第二章:纳米材料/Nanomaterials纳米材料，纳米科技及纳米化学纳米材料分类及定义纳米材料根本效应及性质纳米材料制备与控制纳米材料表征与应用一.纳米材料及纳米科技的起源纳米材料的最早预言…1.1861年前后，胶体化学诞生，研究对象为1－100纳米的粒子系统…〔胶体化学、催化剂制备等〕2.1962年日本物理学家久保亮武〔K.Kubo〕在金属超微粒子的理论研究中发现，金属粒子具有与块体物质不同的热性质，被学界称为Kubo效应。随后提出针对金属超微粒子的著名的久保理论，即超微粒子的量子限域理论。3.1963年，RyoziUyeda〔上田良二〕开展了气体蒸发法或称为气体冷凝法，通过在纯洁的惰性气体中的蒸发和冷凝过程获得清洁外表的超微粒子，并对单个金属超微粒子的形貌和晶体结构进行了透射电镜研究。4.20世纪70年代末，美国MIT的W.R.Cannon等人创造了激光驱动气相合成方法，合成了尺寸为数十纳米的Si，SiC，Si3N4陶瓷粉末。从此，人类开始了规模制备纳米材料的历史。1.5.70年代末到80年代初，人们对一些纳米颗粒的结构、形态和特性进行了比较系统的研究。描述金属颗粒费米面附近电子能级状态的久保理论日臻完善，在用量子尺寸效应解释超微粒子的某些特性时获得成功。2.6.1984年Glener等人发现了CaF2纳米离子晶体和TiO2纳米陶瓷在室温下的良好韧性。3.7.1985年，H.W.Kroto,R.E.Smalley和B.Curl采用激光加热石墨蒸发在甲苯中形成碳的团簇，质谱分析意外发现有60个碳原子组成的封闭的足球C60分子。由于其奇特的结构和性质，引发了富勒烯研究热潮。1996年三人同获诺贝尔化学奖。4.8.1990年7月在美国召开的国际第一届纳米科学技术学术会议，正式把纳米材料科学作为材料科学的一个新的分支，标志这一门崭新学科的诞生。5.9.1991年，日本电器公司的饭岛澄男〔S.Iijima〕在研究巴基球分子过程中发现碳纳米管〔多壁管〕。6.1993年又发现单壁碳纳米管。7.碳纳米管的质量是钢的六分之一，强度是钢的100倍。纳米化学研究的范畴1.纳米材料合成〔合成新材料，探索新的合成方法〕2.纳米材料性质〔尺寸效应，个体与群体性质，界面问题，结构与功能的关联性〕3.自组织与自组装现象及其应用〔LB,SAM,超分子体系及纳米结构组装〕4.纳米催化〔纳米尺寸的催化剂的设计、制备及其作用原理〕5.单分子性质〔单个分子、单个纳米粒子、单根碳纳米管以及由其构成的有限粒子体系的化学性质、光谱性质等〕6.针尖化学〔利用SPM针尖研究局域化学性质、分子间的相互作用；对化学...
