纳米化学简论VIP免费

纳米化学简论一、序论本文由【中文word文档库】www.wordwendang.com搜集整理。中文word文档库免费提供海量教学资料、行业资料、范文模板、应用文书、考试学习和社会经济等word文档纳米(rim)本身是个长度单位的译音，它代表十亿分之一米，顾名思义，是微观世界。纳米技术是在0．1nm～100nm尺度空间内，研究电子、原子和分子运动规律和特性的崭新高科技学科，是连接微观世界和宏观世界的桥梁，使人们在微观领域的成就得以造福人类。从认识到纳米这个极微观的尺度开始，我就对其有着浓厚的兴趣，纳米技术与化学之间又有着紧密的联系，近几年来国际国内在纳米化学领域取得了丰富的成果，纳米化学在未来也必将为人类做出更大的贡献。纳米这个尺度的产生就意味着它的不平凡，从它诞生开始就广受众人关注。自从20世纪90年代以来，一场以信息技术、生物技术、能源技术和纳米技术为代表的科技革命正在全球悄然兴起。其中，于20世纪80至90年代在世界范围内逐渐形成的纳米科学技术(NST)，是人们普遍关注的最具代表性的热点领域。纳米科学技术是以现代先进科学技术为基础的多学科技术，它的深入发展又引发出纳米物理学、纳米化学、纳米生物学、纳米电子学、纳米材料学、纳米技术、纳米工艺等等一系列新的科学技术，纳米化学是其中极其重要的一门，可以说是纳米科学技术的基础骨干学科。纳米化学作为化学的一个崭新的分支学科，为化学的发展带来了新的机遇和挑战。二、本论(一)纳米与化学的联姻——纳米化学1959年，美国著名物理学家，1965年诺贝尔物理学奖获得者理查德·费因曼(RichardPhillipsFeynman)曾经说过：“There’sPlentyofRoomattheBottom”，提出逐级缩小装置，以致最后由人类直接按需要排布原子和分子，制造产品的设想，为后来纳米科技的发展指出了一条新思路。1963年，Uyeba等发展了气体冷凝法制备纳米粒子，并对金属纳米颗粒的形貌和晶体结构进行了电镜和电子衍射研究-5J。1977年麻省理工学院的德雷克思勒受理查德·费因曼思想的启发，首创纳米技术(nanotechnology)~词，随后在访问斯坦福大学时成立了NST(NanoscaleScienceandTechnology)研究小组，成为纳米科技的先行者。1981年，IBM公司苏黎世的G.Binning和H．Rohrer发明了扫描隧道显微镜(STM)[63，其横向分辨率可达0．1nm，纵向分辨率优于0．Olnm，进入到原子尺寸层次，使人们第一次直接观察到原子。观察到原子在物质表面上的排列形式。s1M为我们揭示了一个可见的原子、分子世界L7J，为纳米科技的发展提供了前所未有的观察手段和操作工具，大大提高了人类认识和改造微观世界的能力，是2o世纪末的重大科技成就之一，是1986年诺贝尔物理学奖的获奖项目。1984年在德国柏林召开了第二届国际超微粒子和等离子簇会议，使超微粒子技术成为世界性的热点。1984年，德国萨尔大学的格莱特首先研制出纳米微粒，并由它压制烧结得到一种新型凝聚态固体——纳米固体。1990年被认为是NST正式诞生之年n]，其标志是：(1)1990年7月在美国巴尔的摩召开了第一届国际N：s1r会议；(2)专业国际刊物“Nanotechnology”和“Nanobiology”已经或即将出版；(3)Et本和英国等少数科技先进国家制定了发展NST的国家计划，美国自然科学基金会将NST作为优先支持的项目；(4)冠以纳米(nano)的新名词、新概念不断出现，例如nanoelectronics，nanochemistry，nanoscopy，nanobiology，nanostructuredsubstances，nanometermachining等等；(5)美国IBM公司的艾戈勒领导的研究小组，用一个一个的氙原子在镍表面上排出了“IBM”字样，首次实现了人类直接操纵原子这一伟大创举。NST的诞生，是多学科交叉融和的结果，代表了当代科学技术发展的一个基本特征，纳米化学作为NST的基础学科也随之诞生了，其基本的任务就是如何合成和制备具有特定功能的纳米物质，这也正是化学的特长和优势。由于纳米化学属于纳米科学技术的一个分支学科，正处于发展之中，还没有一个关于纳米化学的研究对象的严格界定。已经有学者提出，纳米化学是研究院字以上，100nm以下的纳米世界中的各种化学问题的科学。(二)纳米物质的化学性能纳米物质以为其尺度、质量、微小，位于表面的原子所占的比例极...