fù)6次方毫米(mm)=10又負(fù)9次方米(m)=l0a。納米科學(xué)與技術(shù)(nano-st)是研究由尺寸在1-100nm之間的物質(zhì)組成的體系的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和相互作用以及可能的實(shí)際應(yīng)用中的技術(shù)問(wèn)題的科學(xué)技術(shù)。關(guān)于納米技術(shù)，從迄今為止的研究狀況來(lái)看，可以分為4種概念。在這里就不一一介紹了。
1.2上轉(zhuǎn)換納米材料介紹
稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料通過(guò)多光子機(jī)制把長(zhǎng)波輻射轉(zhuǎn)換成短波輻射稱為上轉(zhuǎn)換。所謂的上轉(zhuǎn)換材料就是指受到光激發(fā)時(shí)，可以發(fā)射比激發(fā)波長(zhǎng)短的熒光的材料。由此可見(jiàn)上轉(zhuǎn)換發(fā)光的本質(zhì)是一種反stokes發(fā)光，因此，也稱上轉(zhuǎn)換發(fā)光為反stokes發(fā)光。早在1959年，就出現(xiàn)了上轉(zhuǎn)換發(fā)光的報(bào)道。用960nm的紅外光激發(fā)多晶zns，觀察到了525nm綠色發(fā)光。上轉(zhuǎn)換發(fā)光的機(jī)理可以歸結(jié)為4種情況：
(1)單離子的步進(jìn)多光子吸收，這實(shí)際上是激發(fā)態(tài)吸收(esa)的過(guò)程。
(2)直接雙光子吸收。這也是一個(gè)單離子過(guò)程，能量為e1和e2(e1與e2可以相等也可以不相等)的兩個(gè)光子從一個(gè)虛擬的中間量子態(tài)被同時(shí)吸收終態(tài)e3=e1+e2。
（3）多個(gè)激發(fā)態(tài)離子的共協(xié)上轉(zhuǎn)換。
(4)光子雪崩吸收上轉(zhuǎn)換。
2.1共沉淀法
組分體系的制備就可能存在一些問(wèn)題。岡為它對(duì)于原料的選擇會(huì)造成一定的困難，同時(shí)還要求各種組分具有相同或相近的水解或沉淀?xiàng)l件，這樣必將對(duì)所合成的多組分體系有一定的要求，從而限制了它的使用。．iohanneshampl等人用高溫流化床合成出了具有較好分散性的er，yb共摻的氧硫化物。合成時(shí)，將er，yb和y的硝酸鹽用尿素共沉淀，得到的沉淀在840℃下通過(guò)h2s和水蒸氣，最后在1500℃的流化床中用ar氣保護(hù)活化，這樣得到了尺寸大約400nm的粒子。硫化物的粒子形態(tài)較好，一般為圓形，但是要求較高的活化溫度(1500~)，在此溫度下粒子容易粘連，所以在硫化床中活化，這樣加大了合成的難度。
2.2水熱法
水熱法也是近幾年來(lái)研究無(wú)機(jī)發(fā)光材料中發(fā)明的又一新興的合成方法。此法主要是在特制的反應(yīng)釜(高壓釜)中，采用水溶液作為反應(yīng)體系，通過(guò)將反應(yīng)體系加熱至臨界溫度(或接近臨界溫度)，在反應(yīng)體系中產(chǎn)生高壓環(huán)境從而在一定溫度和壓力下，使物質(zhì)在溶液中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的一種《·》無(wú)機(jī)制備方法。在水熱法的基礎(chǔ)上，以有機(jī)溶劑代替水，采用溶劑熱反應(yīng)來(lái)制備發(fā)光材料是水熱法的一種重大改進(jìn)，可以適用于一些非水反應(yīng)體系的制備，從而打一大了水熱技術(shù)的適用范圍。
上轉(zhuǎn)換納米微粒的個(gè)最重要標(biāo)志是尺寸與物理的特征量相差不多，例如。當(dāng)上轉(zhuǎn)換納米粒子的粒徑與超導(dǎo)相干波長(zhǎng)、玻爾半徑以及電子的德布羅意波長(zhǎng)相當(dāng)時(shí)，小顆粒的量子尺寸效應(yīng)十分顯著。
與此同時(shí)，大的比表面使處于表面態(tài)的原子、電子與處于小顆粒內(nèi)部的原子、電子的行為有很大的差別，這種表面效應(yīng)和量子尺寸效應(yīng)對(duì)納術(shù)微粒的光學(xué)特性有很大的影響。甚至使納米微粒具有同樣材質(zhì)的宏觀犬塊物體不具備的新的光學(xué)特性。
例如：
1.寬頻帶強(qiáng)吸收。納米氮化硅、碳化硅及氧化鋁粉對(duì)紅外有個(gè)寬頻帶強(qiáng)吸收譜。這是因?yàn)榧{米粒子大的比表面導(dǎo)致r平均配位數(shù)下降，不飽和鍵和懸鍵增多，與常規(guī)大小材料不同，沒(méi)有一個(gè)單一的，擇優(yōu)的鍵振動(dòng)模．而存在個(gè)較寬的鍵振動(dòng)模的分布．在紅外光場(chǎng)作用下它們對(duì)紅外吸收的頻率也就存在個(gè)較寬的分布，這就導(dǎo)致了納米粒于紅外吸收帶的寬化。
2.吸收帶藍(lán)移現(xiàn)象。這可能由于兩方面原因，一是量子尺寸效應(yīng)，由于顆粒尺下降能隙變寬，這就導(dǎo)致光吸收帶移向短波方向，ball等對(duì)這種藍(lán)移現(xiàn)象給出了解釋：已被電子占據(jù)分子軌道能級(jí)與未被電子占據(jù)分子軌道能級(jí)之間的寬度(能隙)隨顆粒直徑堿小而增大．這是產(chǎn)生藍(lán)移的根本原因。這種解釋對(duì)半導(dǎo)體和絕緣體都適用。另一種是表面效應(yīng)。由于納米微粒顆粒小，大的表面張力使晶格畸變，品格常數(shù)改變。對(duì)納米氧化物和氮化物小粒于研究表明第一近鄰和第二近鄰的距離發(fā)生變化。鍵長(zhǎng)的改變導(dǎo)致納米微粒的鍵本征振動(dòng)頻率改變，結(jié)果使光吸收帶發(fā)生移動(dòng)。3．量子限域效應(yīng)。半導(dǎo)體納術(shù)微粒的半徑rab(激子玻爾半徑)時(shí)，電子的平均自由程受小粒徑的限制，局限在很小的范圍，空穴很容易與它形成激子，引起電子和空穴波函數(shù)的重疊，這就報(bào)容易產(chǎn)生激子吸收帶。
當(dāng)上轉(zhuǎn)換納米微粒的尺寸小到一定值時(shí)可在定波長(zhǎng)的光激發(fā)下發(fā)光。1990年，日本佳能研究中心的h.tabagi發(fā)現(xiàn)，粒徑小于6nm的硅在室溫下可以發(fā)射可見(jiàn)光。隨半徑減小，發(fā)射帶強(qiáng)度增強(qiáng)并移向短波方向。當(dāng)粒徑大干6nm時(shí)，這種光發(fā)射現(xiàn)象消失。tabagi目認(rèn)為硅納米微粒的發(fā)光是載流子的量子限域效應(yīng)引起的。brus認(rèn)為，大塊硅不發(fā)光是因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)存在平移周期性，由平移對(duì)稱性產(chǎn)生的選擇定則使得大尺寸硅不可能發(fā)光，當(dāng)硅粒徑小到某程度時(shí)(6nm)．平移對(duì)稱性消失，因此出現(xiàn)發(fā)光現(xiàn)象。
1電沉積納米晶材料技術(shù)屠振密[等]編著2008
2發(fā)光材料與顯示技術(shù)徐敘瑢主編2003
3有機(jī)發(fā)光材料、器件及其平板顯示李文連著2002
8楊劍滕鳳恩《材料導(dǎo)報(bào)》1997第2期
9納米材料及其技術(shù)的應(yīng)用前景張中太2000材料工程
10李彥施祖進(jìn)納米團(tuán)簇的超分子自組裝[期刊論文]-化學(xué)進(jìn)展11張立德納米材料的發(fā)展1994(03)
納米材料論文篇二十二
本文主要研究了污染物的光催化降解原理，進(jìn)一步分析了光催化納米材料在環(huán)境保護(hù)工作中的應(yīng)用，同時(shí)對(duì)于光催化納米材料的應(yīng)用趨勢(shì)和方向也進(jìn)行了必要的研究，希望對(duì)這一工作的開(kāi)展提供一定的指導(dǎo)作用。
光催化；納米材料；環(huán)境保護(hù)；
工業(yè)廢水和廢氣中都含有較多的毒害物質(zhì)，比如有機(jī)磷農(nóng)藥或是二氯乙烯等，這些物質(zhì)對(duì)于人體的影響都是十分明顯的。傳統(tǒng)的水處理方式，比如吸附法、混凝法等方法在現(xiàn)階段實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)中仍然存在較大的困難，效果并不理想，所以在今后的實(shí)際發(fā)展過(guò)程中就需要不斷探索和獲取一種經(jīng)濟(jì)、合理的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)方法處理后水中的殘留物質(zhì)進(jìn)行更有效的降解。1976年，科學(xué)家在對(duì)紫外線光照射下對(duì)納米tio2進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)這種方式可以將難以降解的有機(jī)化合物多氯聯(lián)苯脫氯進(jìn)行有效降解。當(dāng)前，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)超過(guò)3000余種難降解的有機(jī)化合物都可以借助此種方式進(jìn)行降解，尤其是水中有機(jī)污染物濃度較低或是其他降解方式不佳的時(shí)候，這項(xiàng)技術(shù)更是能發(fā)揮出前所未有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
光催化的納米材料采用的絕大多數(shù)都是金屬氧化物或是硫化物等半導(dǎo)體材料，是一種特殊的電子結(jié)構(gòu)。和金屬相比，這種半導(dǎo)體存在明顯的不連續(xù)性，在對(duì)電子的低能價(jià)帶進(jìn)行填滿的過(guò)程中會(huì)和空的高能導(dǎo)帶存在明軒的禁帶，所以當(dāng)二者產(chǎn)生的能量大于光照射的時(shí)候，在價(jià)帶上的電子就會(huì)被轉(zhuǎn)移到導(dǎo)帶上，最終在半導(dǎo)體表面形成具備高活性的電子[1]。
在光催化反應(yīng)中，獲取光激發(fā)所出現(xiàn)的空穴，和對(duì)給體或是受體產(chǎn)生的作用也是有效的。所以在實(shí)際工作中為了確保光催化反應(yīng)能更有效的進(jìn)行，就應(yīng)該適當(dāng)降低電子和空穴之間的簡(jiǎn)單復(fù)合。
(一)光催化納米技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用
傳統(tǒng)的水處理方式中可以對(duì)污水中出現(xiàn)的懸浮物質(zhì)或是泥沙等大顆粒的污染物進(jìn)行去除，但是對(duì)于濃度較低的可溶性物質(zhì)卻很難進(jìn)行有效的處理，并且由于這項(xiàng)工作的工作效率比較低，花費(fèi)的經(jīng)濟(jì)成本比較高，所以很多時(shí)候并不能進(jìn)行有效的處理。但是借助納米材料的光催化方法，就可以將很多難以降解而定污染物進(jìn)行合理轉(zhuǎn)變，從而將原本水中的污染物轉(zhuǎn)化為水分子或是二氧化碳等無(wú)污染的分子物質(zhì)。
比如在對(duì)有機(jī)廢水的處理環(huán)節(jié)中，光催化納米材料就可以將水中的絕大多數(shù)有機(jī)污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)化，使其成為無(wú)污染的物質(zhì)，比如可以將酸。表面活性劑等有機(jī)污染物進(jìn)行氧化，使其轉(zhuǎn)變?yōu)樗蚨趸嫉葻o(wú)害的物質(zhì)。借助納米材料可以的對(duì)物質(zhì)表面性能進(jìn)行轉(zhuǎn)變，通過(guò)這種方式對(duì)水中納米的分散性進(jìn)行優(yōu)化。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)光激發(fā)作用下產(chǎn)生的電子和空穴復(fù)合問(wèn)題進(jìn)行抑制，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)催化活性的提升[2]。
再比如對(duì)無(wú)機(jī)廢水的處理環(huán)節(jié)中，由于無(wú)機(jī)物在納米粒子表面存在明顯的光化學(xué)活性，因此光催化納米材料后所出現(xiàn)的電子和空穴都可以對(duì)高氧化狀態(tài)的物質(zhì)進(jìn)行還原，也就是借助此種方式實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)機(jī)物污染的有效消除。
(二)光催化納米技術(shù)在大氣污染治理中的應(yīng)用
對(duì)大氣污染產(chǎn)生影響的主要成分就是二氧化硫、一氧化碳等物質(zhì)，這些氣體如果長(zhǎng)期存在于空氣中必然會(huì)對(duì)人體的健康造成不利的影響。光催化劑可以和一些氣體吸附劑進(jìn)行有效結(jié)合，從而更有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)降解濃度的有效降低。
將一些對(duì)日光有相應(yīng)的半導(dǎo)體納米材料涂抹在墻壁或是其他合理的位置上可以形成空氣清潔劑的作用，而二氧化硫、一氧化碳等物質(zhì)吸附在上面的時(shí)候，就可以在光的作用下被轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)害物質(zhì)，這種方式對(duì)于去除臭氣的影響也是十分重要的環(huán)節(jié)[3]。納米對(duì)于氟利昂具備較強(qiáng)的光催化活性，因此將這以技術(shù)進(jìn)行融合后，可以在表面對(duì)酸性進(jìn)行催化，通過(guò)這種方式獲取較高的光催化活性作用，這對(duì)于物質(zhì)穩(wěn)定性的提升也將起到一定的幫助作用。
此外，納米技術(shù)還能對(duì)室外的氣象有機(jī)污染物進(jìn)行分解，比如在紫外線的照射下，納米材料可以將室內(nèi)裝飾建材中產(chǎn)生的甲醛、氯乙烯等物質(zhì)進(jìn)行有效分解。將活性炭纖維作為重要載體的過(guò)渡金屬離子中適當(dāng)進(jìn)行納米材料光催化劑的融合，通過(guò)此種方式將紫外線光照射下濃度更低的甲醛進(jìn)行或降解，但是這種技術(shù)手段對(duì)于濃度高的污染物降解效果比較差，同時(shí)由于使用時(shí)間的增加，最終催化劑的活性也將大大降低，最終甚至?xí)霈F(xiàn)活性的完全消失。
綜上所述，光催化納米材料在當(dāng)前環(huán)境保護(hù)中有著越來(lái)越顯著的應(yīng)用，不僅可以對(duì)難處理的污染物進(jìn)行有效處理，同時(shí)還能借助自身的吸附作用對(duì)低濃度的有害物質(zhì)進(jìn)行分解。在當(dāng)前光催化納米技術(shù)的不斷發(fā)展過(guò)程中，環(huán)境保護(hù)工作效率和質(zhì)量也必然會(huì)得到顯著提升?？偠灾?，當(dāng)前我國(guó)環(huán)境保護(hù)工作已經(jīng)受到了越來(lái)越多的影響，甚至對(duì)人們的身體健康產(chǎn)生了威脅，所以在此種背景下，更需要加強(qiáng)對(duì)相關(guān)技術(shù)的研究，不斷為我國(guó)環(huán)保工作的順利開(kāi)展提供幫助作用，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)工作的順利進(jìn)行。
納米材料論文篇二十三
納米材料具有傳統(tǒng)材料所不具備的奇異或反常的物理、化學(xué)特性，如原本導(dǎo)電的銅到某一納米級(jí)界限就不導(dǎo)電，原來(lái)絕緣的二氧化硅、晶體等，在某一納米級(jí)界限時(shí)開(kāi)始導(dǎo)電。這是由于納米材料具有顆粒尺寸小、比表面積大、表面能高、表面原子所占比例大等特點(diǎn)，以及其特有的三大效應(yīng)：表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)。小尺寸效應(yīng)?，F(xiàn)在從尺寸效應(yīng)探討其特性和應(yīng)用。
隨著顆粒尺寸的量變，在一定條件下會(huì)引起顆粒性質(zhì)的質(zhì)變。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)。對(duì)超微顆粒而言，尺寸變小，同時(shí)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)。量子尺寸效應(yīng)指當(dāng)金屬或半導(dǎo)體從三維減小至零維時(shí)，載流子在各個(gè)方向上均受限，隨著粒子尺寸下降到接近或小于某一值（激子玻爾半徑）時(shí)，費(fèi)米能級(jí)附近的電子能級(jí)由準(zhǔn)連續(xù)能級(jí)變?yōu)榉至⒛芗?jí)的現(xiàn)象稱為量子尺寸效應(yīng)。金屬或半導(dǎo)體納米微粒的電子態(tài)由體相材料的連續(xù)能帶過(guò)渡到分立結(jié)構(gòu)的能級(jí)，表現(xiàn)在光學(xué)吸收譜上從沒(méi)有結(jié)構(gòu)的寬吸收過(guò)渡到具有結(jié)構(gòu)的特征吸收。量子尺寸效應(yīng)帶來(lái)的能級(jí)改變、能隙變寬，使微粒的發(fā)射能量增加，光學(xué)吸收向短波長(zhǎng)方向移動(dòng)（藍(lán)移），直觀上表現(xiàn)為樣品顏色的變化，如cds微粒由黃色逐漸變?yōu)闇\黃色，金的微粒失去金屬光澤而變?yōu)楹谏?。同時(shí)，納米微粒也由于能級(jí)改變而產(chǎn)生大的光學(xué)三階非線性響應(yīng)，還原及氧化能力增強(qiáng)，從而具有更優(yōu)異的光電催化活性[5,6]。
第頁(yè)納米材料與技術(shù)是在20世紀(jì)80年代末才逐步發(fā)展起來(lái)的前沿交叉性新興學(xué)科領(lǐng)域，它與住處技術(shù)和生物技術(shù)一起并稱為21世紀(jì)三大前沿高新技術(shù)，并可能引導(dǎo)下一場(chǎng)工業(yè)革命。
納米技術(shù)是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)母咝陆徊婕夹g(shù)，人類剛剛邁進(jìn)門檻，就顯現(xiàn)出其強(qiáng)大的生命力。有些納米材料（如納米金剛石）經(jīng)過(guò)表面改性和分散，可以均勻分布到聚合物的熔融體中，經(jīng)過(guò)噴絲、冷卻形成具有特殊功能的納米纖維，添加比列很低，但每根短纖維上有成千上萬(wàn)個(gè)納米顆粒?？梢宰鞒筛呖鼓ァ⒆郧鍧?、防雨、防紫外線、防靜電、殺菌、紅外隱形等功能布料，很有發(fā)展前景。
將人類帶入新的微觀世界。人類可以從新的納米技術(shù)領(lǐng)域獲得很大好處。利用這項(xiàng)技術(shù)的目的是在納米尺寸上操縱物質(zhì)，以創(chuàng)造出具有全新分子組織形式的結(jié)構(gòu)。這有可能改變未來(lái)材料和裝置的生產(chǎn)方式，并且給人類帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)益處。
第頁(yè)界。
傳統(tǒng)的解釋材料性質(zhì)的理論，只是用于大于臨界長(zhǎng)度100納米的物質(zhì)。如果一個(gè)結(jié)構(gòu)的某個(gè)維度小于臨界長(zhǎng)度，那么物質(zhì)的性質(zhì)就常常無(wú)法用傳統(tǒng)的理論去解釋。而科學(xué)家正試圖在大哥分子或原子尺度到十萬(wàn)個(gè)分子的尺度之內(nèi)發(fā)現(xiàn)新奇的現(xiàn)象。
美國(guó)國(guó)納米技術(shù)計(jì)劃初期研究的重點(diǎn)是，在分子尺度上具有新奇的特性并且系統(tǒng)、物理和化學(xué)性能有明顯提高的材料。比如，在納米尺度上，電子和原子的交互作用受到變化因素的影響。這樣，在納米尺寸上組織物質(zhì)的結(jié)構(gòu)就有可能使科學(xué)家在不改變材料化學(xué)成分的前提下，控制物質(zhì)的基本特性，比如磁性、蓄電能力和催化能力等。又如在納米尺度，生物系統(tǒng)具有一套成系統(tǒng)的組織，這使科學(xué)家能夠把人造組件和裝配系統(tǒng)放入細(xì)胞中，以制造出結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)組織后的新材料，有可能使人類模擬自然的自行裝配。還有，納米組件有很大的表面積，這能夠使它們成為理想的催化劑和吸收劑等，并且在放電能和向人體細(xì)胞施藥方面派上用場(chǎng)。利用納米技術(shù)制造的材料與一般材料相比，在成分不變的情況下體積會(huì)大大縮小而且強(qiáng)度和韌性將得到提高。
美國(guó)西北大學(xué)開(kāi)發(fā)的一種比色傳感器，已經(jīng)成功探測(cè)出結(jié)核桿菌?？茖W(xué)家把探測(cè)對(duì)象的dna附加在納米大小的黃金微粒上。當(dāng)互補(bǔ)的微粒在溶液中存在時(shí)，黃金微粒會(huì)緊緊地結(jié)合在一起，改變懸浮液的顏色。
隨著顆粒尺寸的量變，在一定條件下會(huì)引起顆粒性質(zhì)的質(zhì)變。由
第頁(yè)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)。對(duì)超微粒而言，尺寸變小，同時(shí)其比表面積也顯著增加，從而產(chǎn)生如下的新奇的性質(zhì)：特殊的光學(xué)性質(zhì)、熱學(xué)性質(zhì)、磁學(xué)性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)。具體的光學(xué)性質(zhì)是當(dāng)黃金被分割到小于光波波長(zhǎng)的尺寸時(shí)，即失去了原有的富貴光澤而呈黑色。事實(shí)上，尺寸越小，顏色愈是黑。由此可見(jiàn)，金屬超微顆粒對(duì)反光的反射率很低。熱學(xué)性質(zhì)具有高矯頑力的特征，已經(jīng)作為高儲(chǔ)存密度的磁記錄磁粉，大量應(yīng)用于磁帶。利用磁性，人們已經(jīng)將磁性超微粒制成用途廣泛的磁性液體。力學(xué)性質(zhì)是具有良好的任性。因?yàn)榧{米材料具有大的界面，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，因此變現(xiàn)出很好的韌性和延展性，使陶瓷材料具有新奇的力學(xué)性質(zhì)。美國(guó)學(xué)者報(bào)道氟化鈣納米材料在室溫下可以大幅度彎曲而不斷裂。研究表明，人的牙齒之所以具有很高的強(qiáng)度，是因?yàn)樗怯辛姿徕}等納米材料構(gòu)成的。呈納米晶粒的金屬比傳統(tǒng)的粗晶粒金屬硬3到5倍。
一般常見(jiàn)的磁性物質(zhì)均屬多磁區(qū)之集合體，當(dāng)粒子尺寸小至無(wú)法區(qū)分出其磁區(qū)時(shí)，即形成單磁區(qū)之磁性物質(zhì)。因此磁性材料制作成超微粒子或薄膜時(shí)，將成為優(yōu)異的磁性材料。
我們對(duì)納米材料的認(rèn)識(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還需要不斷的探索和研究。相信通過(guò)不斷的深入，一定會(huì)使納米在更多的領(lǐng)域里發(fā)揮作用，服務(wù)于生產(chǎn)和生活。
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參考文獻(xiàn)：
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