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《纳米生物医学分析》思考题答案 1. SWNTS MWNTS STM AFM SEM XRF TEM 名词解释： 、 、 、 、 、 、 、 CRDDS、主动靶向、被动靶向、生物相容性 SWNTS：单壁碳纳米管 （全称Single-walledCarbonNanotubes） MWNTS：多壁碳纳米管 （全称Multi-walledCarbonNanotubes） STM：扫描隧道显微镜 (ScanningTunneling Microscope) AFM：原子力显微镜 (AtomicForceMicroscopy) SEM：扫描电子显微镜 (ScanningElectronMicroscope) XRFX：射线荧光分析 （X-Ray FluorescenceX） TEM：透射电子显微镜 (TransmissionElectronMicroscopy) CR S：药物控制释放体系(ControlledReleaseDrugDeliverySystem) 主动靶向：是修饰脂质体如连接配体或单克隆抗体到脂质体表面，或掺人某些特殊脂 质使脂质体对 PH 或温度变化敏感，以使脂质体携带的药物作用于靶向位点 被动靶向：非修饰脂质体聚集在某些组织的趋势 2. 什么是纳米、纳米结构、纳米材料、纳米科技？纳米技术的科学 意义？ 纳米: 纳米是一个长度计量单位 纳米结构：纳米结构是以纳米尺度的物质单元为基础，按一定规律构筑或组装一种新 的体系，它包括一维、二维和三维体系。 纳米材料：纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(10-9～10-7m)或 由它们作为基本单元构成的材料。 纳米科技： 制造和研究纳米尺度（10-9 ～10-7m）的器件和材料的科学技术。 纳米技术的科学意义： • 创造和制备各种新型具有优异性能的纳米材料 • 设计、制备各种纳米器件和装置 • 探测分析纳米材料、器件的结构、性质及其相互关系和机理 3. 举例说明纳米材料具有哪些特殊的性质？ 1 量子尺寸效应导致的独特的力学、电子、光电、和磁学性能。 2 和宏观形式完全不同的化学反应，如金 3 每单位质量上急剧增加的表面积，到达 1000m2/g 4 常见化学元素的新化学形态，如富勒烯、碳纳米管、二氧化钛、氧化锌及其 他层状化合物 4. 纳米材料有哪 种维度？举例说明。4 1) 零维：团簇、量子点、纳米粒子 2) 一维：纳米线、量子线、纳米管、纳米棒 3) 二维：纳米带、二维电子器件、超薄膜、多层膜、晶体格 4) 三维：纳米块体 5. 请叙述什么是小尺寸效应、表面效应、量子效应和宏观量子隧道 效应、库伦堵塞效应。 1) 小尺寸效应：当纳米粒子的尺寸与光波波长、德布罗意波长、超导态的相干长度或 与磁场穿透深度相当或更小时，晶体周期性边界条件将被破坏，非晶态纳米微粒的颗 粒表面层附近的原子密度减小，导致声、光、电、磁、热力学等特性出现异常的现象; 2) 表面效应：纳米超微粒子的表面原子数与总原子数之比随着纳米粒子尺寸的减小 而大幅度地增加，纳米粒子的表面原子所处的位场环境及结合能与内部原子有所不同 存在许多悬空键，配位严重不足，具有不饱和性质，粒子的表面能及表面张力也随着 增加，从而引起纳米粒子性能的变化，因而极易与其它原子结合而趋于稳定； 3) 量子尺寸效应：当粒子的尺寸达到纳米量级时，费米能级附近的电子能级由连续 态分裂成分立能级。当能级间距大于热能、磁能、静电能、静磁能、光子能或超导态 的凝聚能时，会出现纳米材料的量子效应，从而使其磁、光、声、热、电、超导电性 能变化的效应; 4) 宏观量子隧道效应：当微观粒子的总能量小于势垒高度时，该粒子仍能穿越这一 势垒。纳米粒子的磁化强度等也有隧道效应，它们可以穿过宏观系统的势垒而产生变 化，这种被称为纳米粒子的宏观量子隧道效应。 5) 库仑阻塞效应：当金属微粒的尺寸足够小时它与周围外界之间的电容C可小到 l0^-16F的量级．在这种条件下每当单个电子从外面隧穿进入金属散粒时(有时也