纳米材料基础与应用 第9章纳米结构的制备与特性
纳米材料基础与应用 第9章 纳米结构的制备与特性
【本章教学要点】 知识要点 掌握程度 相关知识 掌握纳米结构材料的类型 纳米结构类型，纳米纤维、纳米结 纳米结构材料 及其结构特点 构薄膜、纳米阵列，纳米介孔 材料 了解纳米结构材料的物理 纳米结构材料的性能 化学特性及其应用领 纳米阵列的电、磁，光学性能及其 域 应用 掌握纳米结构材料的制备 纳米结构材料的制备 方法（软模板法、硬 纳米加工技术，自组装技术，模板 模板法)）及工艺流程 合成技术 掌握介孔材料的制备机理 介孔材料的制备 了解介孔材料的合成 纳米介孔结构的特点、介孔形成机 方法及其工艺路线 理 用
纳米材料基础与应用 2 【本章教学要点】 知识要点 掌握程度 相关知识 纳米结构材料 掌握纳米结构材料的类型 及其结构特点 纳米结构类型，纳米纤维、纳米结 构薄膜、纳米阵列，纳米介孔 材料 纳米结构材料的性能 了解纳米结构材料的物理 化学特性及其应用领 域 纳米阵列的电、磁，光学性能及其 应用 纳米结构材料的制备 掌握纳米结构材料的制备 方法（软模板法、硬 模板法）及工艺流程 纳米加工技术，自组装技术，模板 合成技术 介孔材料的制备 掌握介孔材料的制备机理， 了解介孔材料的合成 方法及其工艺路线 纳米介孔结构的特点、介孔形成机 理
9.1.1纳米结构(nano-structured materials) 。纳米结构是以纳米尺度的物质单元为基础，按一定的规律构筑或 营造的一种新体系。基本构筑单元包括纳米微粒、纳米管、纳米 线、纳米棒、纳米丝和纳米尺寸的孔洞等。 纳米薄膜(Nano-thin film),纳米阵列(Nano-array)及介孔结 构（mesoporous-structured materials),其他还有很多不 常见的纳米结构，如纳米笼(Nanocages)、纳米纤维 (Nanof iber)、纳米花(Nanof I ower)、纳米泡沫(Nanofoam)、纳 米网(Nanomesh),纳米针膜(Nanopin film),纳米环 (Nanor ing)、纳米壳(Nanoshel)、纳米线(nanowi res).等，其 形貌如图8.2。 3
纳米材料基础与应用 3 9.1 纳米结构及其分类 9.1.1纳米结构（nano-structured materials） ⚫ 纳米结构是以纳米尺度的物质单元为基础，按一定的规律构筑或 营造的一种新体系。基本构筑单元包括纳米微粒、纳米管、纳米 线、纳米棒、纳米丝和纳米尺寸的孔洞等。 ⚫ 纳米薄膜(Nano-thin film)，纳米阵列(Nano-array)及介孔结 构（mesoporous-structured materials ），其他还有很多不 常见的纳米结构 ， 如纳米笼 (Nanocages) 、 纳米纤维 (Nanofiber)、纳米花(Nanoflower)、纳米泡沫(Nanofoam)、纳 米 网 (Nanomesh) ， 纳米针膜 (Nanopin film) ， 纳 米 环 (Nanoring)、纳米壳(Nanoshell)、纳米线(nanowires)等，其 形貌如图8.2
(a)纳米笼 (b)纳米纤维 (c)纳米花 YBCO Mgo 100 103m (d纳米网 (e)多壁纳米碳管 (⑩核充结构纳米线 图8.2几种纳米结构的电镜照片 玉用
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8.1.2纳米结构分类 ·从结构形式上可分为： √①一维纳米结构，包括纳米丝，纳米管等； √ ②二维纳米结构，包括纳米有序薄膜，纳米丝、纳米管的阵列结构； √ ③三维纳米结构，如纳米胶体晶体，纳米笼，纳米花，纳米泡沫，纳 米介孔结构等。 ●从纳米结构体系构筑过程中的驱动力是外因还是内因分为两类： √ ①自组装纳米结构； √ ②人工构筑纳米结构。 米小 5
纳米材料基础与应用 5 8.1 纳米结构及其分类 8.1.2纳米结构分类 ⚫ 从结构形式上可分为： ✓ ①一维纳米结构，包括纳米丝，纳米管等； ✓ ②二维纳米结构，包括纳米有序薄膜，纳米丝、纳米管的阵列结构； ✓ ③三维纳米结构，如纳米胶体晶体，纳米笼，纳米花，纳米泡沫，纳 米介孔结构等。 ⚫ 从纳米结构体系构筑过程中的驱动力是外因还是内因分为两类： ✓ ①自组装纳米结构； ✓ ②人工构筑纳米结构