Proprietà dei nanomaterials.

NanomaterialiFare riferimento a materiali ultrafine con dimensioni del grano di livello nanometrico (1 m). Le loro taglie sono tra molecole, atomi e materiali sfusi. Generalmente si riferiscono a minuscole polveri solide nell'intervallo di 1 ~ 100nm. Nanomateriale è un tipo di terzo tipo di materiale solido che è diverso sia dallo stato cristallino che amorfo. È definito dalla dimensione delle unità strutturali di nanomateriale: cereali, non-grani, particelle ultrafine separate, ecc. Allo stato attuale, l'Internazionale sarà nel campo di applicazione delle particelle ultra-fini di Lonm e dei loro aggregati compatti, pure Come i materiali composti da nanocristalli, indicati collettivamente come nanomateriali, tra cui materiali metallici, materiali non metallici, organici, inorganici e biologici.

Proprietà dei nanomateriali

1. Effetto superficiale. L'effetto superficie dei nanomateriali si riferisce alla variazione delle proprietà causate dal forte aumento del rapporto tra il numero atomico della superficie al numero atomico totale delle nanoparticelle con la diminuzione della dimensione delle particelle. La superficie di una particella sferica è proporzionale al quadrato del suo diametro, e il suo volume è proporzionale alla piazza del suo diametro, quindi la sua superficie specifica (superficie / volume) è inversamente proporzionale al suo diametro. Mentre il diametro delle particelle diminuisce, la superficie specifica aumenterà in modo significativo. Ad esempio, quando la dimensione delle particelle è 10nm, la superficie specifica è 90m2G-1; Quando la dimensione delle particelle era 5nm, la superficie specifica era 180m2G-1. La superficie specifica è aumentata a 450m2G-1 quando la dimensione delle particelle è diminuita a 2nm. Quando il diametro delle particelle diminuisce alla scala del nanometro, non solo il numero di atomi di superficie aumenta rapidamente, ma anche la superficie e l'energia superficiale delle nanoparticelle aumentano rapidamente.

2. Effetto formato. Il cambio di proprietà fisiche macroscopiche causata dalla diminuzione della dimensione delle particelle è chiamata effetto di dimensioni ridotte. Per le particelle ultrafine, la dimensione diminuisce e la superficie specifica aumenta in modo significativo, con conseguente particolare proprietà ottiche, proprietà termiche, proprietà magnetiche e proprietà meccaniche. L'effetto di dimensioni ridotte delle particelle ultrafine è anche mostrato in superconduttività, proprietà dielettriche, proprietà acustiche e proprietà chimiche.

3. Effetto del volume. A causa delle piccole dimensioni delle nanoparticelle, il numero di atomi contenuti è molto piccolo. Pertanto, molti fenomeni, come adsorbimento, catalisi, diffusione, sinterizzazione e altre proprietà fisiche e chimiche relative allo stato di interfaccia, saranno significativamente diverse dalle proprietà dei materiali tradizionali di grandi particelle e non possono essere spiegati dalle proprietà dei materiali massicci, che di solito hanno atomi infiniti. Questo fenomeno speciale è solitamente chiamato effetto del volume.

4. Effetto dimensione quantistica. Tale effetto si riferisce al livello di energia elettronica vicino al livello di Fermi modifiche del livello di energia quasi continuo al livello di energia discreto al livello di energia discreto quando la dimensione della particella diminuisce a un determinato valore. La fluttuazione degli elettroni in livelli di energia quantizzata discreti nei nanomateriali conferisce ai nanomateriali una serie di proprietà speciali, come la catalisi specifica, la forte ossidazione e riduzione.

5. Tunneling quantico. La capacità delle particelle microscopiche di penetrare una barriera è chiamata tunneling. La magnetizzazione delle nanoparticelle ha anche effetto tunneling, che può cambiare attraverso la barriera del sistema macroscopico, che è chiamato effetto tunneling quadntico macroscopico delle nanoparticelle. La sua ricerca è di grande importanza per la ricerca di base e l'applicazione pratica, come polimeri conduttivi e magnetici e polimeri a microonde che assorbono i polimeri.