一、纳米材料的分类 纳米血液溶浆机材料是纳米科技研究的重要基础和重点内容。对纳米材料的分类方法 ４３０第十一章 现代化学应用讲座 多种多样，目前普遍将纳米材料从维数上分为四类：零维，指在空间三维尺度均在纳米尺度，如纳米颗粒；一维，指在空间上有二维处于纳米尺度，如纳米棒、纳米线、纳米管等；二维，指在空间上有一维处于纳米尺度，如纳米薄膜；三维，指由纳米单元构成的三维块材料。 １．零维纳米微粒 纳米微粒是指颗粒尺寸为纳米量级的超细微粒，它的尺度大于原子簇，小于普通的微粉。通常，把仅包含几个到数百个原子或尺度小于１ｎｍ的粒子称为 “簇”，它是介于单个原子与固态之间的原子集合体。纳米微粒是肉眼和一般显微镜看不见的微小粒子，这样小的物体只能用电子显微镜进行观察。 当小粒子尺寸进入纳米量级时，其本身具有量子尺寸效应，小尺寸效应，表面效应和宏观量子隧道效应，因而展现出许多特有的性质，具有广阔的应用前景。 ２．一维纳米棒、线、管和同轴纳米电缆 ２０世纪８０年代以来，零维纳米材料取得了很大的进展，但一维纳米材料的研究仍面临着巨大的挑战。１９９９１年日本ＮＥＣ公司饭岛（Ｉｉｊｉｍａ）首次用
高分辨电镜观察到了碳纳米管，这些碳纳米管是多层同轴管，也叫巴基管。这一成果立刻引起了许多领域科学家们的极大关注。因为一维纳米材料在介观领域和纳米器件研制方面有着重要的应用前景，可用做扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）的针尖、纳米器件中的连线、光导纤维等。至此以后，各种纳米棒、线、管和同轴纳米电缆纷纷出现。所谓纳米棒、线，与纳米管的区别在于前两者为实心，而后者为空心。至于纳米棒和线的区别，通常定义为前者长度小于１μｍ，后者长度大于１μｍ。同轴纳米电缆是指芯部为半导体或导体的纳米线，外包敷异质纳米壳体，壳体和芯部是共轴的。 ３．二维纳米薄膜 纳米薄膜分三类，一是由纳米粒子组成的（或堆砌而成的）薄膜；二是沿二维方向生长且厚度在纳米量级的薄膜；另一类薄膜是在纳米粒子间有较多的孔隙或无序原子或另一种材料。纳米粒子镶嵌在另一种基体材料中的颗粒膜就属于第二类纳米薄膜。由于纳米薄膜在光学、电学、催化、敏感等方面具有很多特性，因此具有广阔的应用前景。 ４．三维纳米块材料 纳米块材料包括
由纳米颗粒或其它基本纳米单元为主体形成的块体，是小颗粒在三维空间的堆积形成的。按照小颗粒的结构状态，可分为纳米晶体材料、纳米非晶材料和纳米准晶材料。其中也包括纳米复合材料。所谓的纳米复合材料是指纳米材料与其它材料复合形成的新型材料。它涉及面较宽，包括的范围较广，可以是纳米材料之间的复合，也可以是纳米材料与薄膜、金属或合金、陶瓷材料、高分子等的复合。纳米块材料的基本构成是纳米单元以及它们之间的分 第五讲 纳米材料与纳米科技４３１界面。由于纳米粒子尺寸小，界面原子在整个纳米微粒中所占的比例就相当大。因此纳米材料的界面不能简单地看成是一种缺陷，它已成为纳米结构材料的基本构成之一，对其性能的影响起着举足轻重的作用。二、纳米材料的制备及表面修饰 目前，并没有一个明确的标准来划分纳米材料的制备方法。普遍采用的划分方法是：①按制备过程分为物理法、化学法；②按物料状态分为气相法、液相法和固相法。本讲将按后者的分类方法进行叙述，并对纳米材料的表面修饰方法作简单介绍。 １．气相法
