第一篇：納米材料復習題

納米科技的基本含義和主要研究范疇是什么？

納米科技是指在納米尺寸（一般為1~100nm，但對于很小的原子和很大的分子的物質(zhì)往往會突破這個下限和上限）上研究物質(zhì)的特性和相互作用，同時利用這些特性在這一尺度范圍內(nèi)對原子、分子進行操縱和加工的多學科交叉的科學和技術。

主要研究范疇：納米物理學、納米化學、納米材料學、納米生物學、納米醫(yī)學、納米加工、納米器件等。

從狹義和廣義兩個角度解釋納米材料的基本概念。

在納米材料發(fā)展初期，納米材料是指納米顆粒和由它們構成的納米薄膜和固體。

現(xiàn)在，廣義的講，納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺寸范圍（1~100nm）或由它們作為基本單元構成的宏觀材料。什么是團簇？

原子團簇是指幾個至幾百個原子的聚集體（粒徑小于或等于1nm）。什么是C60？

C60分子是由20個六邊形環(huán)和12個五邊形環(huán)組成的球形32面體，其中五邊形環(huán)只與六邊形環(huán)相鄰，而不相互連接；32面體共有60個頂角，每個頂角由一個碳原子占據(jù)，這種32面體也可看成是由20面體經(jīng)截頂后形成的，故又稱截頂20面體。什么是碳納米管？

理想碳納米管是由碳原子形成的石墨烯片層卷成的無縫、中空的管體。碳納米管的基本特性有哪些？ ①力學特性。碳納米管的側(cè)面是由六邊形碳環(huán)組成的，但在管身彎曲和管端口封頂?shù)陌肭蛎毙尾课粍t含有一些五邊形和七邊形的碳環(huán)結(jié)構。因為構成這些不同碳環(huán)結(jié)構的C-C共價鍵是自然界中最穩(wěn)定的化學鍵，所以碳納米管應該具有非常好的力學性能，其強度接近于C-C鍵的強度。②電學特性。碳納米管由于管內(nèi)流動的電子受到量子限域所致，電子在碳納米管中通常只能在同一層石墨片中沿著碳納米管的軸向運動，沿徑向的運動將受到很大限制。

③光學性能。碳納米管的光學性質(zhì)主要有光學偏振性、光學相關性、發(fā)光性能好、對紅外輻射的敏感性等。

給出納米微粒的準確定義？

納米微粒又稱納米顆粒，或者納米塵埃，納米塵末，指納米量級的微觀顆粒。它被定義為至少在一個維度上小于100納米的顆粒。量子尺寸效應？

金屬費米能級附近電子能級在高溫或宏觀尺寸情況下一般是連續(xù)的，但當粒子尺寸下降到某一納米值時，金屬費米能級附近的電子能級由準連續(xù)變?yōu)殡x散能級的現(xiàn)象，以及納米半導體微粒存在不連續(xù)的最高被占據(jù)分子軌道和最低未被占據(jù)的分子軌道能級而使能隙變寬的現(xiàn)象均稱為量子尺寸效應。小尺寸效應？

當超細微粒的尺寸與光波波長、德布羅意波長以及超導態(tài)的相干長度或透射深度等物理特征尺寸相當或更小時，晶體周期性的邊界條件將被破壞；非晶態(tài)納米微粒的表面層附近原子密度減小，聲、光、電磁、熱力學等物性均會發(fā)生變化，這就是所謂的納米粒子的小尺寸效應，又稱體積效應。表面效應？

表面效應又稱界面效應，它是指納米粒子的表面原子數(shù)與總原子數(shù)之比隨粒徑減小而急劇增大后所引起的性質(zhì)上的變化。

制備納米粒子的整體思路有哪兩種？

納米粒子的制備方法多種多樣，一般可歸結(jié)為兩大類，即“以下至上”法，或稱構筑法；“以上至下”法，或稱粉碎法。

常見的液相法制備納米粒子有哪幾種？

沉淀法、噴霧法、水熱法、溶劑揮發(fā)分解法、溶膠-凝膠法 為什么液相法是制備納米材料較為理想的方法？

制備納米材料的開始狀態(tài)為液態(tài),它是選擇一種或多種合適的可溶性金屬鹽類與溶劑配制成溶液,使各元素呈離子或分子狀態(tài)，采用合適的沉淀劑沉淀或蒸發(fā)升華或水解得到納米顆粒。液相法也是目前實驗室和工業(yè)廣泛采用的納米材料的制備方法,主要用于氧化物納米材料的制備。可以在原子分子水平上進行物質(zhì)裝配與控制，更好的控制納米材料的粒徑、形狀和組成。

特點﹕設備簡單、原料容易獲得、純度高、均勻性好、化學組成控制準確等優(yōu)點，但適用范圍較窄，主要用于氧化物納米材料的制備。評價納米粉體的質(zhì)量特性主要從哪幾個方面？

①粉體純度②粉體的細度，粒度分布范圍，分布越窄越好。③粉體的形狀，應用不同，會對粉體的形狀有要求

④粉體性能，應用不同，會對如親水性、覆蓋性等不同的指標有要求。在納米粒子的制備過程中，為了加速形核，促進形核與長大階段分離，常采用的措施有哪些？ 加入籽晶，產(chǎn)生異質(zhì)形核作用；降低反應體系的pH值;采用稀的反應溶液，添加絡合劑等以提高臨界形核濃度C*min；采用變溫技術，即形核一定時間后突然改變反應體系的溫度，使形核階段較高的過飽合度迅速降至低于C*min的水平，從而終止形核。

在納米粒子的液相法制備過程中，為防止粒子發(fā)生硬團聚，常采用的措施有哪些？ 防止納米粒子團聚的方法主要有化學法和高能物理法，消除納米粒子的團聚的方法主要是機械力分散法。（1）化學分散。①加入反絮凝劑形成雙電層。②加入表面活性劑包裹微粒.（2）超聲分散（3）機械分散。

采用液相法制取納米粒子時，對顆粒尺寸產(chǎn)生影響的因素主要有哪些？

反應時間和溫度、反應物濃度、表面活性劑的種類、濃度配比、還原劑或者沉淀劑的濃度及加入方式。

采用液相法制取納米粒子時，影響顆粒形狀的因素主要有哪些？ 百度的跟上一個一樣，不知道為什么出倆題。納米陶瓷

所謂納米陶瓷是指陶瓷材料的顯微結(jié)構中晶粒、晶界以及它們之間的結(jié)合都處于納米尺寸水平，包括晶粒尺寸、晶界寬度、第二相分布、氣孔尺寸、缺陷尺寸都是納米級。簡述納米陶瓷的特性

①高強度。陶瓷的性能取決于其微觀組織結(jié)構，其中晶粒尺寸和氣孔率是兩個主要的因素，陶瓷強度隨氣孔率的增加呈指數(shù)級下降，同時，強度與晶粒尺寸的平方根成反比，納米陶瓷中晶粒尺寸與氣孔尺寸都是納米級，因而具有較高的強度與韌性。

②增韌性。傳統(tǒng)陶瓷通常表現(xiàn)出很強的脆性，納米陶瓷由于晶粒小、晶面打，晶面的原子排列混亂，納米晶粒易在其他晶粒上運動，是納米陶瓷在受力時易于變形而不呈現(xiàn)脆性。③超塑性。陶瓷的超塑性是由擴散蠕變引起的晶格滑移所致，擴散蠕變速率與擴散系數(shù)成正比，與晶粒尺寸的三次方成反比，普通陶瓷只有在很高的溫度下才表現(xiàn)出明顯的擴散蠕變，而納米陶瓷的擴散系數(shù)提高了3個數(shù)量級，晶粒尺寸下降了3個數(shù)量級，因而其擴散蠕變速率較高。④燒結(jié)特性。納米材料具有大量的界面，這些界面為原子提供了短程擴散途徑及較高的擴散速率，并使得材料的燒結(jié)驅(qū)動力也隨之劇變，這大大加速了整個燒結(jié)過程，使得燒結(jié)溫度大幅度降低，燒結(jié)速率大幅度提高。常見納米陶瓷的燒結(jié)技術有哪些？

在納米陶瓷的制備過程中，無壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)等傳統(tǒng)的燒結(jié)方式仍將得到廣泛使用。新的納米陶瓷燒結(jié)方式也在不斷出現(xiàn)。在加熱方式上的發(fā)展包括微波燒結(jié)、等離子體燒結(jié)、等離子活化燒結(jié)、放電等離子燒結(jié)等。在加壓方式上的發(fā)展主要有超高壓燒結(jié)、沖擊成型、爆炸燒結(jié)等。

熱壓燒結(jié)和微波燒結(jié)的特點分別是什么？ 熱壓燒結(jié)：將陶瓷粉體在一定溫度和一定壓力下進行燒結(jié)，稱為熱壓燒結(jié)，與無壓燒結(jié)相比，其燒結(jié)溫度低得多。通過熱壓燒結(jié)，可制得具有較高致密度的陶瓷基納米復合材料，并且晶粒無明顯長大。

微波燒結(jié)：快速升溫，快速降溫。常用納米粉體粒度的測試方法有哪些？

納米粒度分析方法大致可歸納為：篩分法、顯微鏡法、沉降法、激光衍射法、激光散射法、光子相干光譜法、電子顯微鏡圖像分析法、粒度測量法和質(zhì)譜法等。什么是丁達爾效應？

當一束光線透過膠體，從入射光的垂直方向可以觀察到膠體里出現(xiàn)的一條光亮的“通路”，這種現(xiàn)象叫丁達爾現(xiàn)象，也叫丁達爾效應。

納米微粒的光學性質(zhì)及一些自然現(xiàn)象（如藍移、金屬納米粉體呈現(xiàn)黑色等）的解釋。①變頻帶強吸收。大塊金屬具有不同顏色的光澤，這表明它們對可見光范圍各種顏色的反射和吸收能力不同。當尺寸減少到納米級時，各種金屬納米粒子幾乎都呈黑色，它們對可見光的反射率極低。

②藍移與紅移現(xiàn)象。納米粒子與大塊材料相比，吸收帶普遍移向短波方向，即藍移現(xiàn)象。對納米粒子吸收帶藍移的解釋有兩個方面：一是量子尺寸效應，由于顆粒尺寸下降能隙變寬，這就導致光吸收帶移向短波方向。另一種是表面效應，由于納米粒子顆粒小，大的表面張力使晶格畸變，晶格常數(shù)變小，對納米氧化物和氮化物小粒子研究表明第一近鄰和第二近鄰的距離變短，鍵長的縮短導致納米粒子的鍵本征振動頻率增大，結(jié)果使光吸收帶移向了高波數(shù)。吸收帶移向長波方向，紅移現(xiàn)象。

③發(fā)光現(xiàn)象。納米粒子的尺寸小到一定值時，可在一定波長的光激發(fā)下發(fā)光。激光粒度分析法分為哪幾類？原理分別是什么？

激光粒度分析法，按照分析粒徑的范圍，又分為激光衍射法和動態(tài)光散射法。

激光衍射發(fā)又稱小角度激光散射法，應用了全程的米氏散射理論，顆粒在激光束的照射下，其散射光的角度與顆粒的直徑成反比關系，而散射光強度隨角度的增加呈對數(shù)規(guī)律衰減。動態(tài)光散射技術是指通過測量樣品散射光強度起伏的變化來得出樣品顆粒大小信息的一種技術。之所以稱為“動態(tài)”是因為樣品中的分子不停地做布朗運動，正是這種運動使散射光產(chǎn)生多普勒頻移。動態(tài)光散射技術的工作原理可以簡述為以下幾個步驟：首先根據(jù)散射光的變化，即多普勒頻移測得溶液中分子的擴散系數(shù)D，再由D=KT/6πηr可求出分子的流體動力學半徑r，(式中K為玻爾茲曼常數(shù)，T為絕對溫度，η為溶液的粘滯系數(shù)),根據(jù)已有的分子半徑-分子量模型，就可以算出分子量的大小。激光粒度分析法的特點是什么？

速度快、測量范圍廣、數(shù)據(jù)可靠、重現(xiàn)性好、自動化程度高、便于在線測量 什么是粉體的比表面積？測粉體比表面積的標準方法是什么？其原理是什么？

比表面積：單位質(zhì)量粉體的總表面積，單位常用m2/g，納米粉體的比表面積在10-200m2/g 球形顆粒的比表面積Sw與其直徑d的關系為：

低溫氮吸附BET法被認為是測定粉體比表面積的標準。

BET法的原理是物質(zhì)表面(顆粒外部和內(nèi)部通孔的表面)在低溫下發(fā)生物理吸附。測量物理吸附在粉體表面上氣體單分子層的質(zhì)量或體積，再由氣體分子的橫截面積計算1g粉體的總表面積。

BET低溫氮吸附法即是在低溫（-195(C）下令樣品吸附氮氣，并按經(jīng)驗在氮氣的相對壓力P/P0為0.05~0.35的范圍內(nèi)，測定三組以上的P-V數(shù)據(jù)，作直線，利用下面關系即可得到Vm。納米材料晶態(tài)的表征方法有哪些？ XRD（X射線衍射）、TEM（透射電子顯微鏡）

為什么普通光學顯微鏡無法用于納米材料顯微結(jié)構的表征？

光學顯微鏡測定范圍為0.2~150μm，因此光學顯微鏡適合于亞微米和微米級的測定，并不適合納米尺寸范圍顆粒的測定。巨磁電阻效應 所謂巨磁阻效應，是指磁性材料的電阻率在有外磁場作用時較之無外磁場作用時存在巨大變化的現(xiàn)象。

STM、AFM的基本原理是什么？相比SEM、TEM有哪些優(yōu)點？

STM的基本原理是利用量子理論中的隧道效應，當金屬探針與樣品表面間距小到1nm左右時，就會出現(xiàn)隧道效應，電子從一個電極穿過空間勢壘到達另一電極形成電流——隧道電流。STM具有原子級的高分辨率，其在平行和垂直于樣品表面方向的分辨率分別可達0.1nm和0.01nm；可以觀察單個原子層的局部表面結(jié)構，因此可以直接觀察到材料表面的缺陷、表面重構、表面吸附體的形態(tài)和位置，以及由吸附引起的表面重構。另外，STM在成像時對樣品呈非破壞性，實驗可在真空或大氣及溶液中進行。

AFM是利用針尖與樣品表面原子間的微弱作用力來作為反饋信號。

AFM的分辨率橫向可達0.1nm，縱向為0.01nm，不受樣品表面導電性的限制，對工作環(huán)境和樣品制備的要求比電鏡要求低得多，不僅可以用于真空、大氣，甚至可應用于溶液中。介孔材料及其結(jié)構特點？

孔徑大于50nm的孔稱為大孔，小于2nm的孔稱為微孔，孔徑為2~50nm的多孔材料稱為介孔材料。

介孔材料具有以下特點：（1）長程結(jié)構有序（2）孔徑分布窄并可在1.5~10nm之間系統(tǒng)調(diào)變（3）比表面面積大，可達1000㎡/g（4）孔隙率高（5）表面富含不飽和基團等。惰性氣體冷凝法、溶膠-凝膠法制備納米粉體 惰性氣體冷凝法主要過程是在低壓的氬、嗐等惰性氣體中加熱金屬，使其蒸發(fā)，產(chǎn)生原子霧，經(jīng)泠凝后形成納米顆粒。納米合金可通過同時蒸發(fā)數(shù)種金屬物質(zhì)得到；納米氧化物可在蒸發(fā)過程中真空室內(nèi)通以純氧使之氧化得到。這種方法是制備清潔界面的納米粉體的主要方法之一。

溶膠-凝膠法其基本步驟是將醇鹽溶解于有機溶劑中，通過加入蒸餾水使醇鹽水解形成溶膠，溶膠凝膠化處理后得到凝膠，再經(jīng)干燥和焙燒，即得到超細粉體，目前多數(shù)人認為有四個主要參數(shù)對溶膠-凝膠化過程有重要影響，即溶液的pH值、溶液濃度、反應溫度和反應時間。納米薄膜的光學特性（1）藍移和寬化。（2）光的線性與非線性。光學線性效應是指介質(zhì)在光波場的作用下，當光強較弱時，介質(zhì)的電極化強度與光波電場的一次方成正比的現(xiàn)象。物理氣相沉淀中，氣相沉淀的三個基本過程？（1）氣相物質(zhì)的產(chǎn)生。在蒸發(fā)鍍膜方法中，是用加熱源物質(zhì)使其蒸發(fā)；而在濺射鍍膜法中，則是用具有一定能量的粒子轟擊靶材，從靶材上擊出源物質(zhì)原子。（2）氣相物質(zhì)的運輸。氣相物質(zhì)的運輸往往在真空中進行（3）氣相物質(zhì)的沉積。氣相物質(zhì)在基片上的沉積是一個凝聚過程。

磁控濺射法、溶膠凝膠法制備納米薄膜的原理及過程 磁控濺射是在磁場控制下的產(chǎn)生輝光放電，在濺射室內(nèi)加上與電場垂直的正交磁場，以磁場來改變電子的運動方向，電子的運動被限制在一定空間內(nèi)，增加了同工作氣體分子的碰撞幾率，提高了電子的電離效率。電子經(jīng)過多次碰撞后，喪失了能量成為“最終電子”進入弱電場區(qū)，最后到達陽極時己經(jīng)是低能電子，不再會使基片過熱。被濺射的原子到達襯底表面之后，經(jīng)過吸附、凝結(jié)、表面擴散遷移、碰撞結(jié)合形成穩(wěn)定晶核，晶粒長大后互相聯(lián)結(jié)聚集，最后形成連續(xù)狀薄膜。

溶膠-凝膠法就是以無機物或金屬醇鹽作前驅(qū)體，在液相將這些原料均勻混合，并進行水解、縮合化學反應，在溶液中形成穩(wěn)定的透明溶膠體系，溶膠經(jīng)陳化，膠粒間緩慢聚合，形成三維空間網(wǎng)絡結(jié)構的凝膠，凝膠網(wǎng)絡間充滿了失去流動性的溶劑，形成凝膠。凝膠經(jīng)過干燥、燒結(jié)固化制備出分子乃至納米亞結(jié)構的材料。溶膠．凝膠法就是將含高化學活性組分的化合物經(jīng)過溶液、溶膠、凝膠而固化，再經(jīng)熱處理而成的氧化物或其它化合物固體。超塑性的定義、超塑性產(chǎn)生的原因

通常認為超塑性是指材料在拉伸條件下，表現(xiàn)出異常高的伸長率而不產(chǎn)生縮頸與斷裂現(xiàn)象。當伸長率＞100％時，即可稱為超塑性。

超塑性的產(chǎn)生首先取決于材料的內(nèi)在條件，如化學成分、晶體結(jié)構、顯微組織(包括晶粒大小、形狀及分布等)及是否具有固態(tài)相變(包括同素異晶轉(zhuǎn)變，有序-無序轉(zhuǎn)變及固溶-脫溶變化等)能力。在上述內(nèi)在條件滿足一定要求的情況下，在適當?shù)耐庠跅l件(通常指變形條件)下將會產(chǎn)生超塑性。

納米材料的紅外吸收譜發(fā)生藍移和寬化現(xiàn)象的原因？

納米粒子與大塊材料相比，吸收帶普遍移向短波方向，即藍移現(xiàn)象。對納米粒子吸收帶藍移的解釋有兩個方面：一是量子尺寸效應，由于顆粒尺寸下降能隙變寬，這就導致光吸收帶移向短波方向。另一種是表面效應，由于納米粒子顆粒小，大的表面張力使晶格畸變，晶格常數(shù)變小，對納米氧化物和氮化物小粒子研究表明第一近鄰和第二近鄰的距離變短，鍵長的縮短導致納米粒子的鍵本征振動頻率增大，結(jié)果使光吸收帶移向了高波數(shù)。

大塊金屬具有不同顏色的光澤，這表明它們對可見光范圍各種顏色(波長)的反射和吸收能力不同。當尺寸減小到納米級時各種金屬納米微粒幾乎都呈黑色，它們對可見光的反射率極低。納米氮化硅、SiC及A1203，粉末對紅外有一個寬帶吸收譜。這是因為納米粒子大的比表面導致了平均配位數(shù)下降，不飽和鍵和懸鍵增多，與常規(guī)大塊材料不同，沒有一個單一的，擇優(yōu)的鍵振動模式，而存在一個較寬的鍵振動模的分布，在紅外光場作用下它們對紅外吸收的頻率也就存在一個較寬的分布，這就導致了納米粒子紅外吸收帶的寬化。納米材料的光致發(fā)光現(xiàn)象

指在一定波長光照射下被激發(fā)到高能級激發(fā)態(tài)的電子重新躍入低能級被空穴捕獲而發(fā)光的微觀過程。庫倫堵塞效應

庫侖堵塞能是前一個電子對后一個電子的庫侖排斥能，這就導致了對一個小體系的充放電過程，電子不能集體傳輸，而是一個一個單電子的傳輸。通常把小體系這種單電子輸運行為稱為庫侖堵塞效應。

XRD方法中，如何由謝樂公式來計算晶粒粒度大小

據(jù)X射線衍射理論，在晶粒尺寸小于100nm時，隨晶粒尺寸的變小衍射峰寬化變得顯著，考慮樣品的吸收效應及結(jié)構對衍射線型的影響，樣品晶粒尺寸可以用Debye-Scherrer公式計算。Scherrer公式：Dhkl=kλ/βcosθ

其中，Dhkl為沿垂直于晶面（hkl）方向的晶粒直徑，k為Scherrer常數(shù)（通常為0.89），λ為入射X射線波長（Cuka 波長為0.15406nm，Cuka1 波長為0.15418nm。），θ為布拉格衍射角（°），β為衍射峰的半高峰寬（rad）熱壓燒結(jié) 定義：在對置于限定形狀的石墨模具中的松散粉末或?qū)Ψ勰号骷訜岬耐瑫r對其施加單軸壓力的燒結(jié)過程。

(1)熱壓法優(yōu)點：①熱壓時由于粉料處于熱塑性狀態(tài)，形變阻力小，易于塑性流動和致密化。②由于同時加溫、加壓，有助于粉末顆粒的接觸和擴散、流動等傳質(zhì)過程，降低燒結(jié)溫度和縮短燒結(jié)時間，因而抑制了晶粒的長大。

③熱壓法容易獲得接近理論密度、氣孔率接近于零的燒結(jié)體，容易得到細晶粒的組織，容易實現(xiàn)晶體的取向效應和控制臺有高蒸氣壓成分納系統(tǒng)的組成變化，因而容易得到具有良好機械性能、電學性能的產(chǎn)品。

④能生產(chǎn)形狀較復雜、尺寸較精確的產(chǎn)品。(2)熱壓法的缺點是生產(chǎn)率低、成本高。STM與TEM、SEM的各項性能指標比較

第二篇：納米論文

聚合物基-納米二氧化硅復合材料的應用研究進展

班級12材料2班學號1232230042姓名王曉婷

摘要本文介紹了近年來國內(nèi)外納米SiO2聚合物復合材料的制備方法，討論了制備方法的特點，闡述了聚合物納米SiO2復合材料的研究進展, 并展望了聚合物納米SiO2 的應用前景。

關鍵詞納米SiO2復合材料;聚合物;制備;應用 前言

納米SiO2是目前應用最廣泛的納米材料之一,它特有的表面效應、量子尺寸效應和體積效應等,使其與有機聚合物復合而成的納米二氧化硅復合材料, 既能發(fā)揮納米SiO2自身的小尺寸效應、表面效應以及粒子的協(xié)同效應, 又兼有有機材料本身的優(yōu)點, 使復合材料具有良好的機械、光、電和磁等功能特性, 引起了國內(nèi)外研究者的廣泛關注[

1，2]

。本文就納米Si02一聚合物復合材料的制備方法、制備方法的特點和應用進行一次全面的綜述。

2聚合物/ 納米Si O2 復合材料的制備

2．1 共混法

共混法是制備聚合物／無機納米復合材料最直接的方法，適用于各種形態(tài)的納米粒子，但是由于納米粒子存在很大的界面自由能，粒子極易自發(fā)團聚。要將無機納米粒子直接分散于有機基質(zhì)中制備聚合物納米復合材料，必須通過化學預分散和物理機械分散打開納米粒子團聚體，消除界面能差，才能實現(xiàn)均勻分散并與基體保持良好的親和性。具體途徑如下。

2．1．1 高分子溶液(或乳液)共混

首先將聚合物基體溶解于適當?shù)娜軇┲兄瞥扇芤?或乳液)，然后加入無機納米粒子，利用超聲波分散或其他方法將納米粒子均勻分散在溶液(或乳液)中。

姜云鵬等利用PVA與納米Si02表面的羥基形成的氫鍵實現(xiàn)了納米si02對PVA的改性；張志華等用溶膠一凝膠反應制備納米Si02顆粒，然后通過超聲分散機將顆粒分散到聚氨酯樹脂中制備出了聚氨酯／Si02納米復合材料；以上各種方法都使不同材料的各方面性能得到了改善。

2．1．2熔融共混

將納米無機粒子與聚合物基體在密煉機、雙螺桿等混煉機上熔融共混。

郭衛(wèi)紅等[5]在密煉機上將PMMA和納米Si02粒子熔融共混后，用雙螺桿造粒制得納米復[4][3]合材料。石璞[6]通過熔融共混法將納米si02粒子均勻地分散于PP基體中制得復合材料，由于復合偶聯(lián)劑的一端易與離子表面上大量的羥基發(fā)生化學反應形成穩(wěn)定的氫鍵，另一端與聚丙烯相容性較好，使納米粒子基本沒有團聚，實現(xiàn)了增強、增韌的目的。張彥奇等[7]將納米Si02經(jīng)超聲分散并經(jīng)偶聯(lián)劑處理后與LLDPE等組分預混、擠出、造粒，制備了線性低密度聚乙烯(LU)PE)／納米Si02復合材料，所得薄膜霧度顯著提高。

2.2在位分散聚合法

首先采用超聲波分散、機械共混等方法在單體溶液中分散納米粒子，或采用偶聯(lián)劑對納米粒子表面進行處理，然后單體在納米粒子表面進行聚合，形成納米粒子良好分散的納米復合材料(in situ polymerization)。通過這種方法，無機粒子能夠比較均一地分散于聚合物基體中。

歐玉春等[8]利用帶有羥基的丙烯酸酯表面處理劑對Si02進行表面處理，應用本體法聚合制備si02／PMMA納米復合材料，結(jié)果顯示納米Si02的加入可以提高聚甲基丙烯酸甲酯材料的機械性能、玻璃化溫度及材料的耐水性。Jose-Luiz Luna—Xavier等[9]采用原位聚合法以陽離子偶氮化合物AIBA為引發(fā)劑，液相納米Si02為核，聚甲基丙烯酸甲酯為殼合成了納米Si02一聚甲基丙烯酸甲酯乳液聚合物。由于陽離子偶氮化合物AIBA為引發(fā)劑的使用增強了與納米si02的相互作用，使效率大大提高。

2.3溶膠-凝膠法

溶膠一凝膠法(Sol-gel)是制備聚合物／無機納米復合材料的一種重要方法。通過烷氧基金屬有機化合物的水解、縮合，將細微的金屬氧化物顆粒復合到有機聚合物中并得到良好分散，從而在溫和條件下制備出具有特殊性能的聚合物／無機納米復合材料。

2.4硅酸鈉溶膠一凝膠法

溶膠一凝膠法在制備聚合物／納米si02復合材料時顯示出很多優(yōu)勢。但是，所用的無機組分的前驅(qū)物正硅酸烷基酯價格昂貴、有毒，因此為了降低制備成本，改善生產(chǎn)條件和減少環(huán)境污染，張啟衛(wèi)等[10]用硅酸鈉為無機si02組分的前驅(qū)物，與PVAC或PMMA的THF溶膠混合，經(jīng)溶膠一凝膠過程制備出聚合物／Si02雜化材料。結(jié)果表明，si02含量在一定范圍時，由于發(fā)生了納米級微區(qū)效應，有機一無機兩相間相容性好，不產(chǎn)生相分離，材料透光率提高，熱穩(wěn)定性增強。

3聚合物/ 納米Si O2 復合材料的研究進展

3.1 納米SiO2/環(huán)氧樹脂復合材料

Mascia等通過紅外光譜和定性黏度分析得知,納米SiO2 和環(huán)氧樹脂隨著環(huán)氧樹脂的分子量增加、加入偶聯(lián)劑、增加溶劑的極性以及提高反應溫度都會使二者的相容性提高[11]。寧榮昌等用分散混合法研究了納米SiO2有無表面處理及其含量對復合材料性能的影響, 采用透射電鏡和正電子湮沒技術(PALS)對納米SiO2 的分布和自由體積的尺寸及濃度進行了表征[12]。結(jié)果表明, SiO2表面處理后, 復合材料性能得到提高, 使環(huán)氧樹脂增強和增韌;且納米SiO2含量為3 % 時,自由體積濃度最小, 納米復合材料的性能最佳。劉競超等通過原位分散聚合法制得了納米SiO2/環(huán)氧樹脂復合材料[13]。結(jié)果表明, 對復合材料力學性能的影響較大的是偶聯(lián)劑, 在最優(yōu)工藝條件下制得的復合材料沖擊強度、拉伸強度比基體分別提高了124% 和30%;復合材料的Tg和耐熱性也有所提高。

3.2 納米SiO2/丙烯酸酯類復合材料

歐玉春等用原位聚合方法制備了分散相粒徑介于130 nm 左右的PMMA/SiO2(聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化硅)復合材料[14]。結(jié)果表明, 經(jīng)表面處理的SiO2在復合材料基體中分散均勻, 界面粘結(jié)好;SiO2粒子的填充使基體的Tg和損耗峰上升, 隨著SiO2含量的增加, 對應試樣的Tg和損耗峰值增大;隨著SiO2含量的增加, 基體的拉伸強度、彈性模量表現(xiàn)為先下降后升高, 而基體的斷裂伸長率表現(xiàn)為先升高后下降。武利民等通過原位聚合、高速剪切法分散共混和球磨法分散共混等3 種方法制備丙烯酸酯/納米SiO2復合乳液, 以相同的方法制備丙烯酸酯/微米SiO2復合乳液[15]。結(jié)果表明, 共混法制得的納米復合物的拉伸強度、斷裂伸長率和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度隨納米SiO2含量的增加先上升然后逐漸下降。涂層對紫外光的吸收和透過隨納米SiO2 含量的增加分別呈上升和下降趨勢, 而微米SiO2復合丙烯酸酯乳液, 其涂層對紫外光的吸收和透過基本不受微米SiO2 的影響。

3.3 納米SiO2/硅橡膠復合材料

王世敏等對納米SiO2/二甲基硅氧烷復合材料的光學、力學性能進行了研究[16]。結(jié)果表明, 復合材料對波長λ＞390 nm 的可見光基本能透過, 透過率達80%, 硬度隨納米SiO2的增加呈上升趨勢。Mackenzie 等制備的納米SiO2/硅氧烷復合材料在非氧化氣氛中加熱到1 000 ℃以上, 分子發(fā)生重排, 形成塊狀微孔體;繼續(xù)加熱到1 400 ℃時,有機碳仍不分解, 且熱膨脹系數(shù)很小[17]。由于聚硅氧烷的高柔順性, 在溶膠－凝膠過程中不會因干燥而破裂, 該材料可以作為涂層改善基體(如聚合物、金屬)表面的物理化學性質(zhì)。潘偉等研究SiO2納米粉對硅橡膠復合材料的導電機理、壓阻及阻溫效應的影響[18]。結(jié)果表明,隨著SiO2納米粉的增加, 壓阻效應越來越顯著,在一定壓力范圍內(nèi), 材料電阻隨壓力呈線性增加;同時, SiO2納米粉的加入使復合材料的電阻隨溫度增加而增加。

3.4 納米SiO2/聚碳酸酯材料

聚碳酸酯具有較好的透明性, 較高的硬度, 以及較強的蠕變性。為了進一步提高其應用價值, 王金平等以聚碳酸酯為基體, 采用溶膠－凝膠法技術在聚碳酸酯表面覆蓋一層納米SiO2無機涂層, 涂層與聚碳酸酯較好的結(jié)合, 使材料的耐磨性得到明顯提高[19]。

3.5 納米SiO2/聚酰亞胺復合材料 聚酰亞胺(PI)是一種廣泛應用于航空、航天及微電子領域的功能材料, 它的優(yōu)點是介電性良好,力學性能優(yōu)良, 但其吸水性強和熱膨脹性高的缺點限制了他的應用。而采用納米SiO2改性后的PI 在這方面得到了很大改善。楊勇等的研究表明, 采用納米SiO2改性后的PI 其熱穩(wěn)定性得到加強, 熱膨脹系數(shù)得到降低[20]。曹峰等研究PI/SiO2復合材料的力學性能時發(fā)現(xiàn), 隨著SiO2含量的增加, 其楊氏模量、拉伸強度、斷裂強度增加, 加入適量的插層劑, 有利于增加有機分子與無機物分子之間的相容性, 從而可制備強度和韌性更加優(yōu)異的復合材料[21]。

3.6 納米SiO2/聚烯烴類復合材料

張彥奇等采用熔融共混法制備了線性低密度聚乙烯(LLDPE)/納米SiO2復合材料[22]。結(jié)果表明, 納米SiO2使LLDPE 的拉伸彈性模量、沖擊強度、拉伸強度提高, 且均在納米SiO2用量為3 份左右時達到最大值;加入少量的納米SiO2后, LLDPE 薄膜對長波紅外線(7～11 μm)的吸收能力較純LLDPE 膜有顯著提高, 透光率略有下降, 但霧度提高。曲寧等利用納米SiO2、馬來酸酐接枝PE(PE-g-MAH)和PP 通過熔融共混制備了PP/納米SiO2復合材料[23]。結(jié)果表明, 經(jīng)表面處理、用量為4 %的納米SiO2 與4 % 的PE-g-MAH 發(fā)生協(xié)同作用, 可以使PP/納米SiO2復合材料的沖擊強度提高40 %,拉伸強度提高10%, 耐熱溫度提高22℃。

3.7 納米SiO2/尼龍復合材料

E.Reynaud 等研究了不同粒徑和含量的納米SiO2 與尼龍6 通過原位聚合得到的納米復合材料的特性[24]。形貌分析出粒子的存在不影響復合材料的結(jié)晶相;粒子的加入明顯增強了基體的彈性模量,且復合材料的性能受粒子尺寸和分散狀況的影響。

3.8 納米SiO2/聚醚酮類樹脂復合材料

邵鑫等研究了納米SiO2對聚醚砜酮(PPESUK)復合材料摩擦學性能的影響[25]。結(jié)果表明, 納米SiO2不但可以提高PPESUK 的耐磨性, 而且還有較好的減摩作用, 其最佳用量為25%。靳奇峰等采用懸浮液共混法制備了納米SiO2填充新型雜萘聯(lián)苯聚醚酮(PPEK)復合材料[26]。當納米SiO2用量為1 % 時, 復合材料的綜合力學性能最佳。納米SiO2的加入使得復合材料的摩擦性能比純PPEK 有了明顯提高, 當納米SiO2用量為7 % 時,材料的摩擦磨損性能最好, 并且在大載荷下納米SiO2 更能有效改善復合材料的摩擦磨損性能。

3.9納米SiO2/聚苯硫醚(PPS)復合材料

張文栓等首先將納米SiO2粒子與硅烷偶聯(lián)劑KH-550 的乙醇溶液混合, 在40 ℃以下用超聲波振蕩60 min 后脫去溶劑, 烘干后與PPS 在高速攪拌機中混合均勻, 然后用雙螺桿擠出機造粒制得PPS/納米SiO2復合材料[27]。納米SiO2粒子呈顆粒狀均勻分布在PPS 基體中, 尺寸在10～40 nm 范圍內(nèi)。當納米SiO2用量為3 % 時, PPS/納米SiO2 復合材料的力學性能最佳, 拉伸強度、彎曲彈性模量和缺口沖擊強度分別提高13.4%、7.4% 和27.3%。張而耕等用轉(zhuǎn)化劑、分散劑和穩(wěn)定劑制備了PPS/納米SiO2水基涂料[28]。PPS/納米SiO2復合涂層的耐沖蝕磨損性比普通涂層提高了約50 倍, 能夠用于零部件的防沖蝕磨損。

3.10納米SiO2/PMMA 復合材料

張啟衛(wèi)等利用溶膠-凝膠法制備了PMMA/納米SiO2復合材料[29]。發(fā)現(xiàn)PMMA 與納米SiO2兩相間的相容性好, 材料透光率可達80 %, 并且熱穩(wěn)定性和Tg都比純PMMA 有較大的提高。郭衛(wèi)紅等將經(jīng)過表面處理的納米SiO2分散于PMMA 單體中形成膠體, 原位聚合制備了PMMA/納米SiO2復合材料[30]。結(jié)果表明, 復合材料的耐紫外線輻射能力提高1 倍以上, 沖擊強度提高80 %。同時由于納米粒子尺寸小于可見光波長, 復合材料具有高的光澤度和良好的透明度。

4總結(jié)與展望

聚合物/納米SiO2復合材料具有優(yōu)良的綜合性能, 展現(xiàn)出誘人的應用前景。盡管近年來對其研究較多, 并取得了較大進展, 但是對它的研究還不夠深入, 還有許多問題亟待研究和解決, 如納米SiO2在聚合物基體中的均勻分散問題, 納米復合材料的相界面結(jié)構, 納米SiO2 對聚合物性能影響的機理等。相信隨著制備技術的進一步完善及對材料的結(jié)構與性能關系的進一步了解, 人們將能按照需要來設計和生產(chǎn)高性能和多功能的聚合物/納米SiO2復合材料。納米Si02可以改性多種高分子材料，通常對聚合物的機械性能如拉伸強度、彈性模量、斷裂伸長率，以及熱穩(wěn)定性、動態(tài)力學行為、光學行為等都有較大影響。因此人們都在力求解決很多問題，諸如納米Si02在聚合物基體中的均勻分散；納米Si02復合材料中有機相和無機相的相界面結(jié)構；Si02粒徑大小、幾何形狀等形態(tài)參數(shù)及添加量對復合材料性能的影響；納米Si02對聚合物基體材料性能影響的機理等。隨著研究的不斷深入，納米Si02一聚合物體系將在越來越多的領域發(fā)揮出它的重要作用。

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第三篇：納米論文

納米技術在醫(yī)學上的應用

[摘要]納米醫(yī)學是納米技術與醫(yī)藥技術結(jié)合的產(chǎn)物,納米醫(yī)學研究在疾病診斷和治療方面顯示出了巨大的應用潛力。近幾年,納米技術突飛猛進,作為納米技術的重要領域的納米生物工程也取得了輝煌的成就。本文從納米醫(yī)學、納米生物技術和納米生物材料三個方面,講述了納米生物工程的重大進展。本文就納米診斷技術、組織修復和再生醫(yī)學中的納米材料、納米藥物載體、納米藥物等方面的研究現(xiàn)狀與進展進行綜述,并探討納米醫(yī)學的發(fā)展前景。

[引言] 納米技術的基本概念是用單個原子、分子制造和操作物質(zhì)的技術,是現(xiàn)代高科技前沿技術.納米技術應用前景廣闊,幾乎涉及現(xiàn)有科學技術的所有領域,世界各國都把納米技術列為重點發(fā)展項目,投入巨資搶占納米技術戰(zhàn)略高地.[關鍵詞]納米醫(yī)學;納米生物材料;診斷;治療

1、跨世紀的新學科——納米科技

所謂/納米科技,就是在0.1~100納米的尺度上,研究和利用原子和分子的結(jié)構、特征及相互作用的高新科學技術,它是現(xiàn)代科學和先進工程技術結(jié)合的產(chǎn)物。1990年7月,第一屆國際納米科技會議的召開,標志著納米科技的正式誕生。時至今日,納米科技涉及到幾乎現(xiàn)有的所有科學技術領域。它的誕生,使人類改造自然的能力直接延伸到分子和原子。它的最終目標,是人類按照自己的意志操縱單個原子,在納米尺度上制造具有特定功能的產(chǎn)品,實現(xiàn)生產(chǎn)方式的飛 躍。目前,納米科技已經(jīng)取得一系列成果,正處于重大突破的前夜。研究者認為,這一興起于本世紀90年代的納米科技,必將雄踞于21世紀,對人類社會產(chǎn)生重大而深遠的影響。

2、納米醫(yī)學的提出

納米醫(yī)學的形成除了納米技術之外，其醫(yī)學本身也應具有可應用納米技術的客觀基礎和必要條件?？陀^基礎是指，像其他物質(zhì)一樣，醫(yī)學研究的主體———人體本身是由分子和原子構成的。實現(xiàn)納米醫(yī)學的必要條件是，要在分子水平上對人體有更為全面而詳盡的了解。隨著現(xiàn)代生物學和現(xiàn)代醫(yī)學的不斷發(fā)展,人類在生物學和醫(yī)學等領域的研究內(nèi)容已開始從細胞、染色體等微米尺度的結(jié)構深入到更小的層次,進入到單個分子甚至分子內(nèi)部的結(jié)構。這些極其微細的分子結(jié)構的特征:尺度空間在0.1-100 nm,屬于納米技術的尺度范圍。研究這些納米尺度的分子結(jié)構和生命現(xiàn)象的學科,就是納米生物學和納米醫(yī)學。納米醫(yī)學是一門涉及物理學、化學、量子學、材料學、電子學、計算機學、生物學以及醫(yī)學等眾多領域的綜合 性交叉學科。Freitas曾給納米醫(yī)學下過一個較詳細的定義:他認為,納米醫(yī)學是利用人體分子工具和分子知識,預防、診斷、治療疾病和創(chuàng)傷,劫除疼痛,保護和改善人體健康的科學和技術。目前的納米醫(yī)學研究水平還處于初級階段,當然,由于各國科學工者的不懈努力,納米醫(yī)學研究領域已初露曙光,有部分研究成果已開始接近臨床應用。

從定義來看,納米醫(yī)學可以分為兩大類,一是在分子水平上的醫(yī)學研究,基因藥物和基因療法等就是典型體現(xiàn);二是把其他領域的納米研究成果引入醫(yī)學領域,如某種納米裝置在醫(yī)療和診斷上的應用。納米醫(yī)學的奧秘在于,可以從納米量級的尺度來進行原來不可能達到的醫(yī)療操作和疾病防治。當生命物質(zhì)的結(jié)構單元小到納米量級的時候,其性質(zhì)會有意想不到的變化。這種變化既包括物質(zhì)的原有性能變得更好,還可能有我們所意想不到的性能和效益,從而用來治病防病。

3、納米技術的醫(yī)學應用 3.1 診斷疾病

在診斷方面，將應用納米醫(yī)學技術手段，在診室內(nèi)進行全面的基因檢查和特殊細菌涂層標記物的實時全身掃描；檢測腫瘤細胞抗原、礦質(zhì)沉積物、可疑的毒素、源于遺傳或生活方式的激素失衡，以及其它以亞毫米空間分辨率制成所定目標三維圖譜的特定分子。在納米醫(yī)學時代，這些強有力的手段將使醫(yī)務人員能夠檢查患者的任何部位，且可詳盡到分子水平，并能以合理的費用，在數(shù)分鐘或數(shù)秒鐘內(nèi)獲得所需的結(jié)果。許多以往診斷比較困難或無法診斷的疾病,隨著納米技術的介入,將很容易被確診。為判斷胎兒是否具有遺傳缺陷,以往常采用價格昂貴并對人體有損害的羊水診斷技術。如今應用納米技術,可簡便安全地達到目的。孕8周左右血液中開始出現(xiàn)非常少量的胎兒細胞,用納米粒很容易將這些胎兒細胞分離出來進行診斷。目前美國已將此項技術應用于臨床診斷。肝癌患者由于早期沒有明顯癥狀,一旦發(fā)現(xiàn)常已到晚期,難以治愈,因而早期診斷極為重要。中國醫(yī)科大學第二臨床學院把納米粒應用于醫(yī)學研究,經(jīng)過4年的努力,完成了超順磁性氧化鐵超微顆粒脂質(zhì)體的研究。動物實驗證明,運用這項研究成果,可以發(fā)現(xiàn)直徑3mm以下的肝腫瘤。這對肝癌的早期診斷、早期治療有著十分重要的意義。3.2 納米藥物和納米藥物載體

這是納米醫(yī)學中的一個非?；钴S的領域,適時準確地釋放藥物是它的基本功能之一?？茖W家正在為糖尿病人研制超小型的,模仿健康人體內(nèi)的葡萄糖檢測系統(tǒng)。它能夠被植入皮下,監(jiān)測血糖水平,在必要的時候釋放出胰島素,使病人體內(nèi)的血糖和胰島素含量總是處于正常狀態(tài)。美國密西根大學的博士正在設計一種納米/智能炸彈,它可以識別出癌細胞的化學特征。這種智能炸彈很小,僅有20nm左右,能夠進入并摧毀單個的癌細胞。

德國醫(yī)生嘗試借助磁性納米微粒治療癌癥,并在動物實驗中取得了較好療效。將一些極其細小的氧化鐵納米微粒注入患者的腫瘤里,然后將患者置于可變的磁場中,氧化鐵納米微粒升溫到45~ 47度,這一溫度可慢慢熱死癌細胞。由于腫瘤附近的機體組織中不存在磁性微粒,因此這些健康組織的溫度不會升高,也不會受到傷害。科學家指出,將磁性納米顆粒與藥物結(jié)合,注入到人體內(nèi),在外磁場作用下,藥物向病變部位集中,從而達到定向治療的目的,將大大提高腫瘤的藥物治療效果。

納米藥物與傳統(tǒng)的分子藥物的根本區(qū)別在于它是顆粒藥物。廣義的納米藥物可分為兩類:一類是納米藥物載體,即指溶解或分散有分子藥物的各種納米顆粒,如納米球、納米囊、納米脂質(zhì)體等。二是納米藥物,即指直接將原料藥物加工成的納米顆粒,或利用嶄新的納米結(jié)構或納米特性,發(fā)現(xiàn)基于新型納米顆粒的高效低毒的治療或診斷藥物。前者是對傳統(tǒng)藥物的改良,而后者強調(diào)的是把納米材料本身作為藥物。

3.2.1 納米藥物

直接以納米顆粒作為藥物的應用之一是抗菌藥物。納米抗菌藥物具有廣譜、親水、環(huán)保、遇水后殺菌力更強、不會誘導細菌耐藥性等多種性能。以這種抗菌顆粒為原料,成功地開發(fā)出了創(chuàng)傷貼、潰瘍貼等納米醫(yī)藥類產(chǎn)品。例如,納米二氧化鈦樹脂基托材料具有一定的抗變形鏈球菌和抗白色念珠菌的效果,當樹脂基托中抗菌劑的濃度達到3%時,即可達到滿意的抗菌效果。

無機納米顆粒作為新型的抗癌藥物為腫瘤治療提供了新的思路。研究人員用Gd@C82(OH)22處理得肝癌的小鼠,在10.7mol/kg的注射劑量下能有效地抑制腫瘤生長,同時對機體不產(chǎn)生任何毒性。其抑瘤效應不是通過納米顆粒對腫瘤的直接殺傷起作用,而是可能通過激活機體免疫來實現(xiàn)對腫瘤的抑制作用。納米羥基磷灰石在體外對惡性腫瘤細胞產(chǎn)生明顯的抑制作用,而對正常細胞作用甚微,可望通過進一步的研究獲得一種區(qū)別于傳統(tǒng)的化療藥物的納米無機抗癌藥物。此外,有的物質(zhì)納米化后出現(xiàn)新的治療作用,如二氧化鈦納米粒子可抑制癌細胞增殖;二氧化鈰納米顆?？梢郧宄壑械碾娍剐苑肿硬⒎乐我恍┯捎谝暰W(wǎng)膜老化而帶來的疾病。

3.2.2 納米藥物載體

實現(xiàn)細胞和亞細胞層次上藥物的靶向傳遞和智能控制釋放,是降低藥物毒副作用、提高治療效果的共性問題。納米粒子介導的藥物輸送是納米醫(yī)學領域的一個關鍵技術,在藥物輸送方面具有許多優(yōu)越性。目前,用作藥物載體的材料有金屬納米顆粒、生物降解性高分子納米顆粒及生物活性納米顆粒等。理想的納米藥物載體應具備以下性質(zhì):毒性較低或沒有毒性;具有適宜的制備及提純方法;具有合適的粒徑與形狀;具有較高的載藥量;具有較高的包封率;對藥物具有良好的釋放特性;具有良好的生物相容性,可生物降解或可被機體排出;具有較長的體內(nèi)循環(huán)時間,并能在療效相 關部位持久存。3.3 納米生物技術

納米生物技術是納米技術和生物技術相結(jié)合的產(chǎn)物,它即可以用于生物醫(yī)學,也可以服務于其它社會需求。所包含的內(nèi)容非常豐富,并以極快的速度增加和發(fā)展,難以概述。

3.3.1生物芯片技術

生物芯片是在很小幾何尺度的表面積上,裝配一種或集成多種生物活性,僅用微量生理或生物采樣,即可以同時檢測和研究不同的生物細胞、生物分子和DNA的特性,以及它們之間的相互作用,獲得生命微觀活動的規(guī)律。生物芯片可以粗略地分為細胞芯片、蛋白質(zhì)芯片(生物分子芯片)和基因芯片(即DNA芯片)等幾類,都有集成、并行和快速檢測的優(yōu)點,已成為21世紀生物醫(yī)學工程的前沿科技。

近2年,已經(jīng)通過微制作(MEMS)技術,制成了微米量級的機械手,能夠在細胞溶液中捕捉到單個細胞,進行細胞結(jié)構、功能和通訊等特性研究。美國哈佛大學的教授領導的研究人員,發(fā)展了微電子工業(yè)普遍使用的光刻技術在生物學領域的應用,并研制出效果更好的軟光刻方法。以此,制出了可以捕捉和固定單個細胞的生物芯片,通過調(diào)節(jié)細胞間距等,研究細胞分泌和胞間通訊。此類細胞芯片還可以作細胞分類和純化等。它的功能原理非常簡單,僅利用芯片表面微單元的幾何尺寸和表面特性,即可達到選擇和固定細胞及細胞面密度控制。

美國圣地亞國家實驗室的發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)了納米愛好者的預言。正像所預想的那樣,納米技術可以在血流中進行巡航探測,即時發(fā)現(xiàn)諸如病毒和細菌類型的外來入侵者,并予以殲滅,從而消除傳染性疾病。

研究人員做了一個雛形裝置,發(fā)揮芯片實驗室的功能,它可以沿血流流動并跟蹤像鐮狀細胞血癥和感染了愛滋病的細胞。血液細胞被導入一個發(fā)射激光的腔體表面,從而改變激光的形成。癌細胞會產(chǎn)生一種明亮的閃光;而健康細胞只發(fā)射一種標準波長的光,以此鑒別癌變。3.3.2納米探針

一種探測單個活細胞的納米傳感器,探頭尺寸僅為納米量級,當它插入活細胞時,可探知會導致腫瘤的早期DNA損傷。

3.4組織修復和再生醫(yī)學中的納米材料

將納米技術與組織工程技術相結(jié)合,構建具有納米拓撲結(jié)構的細胞生長支架正在形成一個嶄新的研究方向。相對于微米尺度,納米尺度的拓撲結(jié)構與機體內(nèi)細胞生長的自然環(huán)境更為相似。納米拓撲結(jié)構的構建有可能從分子和細胞水平上控制生物材料與細胞間的相互作用,引發(fā)特異性細胞反應,對于組織再生與修復具有潛在的應用前景和重要意義。將納米纖維水凝膠作為神經(jīng)組織的支架,在其中生長的鼠神經(jīng)前體細胞的生長速度明顯快于對照材料。向高分子材料中加入碳納米管可以顯著改善原有聚合物的傳導性、強度、彈性、韌性和耐久性,同時還可以改進基體材料的生物相容性。研究發(fā)現(xiàn),隨著復合物中碳納米管含量的增加,神經(jīng)元細胞和成骨細胞在復合材料上的黏附與生長也越來越活躍,而星形細胞和成纖維細胞的活性則呈現(xiàn)同等程度的下降。研究人員設計的人造紅細胞輸送氧的能力是同等體積天然紅細胞的236倍,可應用于貧血癥的局部治療、人工呼吸、肺功能喪失和體育運動需要的額外耗氧等。研究人員成功合成了模擬骨骼亞結(jié)構的納米物質(zhì),該物質(zhì)可取代目前骨科常用的合金材料,其物理特性符合理想的骨骼替代物的模數(shù)匹配,不易骨折,且與正常骨組織連接緊密,顯示出明顯的正畸應用優(yōu)勢。

納米自組裝短肽材料RADA16-I與細胞外基質(zhì)具有很高相似性,RADA16-I納米支架可以作為一種臨時性的細胞培養(yǎng)人工支架,它能很好地支持功能型細胞在受損位置附近生長、遷移和分化,因而有利于細胞抵達傷口縫隙,使組織得以再生。有研究人員利用RADA16-I納米支架修復了倉鼠腦部的急性創(chuàng)傷,并且恢復了倉鼠的視覺功能。RADA16-I形成的水凝膠可用作新型的簡易止血劑,用于多種組織和多種不同類型傷口的止血。

4、我國發(fā)展納米生物學和納米醫(yī)學的現(xiàn)狀和發(fā)展策略

目前,我國在納米生物和醫(yī)學領域內(nèi)的研究基礎還比較薄弱,通過采取各種激勵措施和各種研究計劃的實施,特別是國家自然科學基金委的納米技術重大研究計劃對納米生物和納米醫(yī)學項目的支持,我國在納米生物和納米醫(yī)學方面的研究狀況有了很大的改善,生物、醫(yī)學界的許多院、所相繼建立了有關納米技術的研究室,如中國醫(yī)學科學院基礎醫(yī)學研究所、軍事醫(yī)學科學院毒物藥物研究所和生物物理研究所等都設立了納米研究室,初步形成了一只較強的研究隊伍。近年來,來自化學、物理、信息、藥物、生物和醫(yī)學等領域的科學家通過幾次研討會進一步明確了納米生物和納米醫(yī)學領域的研究方向和內(nèi)容,并建立了較密切的合作。我國在納米生物和納米醫(yī)學的研究領域也涌現(xiàn)了一批極具特色的研究成果,如在生物傳感器、生物芯片、新型藥物載體和靶向藥物、新型納米藥物劑型、新造影劑、重大疾病的機制、納米材料的應用和生物安全性及重大疾病預防和早期診斷與治療技術等方面。但是,這些研究的水準與國際先進水平還有相當?shù)牟罹?離國家、社會的需求也有相當遠的距離。

納米醫(yī)學工程的建立不僅是因為有其迫切的需要,而且也因為有了實現(xiàn)的可能。如今,納米科技在國際上已嶄露頭角,世界各發(fā)達國家紛紛開展納米科技的研究。在我國,科技界對納米科技的重要性有了共識,納米科技研究已取得引人注目的成果。學科發(fā)展和社會需要是推動社會發(fā)展的巨大動力,學科發(fā)展可以創(chuàng)造新的需求,社會需求可以促進學科向深度和廣度發(fā)展。納米生物醫(yī)學工程正在出現(xiàn),我們無力將它阻擋。雖然它的廣泛應用尚有待時日,并潛在危險,但若沒有它,我們現(xiàn)在面臨的許多生物醫(yī)學工程問題就不可能得到滿意的解決。

人類正在被歷史及自身推向一個嶄新的陌生世界,倘若人類能直接利用原子、分子進行生產(chǎn)活動,這將是一個質(zhì)的飛躍,將改變?nèi)祟惖纳a(chǎn)方式,并空前地提高生產(chǎn)能力,有可能從根本上解決人類面臨的諸多困難和危機。我們有必要把納米科技和生物醫(yī)學工程概念進行拓展,把納米科技的理論與方法引入生物醫(yī)學工程的相關研究領域,創(chuàng)立新的邊緣學科——納米生物醫(yī)學工程?？梢韵嘈?納米醫(yī)學工程將會成為納米科技的重要分支,并開創(chuàng)生物醫(yī)學工程新紀元?？茖W家認為,納米科技在生物醫(yī)學方面,甚至有可能超過信息技術和基因工程,成為決勝未來的關鍵性技術。[參 考 文 獻] [1]劉吉平,郝向陽.納米科學與技術[M].北京:科學出版社,2002:2,227-229,234-238,239-242,230-234.[2]李道萍.21世紀嶄新的學科——納米醫(yī)學[J]1世界新醫(yī)學信息文摘,2003,1(3):208-210.[3]李會東.納米技術在生物學與醫(yī)學領域中的應用[J].湘潭師范學院學報(自然科學版),2005,27(2):49-51.[4]皮洪瓊,吳俊,袁直等.注射用生物可降解胰島素納米微球的制備[J]1應用化學,2001,18(5):365-369.[5]常津.阿毒素免疫磁性毫微粒的體內(nèi)磁靶向定位研究[J].中國生物醫(yī)學工程學報,1996,15(4):216-221.[6]張共清,梁屹.納米技術在生物醫(yī)學的應用[J]1中國醫(yī)學科學院學報,2002,24(2):197-201.〔7〕中國社會科學院語言研究所詞典編輯室編.現(xiàn)代漢語詞典.北京:商務印書館2002年版:1711〔8〕奇云.21世紀的納米醫(yī)學.健康報,2001(4):12〔9〕紀小龍.納米醫(yī)學怎樣診治疾病.健康報,2001,7,19[9]奇 云.納米醫(yī)學——21世紀的科技新領域[N].中國醫(yī)藥報,1995年6月8日~1995年7月18日,第1160期-1178期,第7版.[10]奇 云.納米材料——21世紀的新材料[J].科技導報,1992(10):28-31.[11]奇 云.納米電子學研究進展[J].現(xiàn)代物理知識,1994,6(5):24-25.[12]奇 云.納米生物學的誘人前景[N].光明日報,1993年5月7日,第15864號第3版.[13]奇 云.納米化學研究進展[J].自然雜志,1993,16（9、10):2-5.[14]奇 云.納米化學研究進展[J].現(xiàn)代化工,1993,13(8):38-39.[15] 華中一.納米科學與技術[J].科學,2000,52(5):6-10..

第四篇：納米材料論文

納米科技及納米材料

【摘 要】納米技術是當今世界最有前途的決定性技術。納米材料在結(jié)構、光電和化學性質(zhì)等方面的誘人特征，引起物理學家、材料學家和化學家的濃厚愛好。80年代初期納米材料這一概念形成以后，世界各國對這種材料給予極大關注。它所具有的獨特的物理和化學特性，使人們意識到它的發(fā)展可能給物理、化學、材料、生物、醫(yī)藥等學科的研究帶來新的機遇。文章簡要地概述了納米技術，納米材料的分類、特性以及納米材料在催化、涂料、醫(yī)藥等領域的應用，并展望了納米材料廣闊的應用前景。

【關鍵詞】納米技術；納米材料；分類；特性；應用；前景

一、納米科技及納米材料的涵義

納米科技是20世紀80年代末誕生并正在崛起的新科技，是一門在0.1~ 100 nm尺度空間內(nèi)，研究電子、原子和分子運動規(guī)律和特性的高技術學科。其涵義是人類在納米尺寸（10-9--10-7m）范圍內(nèi)認識和改造自然，最終目標是通過直接操縱和安排原子、分子而創(chuàng)造特定功能的新物質(zhì)。納米科技是現(xiàn)代物理學與先進工程技術相結(jié)合的基礎上誕生的，是一門基礎研究與應用研究緊密聯(lián)系的新興科學技術。其中納米材料是納米科技的重要組成部分。

納米（nm）是長度單位，1納米是10-9米（十億分之一米），對宏觀物質(zhì)來說，納米是一個很小的單位，廣義地說，納米材料是指在三維空間中至少有一維處在納米尺度范圍（1-100nm）或由他們作為基本單元構成的材料。一般認為納米材料應該包括兩個基本條件：一是材料的特征尺寸在1-100nm之間，二是材料此時具有區(qū)別常規(guī)尺寸材料的一些特殊物理化學特性。

二、納米材料的分類

按其顆粒組成的尺寸和排列狀態(tài)，可分為納米晶體和納米非晶體。前者指所包含的納米微粒為晶體，后者由具有短程序的非晶態(tài)納米微粒組成，如納米非晶態(tài)薄膜．

按其結(jié)構來分，納米材料的基本單元可以分為四類：零維的原子團簇和納米微粒；一維調(diào)制的納米單層或多層薄膜；二維調(diào)制的納米纖維結(jié)構；三維調(diào)制的納米相材料。

三、納米材料的特性

納米材料的特性既不同于原子，又不同于結(jié)晶體，可以說它是一種不同于本體材料的新材料，其物理化學性質(zhì)與本體材料有明顯差異。主要表現(xiàn)在：納米材料性能表現(xiàn)出強烈的尺寸依賴性。當粒子尺寸減小到納米級的某一尺寸時，則材料的物性會發(fā)生突變，與同組分的常規(guī)材料的性能完全不同，且同類材料的不同性能有不同的臨界尺寸，對同一性能，不同材料相應的臨界尺寸也有差異，所以當物質(zhì)的粒子尺寸達到納米數(shù)量級時，將會表現(xiàn)出優(yōu)于同組分的晶態(tài)或非晶態(tài)的性質(zhì)。如熔點下降、強烈的化學活性和催化活性及特殊的光學、電學、磁學和力學及燒結(jié)性能。這主要是由納米材料的下列效應引起：小尺寸效應（體積效應）；表面與界面效應；量子尺寸效應（久保效應）；宏觀量子隧道效應。

1、小尺寸效應指當超微粒的尺寸與光波波長，傳導電子的德布羅意波長及超導態(tài)的相干長度、透射深度等物理特征尺寸相當或更小時，它的周期性邊界被破壞，從而使其聲、光、電、磁，熱力學等性能呈現(xiàn)新的尺寸效應。陶瓷材料在通常情況下呈現(xiàn)脆性，而由納米超微粒制成的納米陶瓷卻具有良好的韌性和延展性。這是由于納米超微粒制成的固體材料具有大的界面，界面原子排列相當混亂，原子在外力變形條件下容易遷移。因此使原先脆性的材料表現(xiàn)出良好的韌性和延展性，使陶瓷材料具有新奇的力學性能。

2、表面與界面效應指納米晶體粒表面原子數(shù)與總原子數(shù)之比隨粒徑變小而急劇增大后所引起的性質(zhì)上的變化。例如粒子直徑為10納米時，微粒包含4000個原子，表面原子占40%；粒子直徑為1納米時，微粒包含有30個原子，表面原子占99%。主要原因就在于直徑減少，表面原子數(shù)量增多，因此納米粉微粒通常具有相當高的表面能。

3、當粒子的尺寸降到一定值時，金屬費米能級附近的電子能級出現(xiàn)由準連續(xù)變?yōu)殡x散的現(xiàn)象。當能級間距大于熱能、磁能、靜電能、靜磁能、光子能或超導態(tài)的凝聚能時，納米微粒會呈現(xiàn)一系列與宏觀物體截然不同的特性，稱之為量子尺寸效應。例如，有種金屬納米粒子吸收光線能力非常強，在1.1365千克水里只要放入千分之一這種粒子，水就會變得完全不透明。納米材料的量子尺寸效應使納米材料具有：高度光學非線性；特異性催化和光催化性；強氧化性與強還原性。用這一特性可制得光催化劑、強氧化劑與強還原劑?？墒褂糜谥苽錈o機抗菌材料。

4、微觀粒子具有貫穿勢壘的能力稱為隧道效應。納米粒子的磁化強度等也有隧道效應，它們可以穿過宏觀系統(tǒng)的勢壘而產(chǎn)生變化，這種被稱為納米粒子的宏觀量子隧道效應。

四、納米材料的應用

1、在催化方面的應用

催化劑在許多化學化工領域中起著舉足輕重的作用，它可以控制反應時間、提高反應效率和反應速度。大多數(shù)傳統(tǒng)的催化劑不僅催化效率低，而且其制備是憑經(jīng)驗進行，不僅造成生產(chǎn)原料的巨大浪費，使經(jīng)濟效益難以提高，而且對環(huán)境也造成污染。納米粒子表面活性中心多，為它作催化劑提供了必要條件。納米粒于作催化劑，可大大提高反應效率，控制反應速度，甚至使原來不能進行的反應也能進行。納米微粒作催化劑比一般催化劑的反應速度提高10～15倍。

納米微粒作為催化劑應用較多的是半導體光催化劑，主要是在有機物制備方面。光催化反應涉及到許多反應類型，如醇與烴的氧化，無機離子氧化還原，有機物催化脫氫和加氫、氨基酸合成，固氮反應，水凈化處理，水煤氣變換等，其中有些是多相催化難以實現(xiàn)的。半導體多相光催化劑能有效地降解水中的有機污染物。例如納米TiO2，既有較高的光催化活性，又能耐酸堿，對光穩(wěn)定，無毒，便宜易得，是制備負載型光催化劑的最佳選擇。Ni或Cu一Zn化合物的納米顆粒，對某些有機化合物的氫化反應是極好的催化劑，可代替昂貴的鉑或鈕催化劑。納米鉑或鈕催化劑可使乙烯的氧化反應溫度從600℃降至室溫。用納米微粒作催化劑提高反應效率、優(yōu)化反應路徑、提高反應速度方面的研究，是未來催化科學不可忽視的重要研究課題，很可能給催化在工業(yè)上的應用帶來革命性的變革。

2、在涂料方面的應用

納米材料由于其表面和結(jié)構的非凡性，具有一般材料難以獲得的優(yōu)異性能，顯示出強大的生命力。表面涂層技術也是當今世界關注的熱點。納米材料為表面涂層提供了良好的機遇，使得材料的功能化具有極大的可能。借助于傳統(tǒng)的涂層技術，添加納米材料，可獲得納米復合體系涂層，實現(xiàn)功能的飛躍，使得傳統(tǒng)涂層功能改性。在涂料中加入納米材料，可進一步提高其防護能力，實現(xiàn)防紫外線照射、耐大氣侵害和抗降解、變色等，在衛(wèi)生用品上應用可起到殺菌保潔作用。在標牌上使用納米材料涂層，可利用其光學特性，達到儲存太陽能、節(jié)約能源的目的。在建材產(chǎn)品如玻璃、涂料中加入適宜的納米材料，可以達到減少光的透射和熱傳遞效果，產(chǎn)生隔熱、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好靜電屏蔽的納米涂料，所應用的納米微粒有氧化鐵、二氧化鈦和氧化鋅等。這些具有半導體特性的納米氧化物粒子，在室溫下具有比常規(guī)的氧化物高的導電特性，因而能起到靜電屏蔽作用，而且氧化物納米微粒的顏色不同，這樣還可以通過復合控制靜電屏蔽涂料的顏色，克服炭黑靜電屏蔽涂料只有單一顏色的單調(diào)性。在涂料中加入納米SiO2，可使涂料的抗老化性能、光潔度及強度成倍地增加。納米涂層具有良好的應用前景，將為涂層技術帶來一場新的技術革命，也將推動復合材料的研究開發(fā)與應用。

3、在醫(yī)藥方面的應用

21世紀控制藥物釋放、減少副作用、提高藥效、發(fā)展藥物定向治療，已提到研究日程上來。納米粒子將使藥物在人體內(nèi)的傳輸更為方便。用數(shù)層納米粒子包裹的智能藥物進入人體，可主動搜索并攻擊癌細胞或修補損傷組織；使用納米技術的新型診斷儀器，只需檢測少量血液就能通過其中的蛋白質(zhì)和DNA診斷出各種疾病，美國麻省理工學院已制備出以納米磁性材料作為藥物載體的靶定向藥物，稱之為“定向?qū)棥薄?/p>

納米生物學用來研究在納米尺度上的生物過程，從而根據(jù)生物學原理發(fā)展分子應用工程。在金屬鐵的超細顆粒表面覆蓋一層厚為5～20nm的聚合物后，可以固定大量蛋白質(zhì)非凡是酶，從而控制生化反應。這在生化技術、酶工程中大有用處。使納米技術和生物學相結(jié)合，研究分子生物器件，利用納米傳感器，可以獲取細胞內(nèi)的生物信息，從而了解機體狀態(tài)，深化人們對生理及病理的解釋。

五、納米材料的前景

21世紀將是納米技術的時代，納米科學是一門將基礎科學和應用科學集于一體的新興科學，主要包括納米電子學、納米材料學和納米生物學等。納米材料的應用涉及到各個領域，在機械、電子、光學、磁學、化學和生物學領域有著廣泛的應用前景。納米科學技術的誕生，將對人類社會產(chǎn)生深遠的影響，并有可能從根本上解決人類面臨的許多問題，特別是能源、人類健康和環(huán)境保護等重大問題。

21世紀初的主要任務是依據(jù)納米材料各種新穎的物理和化學特性，設計出各種新型的材料和器件。通過納米材料科學技術對傳統(tǒng)產(chǎn)品的改性，增加其高科技含量以及發(fā)展納米結(jié)構的新型產(chǎn)品，目前已出現(xiàn)可喜的苗頭，具備了形成21世紀經(jīng)濟新增長點的基礎。納米材料將成為材料科學領域一個大放異彩的明星展現(xiàn)在新材料、能源、信息等各個領域，發(fā)揮舉足輕重的作用。隨著其制備和改性技術的不斷發(fā)展，納米材料在精細化工和醫(yī)藥生產(chǎn)等諸多領域會得到日益廣泛的應用。

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第五篇：納米演講稿

開頭：Today, we will talk about nano-materials and nano technology in the field of textiles and clothing.Our introduction includes four parts , Introduction and History of nanotechnology, Properties of nanomaterials, Nano-materials in the field of textiles and clothing,Prospects for Nanotechnology.Ok , let’s start our topic.納米簡介：We all know that “Nano” is a transliteration(音譯)of the English Nanometer , Nanometer is a very small unit of length.One nanometer is equal to One-thousand-millionth of a meter.You may not know the nanometer clearly.let’s look at a picture for further understanding.You can see the human hair diameter is here.(150micrometers).One nanometer is equal to one ten thousandth the thickness of hair.納米材料和納米科技的簡介：

Nanomaterials means a material composed of nanoparticles between 1 and 100 nanometers.At the nanoscale , substances and materials research and processing technology called

nanotechnology.Nanotechnology

including

three aspects,nanomaterial, nanodevice and nano biomedical.According to the current study field , it can be roughly divided into, nanomaterials , nanoelectronics, nanobiology, nano manufacturing, nano-optics and so on.歷史：Let’s know more about the history of the development of nanotechnology.In 1965, the Nobel physics prize winner feynman(R.P.Feynman)put forward the concept of “nanomaterials” for the first time.When Scanning tunneling microscope invented in 1982, the study of the molecular world in nanometer length born.Its ultimate goal is to directly construct an atomic or molecular products with special functions.Therefore, Nanotechnology is actually a single atoms and molecules to create materials technology.Discovery of fullerenes in 1985 [1996 Nobel Prize in Chemistry].Term “nanotechnology”, originally coined in 1974, appropriated by Drexler in his 1986 book Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology, which proposed the idea of a nanoscale “assembler” which would be able to build a copy of itself.Then, Nano science and technology started in 1990 formally.納米材料：Let’s know more about Nanomaterials.In the early development of nano-materials, Nanomaterials refers to nanoparticles and thin films and solid by their composition.Now, Nanomaterials are broadly refers to materials in a three-dimensional space of at least one dimension in the nanoscale range or a pile of them as a basic unit.Popular that nanomaterials refers to any type of material composed of units of nanometers.Such as metals, ceramics, polymers, semiconductors, glass, and composites.The basic unit of nanomaterials can be divided into three categories in dimensions.A.Zero-dimensional ,there are three-dimensional space are at the nanoscale.Such as nano-sized particles, Radical family, etc.B.One-dimensional , there are two-dimensional space in the nanoscale.Such as nanowires, nanorods, nanotubes, etc.C.two-dimensional , One of three dimensional space dimension in the nanometer scale.Such as ultra-thin, multi-films and superlattices, etc.Most nanomaterials are prepared artificially.But nature has long existed nanoparticles and nano-solids.For example, Pollen is nanoscale particle.Virus is also nanoscale particles.Gecko crawls not only rely on sucker, but also tens of thousands of tiny bristles on toes.There are tens of microns coarse bristles roots.Top divided into many finer and more curved hairs.Only a few hundred nanometers in diameter each villus.Its peripheral extend into a flat shape.This adhesion can “peel” easily broken, like the tear tape the same, so the gecko can freely pass through the ceiling.Butterfly wings is composed of two 3 to 4 microns thick layers of scales.Alternately like tiny tiles as the top layer of scales.Each flake structure is very complex.The next layer is relatively smooth.Such orderly arrangement of butterfly wings forming the so-called photonic crystal, which is the nanostructure.With this structure, the butterfly wings can capture light.Only let certain wave lengths of the fiber through.This will determine the different colors.納米材料特性： Let’s know some Properties of nanomaterials.The Basic properties of nanomaterials are Volume effect, Surface and interface effects, Quantum size effect, Macroscopic quantum tunneling effect, The dielectric confinement effect.Also, nanomaterials have some special properties, like, Optical Properties, Catalytic properties, Photocatalytic Properties, Chemical Reaction Properties, Mechanical Properties, Thermal Properties, Conductive Properties.應用：There are three ways to apply nanotechnology mainly in the textile sector(1)ultrafine fibers(2)the use of nanomaterials modification of traditional materials(3)To nanometer fiber or fabric finishing, so that it is functional.紡織服裝應用：There are a lot of Nano-materials in the field of textiles and clothing.Infrared function, Antibacterial &deodorization, Anti-electromagnetic radiation, Fire retardant , Water resistant & oil resistant, Antistatic, UV protection.1.Far infrared thermal underwear.Health care textile products like, health underwear ,made of far-infrared light therapy ,nano-antibacterial and functional fabric , can release negative oxygen ions, also has the ability to efficiently emit far infrared and antibacterial deodorizing.It can improve the body's ability to heal and recovery.2.Solar ultraviolet radiation damage to the human body, mainly in the band 300-400nm, nano silica, zinc oxide, and iron oxide in this band has a characteristic of absorbing ultraviolet rays, adding a small amount of nanoparticles to chemical fibers, will produce UV absorption phenomena, which can effectively protect the body from UV damage.3.Adding a small amount of nanoparticles chemical products, such as nano silica, zinc oxide, iron oxide and chromium oxide powder with semiconductor properties, such as the incorporation into the resin, or to add it to the finishing agent for after finishing fiber or fabric, will produce good electrostatic shielding performance and greatly reduce electrostatic effects.4.Some metal particles(such as silver nanoparticles, nano copper particles)and nano nano silica, zinc oxide has certain Bactericidal properties, with the fiber composite spinning, make the function of antibacterial fiber, than the average antibacterial fabric has better antibacterial effect and washes more often.Bosideng underwear add nanoscale ultra-fine powder, it can antimicrobial sterilization, eliminate odors effectively.5.Doing Special process In the surface of the material.Establishing a nano interface structure in its macro-interface, so that the material is not only waterproof, anti-oil and anti-ink and so on , and when washing clothes made of this material can only rinse without using conventional detergents.Like , Lotus effect-a hydrophobic self-cleaning clothes According to the self-cleaning ability of lotus leaf, using hydrophobic and oleophobic properties of nano interface materials, through artificial modification of each small textile fibers, the fabric formed a fine fluff structure on the surface.It can absorb air molecules and form a layer of air cushion on the surface to prevent contamination of the fabric by the oil and water.6.Silver ions Maternity: aggregating nano elemental silver and fiber to form a strong resistance to oxidation layer structure on the fabric surface.Integration the silver and green fiber organically , it has the factions, like , isolate electromagnetic radiation, anti-bacterial deodorant, anti-static, regulate body trepeated emperature, moisture wicking, breathable, soft light, resistant to washing, washed not tie itself can be personal wear, long life.總結(jié)：Development of Nanoclothing played an important role in enhancing the core competitiveness of industrial and improving economic development.Nanoclothing getting close to people's daily lives and tools, at the same time, the garment industry pioneered a new path.In addition, with the development of science and technology and per capita standard of living, people are seeking upscale, comfortable and functional clothing.Therefore, the use of the special properties of nanomaterials to develop high value-added functional fabrics and garments will create enormous economic and social benefits in future textile and apparel industry.