文档介绍：纳米材料概论
王重辉, 冀运东
第1讲 绪论
物质世界的尺度范围
宏观世界-最遥远的星际150亿光年(×1026m)
微观世界
原子以下的尺度：1nm (10-9m)以下
原子核尺寸:10-13～10-15m分子)
巨分子的构造
因一代一代合成与精制, 所以具有单一的分子量与构造。
各代的分子大小可阶段性的改变。
核、枝及表面可介入各种功能性基团。
具有外壳和柔性内部的3维结构，其外壳可将内部与外界隔开。
巨分子的应用前景
因靠近核附近存在纳米空间，可以捕集分子或金属粒子等形成纳米高效催化功能----制作生物催化剂
与药物结合形成缓释性靶向给药系统。
纳米材料用低粘度多反应性光固化剂等。
纳米碳管
碳管的TEM像
单层纳米碳管性质
直径1nm，长度数10um
碳纤维的终极形式，巨大分子的固体材料。
呈现金属或半导体的电气特性。
强韧的机械特性。
高热传导性。
单层纳米碳管的应用前景
场效应晶体管等电子元件和布线
平面显示器等的电场发射电子源
燃料电池用吸氢材料
扫描式探针显微镜的探针
高热传导元件
高强度复合材料
导电性复合材料
参考书
纳米材料和纳米结构（科学出版社）
张立德、牟季美
 纳米碳管（***出版社）
朱宏伟、吴德海、徐才录
  纳米材料制备技术（化学工业出版社）
王世敏、许祖勋、傅晶
 新型电子薄膜材料（化学工业出版社）
陈光华、邓金祥
参考书
纳米材料的理化特性与应用
化学工业出版社 倪星元、沈军、张志华
纳米材料
***出版社 丁秉钧
纳米陶瓷材料及其应用
国防工业出版社 戴遐明
聚合物-无机纳米复合材料
化学工业出版社 柯扬船、皮特·斯壮
纳米材料和纳米结构 （科学出版社）张立德、牟季美
主要内容包括：纳米科技概念的阐述
纳米微粒的基本理论、物理、化学性能
各种合成技术的简介
表征、测量技术简介
应用简介，等等
纳米碳管（***出版社） 朱宏伟、吴德海、徐才录
对于纳米碳管的研究状况进行了全面介绍
主要内容：关于C60的介绍
C60与碳纳米管的结构关系
各种纳米碳管的制备技术
纳米碳管的生长机理
纳米碳管的各种性能介绍
潜在应用领域的介绍
纳米材料制备技术（化工出版社） 王世敏、许祖勋、傅晶
介绍了各种纳米材料的制备技术
气相法
液相法
固相法
表面修饰
一维纳米材料
2、3维纳米材料
纳米复合材料
纳米结构
新型电子薄膜材料（化工出版社） 陈光华、邓金祥
主要介绍各种电子薄膜材料的性能及制备技术，其中部分薄膜是2维纳米薄膜，具有一定的参考价值。特别考虑的纳米电子学的地位，对于薄膜技术以及一些功能薄膜的研究应该给予足够重视。
纳米科技的主要领域
纳米材料科学；
纳米物理学；
纳米化学；
纳米电子学；
纳米机械学；
纳米生物、医学；
纳米材料表征、测量、加工
有关纳米科技Internet
Google：
中文网页：“纳米科技”
英文网页：“Nano technology ”
纳米生物材料，药物技术市场
生物材料
在药物技术上的应用
纳米材料的尺寸在1～100nm范围内，而大多数重要的生物分子(如蛋白质、核酸等)的尺寸都在这一尺度内，可利用纳米材料进入生物组织内部探测生物分子的生理功能。
(预计10年内全球有1900亿美元的市场 占药物50%)
纳米半导体技术市场
纳米半导体技术
；
问题点
(10nm左右)
2. 材料的完整性、纯度、高的表面态密度等
发展趋势
“自下而上”的方法:分子自组装
传统结构材料与功能材料市场
纳米催化剂---生物模拟催化剂
高强度，高韧性有机材料
增韧陶瓷等无机材料
粉末冶金技术，先端金属材料
导电，吸波等功能材料
无机/有机复合材料
问题点：成本/性能比
本课程考核方法
课程论文
课程论文的提交 30%
课程论文质量 30%
课堂练**** 40%
课程论文内容
与纳米材料或纳米技术有关的国外文献综述
文献要涉及到与纳米材料或纳米技术有关的内容:如纳米半导体材料与技术、纳米生物材料与技术、纳米催化材料与技术、纳米复合材料与技术、纳米磁性材料与技术等
2. 要