第一章绪论纳米材料及应用-湖北大学课件.ppt

教师简介 王世敏，湖北赤壁市人，中共党员，博士、教授、博导 1981年9月至1985年7月于湖北大学化学专业获学士学位；1985年9月至1988年7月于湖北大学有机化学专业获硕士学位；1995年9月至1999年1月于华中科技大学微电子学与固体电子学专业获博士学位； 1988年7月至今先后在湖北大学物理系、压电陶瓷技术研究所、化学系、化学与材料科学学院、材料科学与工程学院工作，1992年晋升为副教授，1997年晋升为教授；2001年2月至2005年6月任化学与材料科学学院院长，2005年6月至2008年11月任湖北大学校长助理，2008年12月至今任湖北大学副校长，2008年12月兼任湖北省化学化工学会副理事长。 一直从事有机化学和功能材料方面的教学和科学研究工作。现正从事光、电功能分子材料、纳米材料、精细复合材料的制备与应用研究。 2000年获湖北省自然科学二等奖（第一）； 2001年获湖北省青年科技奖和“湖北青年五四奖章”；2001年享受国务院特殊津贴； 2003年获湖北省自然科学二等奖（第四）； 2004年获“全国模范教师”称号；2006年获湖北省自然科学二等奖（第三）。 Email：wangshimin@hubu.edu.cn QQ:420982516 参考书目： 1、王世敏、许祖勋、傅晶编著，纳米材料制备技术，化学工业出版社出版，2002 2、李玲、向航编著，功能材料与纳米技术，化学工业出版社出版，2002 3、刘吉平、郝向阳编著，纳米科学与技术，科学出版社出版，2002 4、[美]J.H.芬德勒等著，纳米粒子与纳米结构材料，化学工业出版社出版，2003 5、黄惠忠等编著，纳米材料分析，化学工业出版社出版，2003 6、张立德等著，纳米材料与纳米结构，科学出版社，2001 7、朱静等著，纳米材料和器件，清华大学出版社，2003 8、国际国内材料科学与工程学术会议论文集 9、国内外必威体育精装版相关领域文献资料 第一章 纳米科学技术简介 第二章 纳米材料的结构与物理化学特性 第三章 纳米材料的制备方法 第四章 纳米材料的检测分析技术 第五章 纳米材料的应用 闭卷笔试，没有补考，只有重修； 平时40%，期末考试60%； 平时点名抽查至少5次，3次不在，没有考试资格； 布置一次大作业。 第一章 纳米科学技术简介 教学目的：了解纳米科技的基本内涵、发展 历史、进展和趋势。 重点内容： 1、掌握基本概念 介观领域、纳米科学技术、纳米材料、 莲花效应、自上而下、自下而上 。 2、自然界的纳米技术。 3、纳米科技的分类。 4、纳米科技的前沿动态。? 纳米纪事 最早的纳米材料： 中国古代的铜镜的保护层：纳米氧化锡 中国古代的墨及染料 1857年，法拉第制备出金纳米颗粒 1861年，胶体化学的的建立 1962年，久保(Kubo)提出了著名的久保理论 上世纪七十年代末至八十年代初，开始较系统的研究 1985年，Kroto和Smalley等人发现C60* 1990年7月，在美国巴尔的摩召开第一届纳米科技会议 1994年，在波士顿召开的MRS秋季会议上正式提出纳米材料工程 1、纳米科学与技术和纳米材料 1.1 纳米科学与技术（Nano-ST）的定义 纳米科学与技术（Nano-ST）是研究由尺寸在0.1～100nm之间的物质组成的体系的运动规律和相互作用以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术。 1纳米(nm)=10-3微米(?m)=10-6毫米(mm)= 10-9米(m)=10埃 *头发直径：50-100?m, 1nm相当于头发的5-10万分之一。 *氢原子的直径为1埃，所以1纳米等于10个氢原子一个一个排起来的长度。 1.2 纳米科技的分类 (1) 纳米材料学；(2)纳米化学；(3) 纳米体系物理学；(4)纳米生物学；(5)纳米电子学；(6) 纳米力学；(7) 纳米加工学??? ??? 1.3 纳米材料的定义 指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料。 ★纳米材料的基本单元按维数可以分为三类：(1)零维，指在空间三维尺度均在纳米尺度，如纳米尺度颗粒、原子团簇、人造超原子、纳米尺寸的孔洞等；(2)一维，指在空间有两维处于纳米尺度，如纳米丝、纳米棒、纳米管等；(3)二维，指在三维空间中有一维在纳米尺度，如超薄膜、多层膜、超晶格等．因为这些单元往往具有量子性质，所以零维、一维和二维基本单元又分别有量子点、量子线和量子阱之称。 （1）至少有一维处于0.1～100nm； （2）因具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应、或宏观量子隧道效应等引起光学、热学、电学、磁学、力学、化学等性质发生十分显著的变化。