Nanomaterialien 'Eigenschaften.

NanomaterialienSiehe ultrafeine Materialien mit einer Korngröße von Nanometerebenen (1 m). Ihre Größen liegen zwischen Molekülen, Atomen und Schüttgütern. Sie beziehen sich im Allgemeinen auf winzige feste Pulver im Bereich von 1 bis 100 nm. Nanomaterial ist eine Art drittere Art von festem Material, das sich von einem kristallinen und amorphen Zustand unterscheidet. Es wird durch die Größe der Struktureinheiten von Nanomaterial definiert: Körner, Nichtkörner, getrennte ultrafeine Partikel usw. Derzeit wird der Internationale im Rahmen von ultrafeinen Partikeln von L ~ Loonm sowie ihre kompakten Aggregate sein Da die Materialien aus Nanokristallen zusammengesetzt, die gemeinsam als Nanomaterialien bezeichnet werden, einschließlich Metall-, Nichtmetall-, organischen, anorganischen und biologischen Pulvermaterialien.

Eigenschaften von Nanomaterialien.

1. Oberflächeneffekt. Der Oberflächeneffekt der Nanomaterialien bezieht sich auf die Änderung der Eigenschaften, die durch die starke Erhöhung des Verhältnisses der Oberflächenatomerzahl auf die Gesamtatomerzahl der Nanopartikel mit der Abnahme der Teilchengröße verursacht werden. Die Oberfläche eines kugelförmigen Teilchens ist proportional zum Quadrat seines Durchmessers, und sein Volumen ist proportional zum Quadrat seines Durchmessers, sodass seine spezifische Oberfläche (Oberfläche / Volumen) umgekehrt proportional zu seinem Durchmesser ist. Wenn der Partikeldurchmesser abnimmt, nimmt die spezifische Oberfläche deutlich zu. Wenn beispielsweise die Partikelgröße 10nm beträgt, beträgt die spezifische Oberfläche 90 m2g-1; Wenn die Teilchengröße 5nm betrug, betrug die spezifische Oberfläche 180 m2g-1. Die spezifische Oberfläche erhöhte sich auf 450 m2g-1, als die Teilchengröße auf 2nm ging. Wenn der Partikeldurchmesser auf Nanometer-Skala abnimmt, nimmt nicht nur die Anzahl der Oberflächenatome schnell zu, sondern auch die Oberfläche und die Oberflächenenergie der Nanopartikel steigen schnell an.

2. Größenwirkung Die Änderung der makroskopischen physikalischen Eigenschaften, die durch die Abnahme der Partikelgröße verursacht wird, wird als kleiner Effekt genannt. Für ultrafeine Partikel nimmt die Größe ab und die spezifische Oberfläche steigt erheblich an, was zu speziellen optischen Eigenschaften, thermischen Eigenschaften, magnetischen Eigenschaften und mechanischen Eigenschaften führt. Der kleine Effekt von ultrafeinen Partikeln ist auch in Supraleitung, dielektrischen Eigenschaften, akustischen Eigenschaften und chemischen Eigenschaften dargestellt.

3. Volumeneffekt. Aufgrund der geringen Größe der Nanopartikel ist die Anzahl der enthaltenen Atome sehr gering. Daher unterscheiden sich viele Phänomene, wie Adsorption, Katalyse, Diffusion, Sintern und andere physikalische und chemische Eigenschaften, die sich auf den Schnittstellenzustand beziehen, signifikant von den Eigenschaften von traditionellen Großteilstoffen unterscheiden und können nicht durch die Eigenschaften massiver Materialien erläutert werden, die normalerweise unendliche Atome haben. Dieses spezielle Phänomen wird in der Regel als Volumeneffekt bezeichnet.

4. Quantengrößeeffekt. Dieser Effekt bezieht sich auf den Elektronenergiestand in der Nähe von Fermi-Pegeländerungen von quasi-kontinuierlicher Energieniveau auf diskretes Energieniveau, wenn die Partikelgröße auf einen bestimmten Wert fällt. Die Schwankung von Elektronen in diskreten quantisierten Energiespiegel in Nanomaterialien gibt Nanomaterialien eine Reihe von besonderen Eigenschaften, wie beispielsweise spezifische Katalyse, starke Oxidation und Reduktion.

5. Quantentunneling. Die Fähigkeit von mikroskopischen Partikeln, eine Barriere zu durchdringen, wird Tunneling genannt. Die Magnetisierung von Nanopartikeln hat auch Tunneleffekt, der sich durch die Barriere des makroskopischen Systems ändern kann, was als makroskopischer Quantentunnel-Effekt von Nanopartikeln bezeichnet wird. Seine Forschung ist von großer Bedeutung für grundlegende Forschung und praktische Anwendungen, wie leitfähige und magnetische Polymere und mikrowellenabsorbierende Polymere.