化工工藝x[自動(dòng)保存的]

1、2022-4-26組員：凌詩(shī)怡 章靖怡 汪子婷2022-4-26納米材料是指在納米材料是指在三維空間中至少有三維空間中至少有一一維處于納米尺度范圍維處于納米尺度范圍(1-100nm)(1-100nm)或或由由它們它們作為基本作為基本單元構(gòu)成的單元構(gòu)成的材料，材料，這這大約相當(dāng)于大約相當(dāng)于1010010100個(gè)原子緊密個(gè)原子緊密排排列列在一起的在一起的尺度。尺度。2022-4-26納米結(jié)構(gòu)納米結(jié)構(gòu)是以納米尺度的物質(zhì)單元為基礎(chǔ)按一定規(guī)律構(gòu)筑或營(yíng)造的一種新體系。它包括納米陣列體系、介孔組裝體系、薄膜嵌鑲體系。對(duì)納米陣列體系的研究集中在由金屬納米微?；虬雽?dǎo)體納米微粒在一個(gè)絕緣的襯底上整齊排列所形成的二

2、位體系上。而納米微粒與介孔固體組裝體系由于微粒本身的特性，以及與界面的基體耦合所產(chǎn)生的一些新的效應(yīng)，也使其成為了研究熱點(diǎn)，按照其中支撐體的種類可將它劃分為無(wú)機(jī)介孔復(fù)合體和高分子介孔復(fù)合體兩大類，按支撐體的狀態(tài)又可將它劃分為有序介孔復(fù)合體和無(wú)序介孔復(fù)合體。在薄膜嵌鑲體系中，對(duì)納米顆粒膜的主要研究是基于體系的電學(xué)特性和磁學(xué)特性而展開(kāi)的。美國(guó)科學(xué)家利用自組裝技術(shù)將幾百只單壁納米碳管組成晶體索“Ropes”，這種索具有金屬特性，室溫下電阻率小于0.0001/m;將納米三碘化鉛組裝到尼龍-11上，在X射線照射下具有光電導(dǎo)性能, 利用這種性能為發(fā)展數(shù)字材料分類納米材料大致可分為納米粉末、納米纖維、納米膜、

3、納米塊體等四類。其中納米粉末開(kāi)發(fā)時(shí)間最長(zhǎng)、技術(shù)最為成熟，是生產(chǎn)其他三類產(chǎn)品的基礎(chǔ)。2022-4-26納米陶瓷納米陶瓷材料是利用納米粉體對(duì)現(xiàn)有陶瓷進(jìn)行改性，通過(guò)往陶瓷 中加入或生成納米級(jí)顆粒、晶須、晶片纖維等，使晶粒、晶界以及他們之間的結(jié)合都達(dá)到納米水平，使材料的強(qiáng)度、韌性和超塑性大幅度提高。它克服了工程陶瓷的許多不足，并對(duì)材料的力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、磁光學(xué)等性能產(chǎn)生重要影響，為代替工程陶瓷的應(yīng)用開(kāi)拓了新領(lǐng)域。2022-4-26隨著納米技術(shù)的廣泛應(yīng)用，納米陶瓷隨之產(chǎn)生，希望以此來(lái)克服陶瓷材料的脆性，使陶瓷具有像金屬似柔韌性和可加工性。納米粉末又稱為超微粉或超細(xì)粉，一般指粒度在100納米以下的粉末或顆

4、粒，是一種介于原子、分子與宏觀物體之間處于中間物態(tài)的固體顆粒材料?？捎糜冢焊呙芏却庞涗洸牧?；吸波隱身材料；磁流體材料；防輻射材料；單晶硅和精密光學(xué)器件拋光材料；微芯片導(dǎo)熱基片與布線材料；微電子封裝材料；光電子材料；先進(jìn)的電池電極材料；太陽(yáng)能電池材料；高效催化劑；高效助燃劑；敏感元件；高韌性陶瓷材料（摔不裂的陶瓷，用于陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)等）；人體修復(fù)材料；抗癌制劑等。2022-4-26納米纖維指直徑為納米尺度而長(zhǎng)度較大的線狀材料。可用于：微導(dǎo)線、微光纖（未來(lái)量子計(jì)算機(jī)與光子計(jì)算機(jī)的重要元件）材料；新型激光或發(fā)光二極管材料等。靜電紡絲法是制備無(wú)機(jī)物納米纖維的一種簡(jiǎn)單易行的方法。納米膜納米膜分為顆粒膜與致密

5、膜。顆粒膜是納米顆粒粘在一起，中間有極為細(xì)小的間隙的薄膜。致密膜指膜層致密但晶粒尺寸為納米級(jí)的薄膜?？捎糜冢簹怏w催化（如汽車尾氣處理）材料；過(guò)濾器材料；高密度磁記錄材料；光敏材料；平面顯示器材料；超導(dǎo)材料等。2022-4-26納米塊體納米塊體是將納米粉末高壓成型或控制金屬液體結(jié)晶而得到的納米晶粒材料。主要用途為：超高強(qiáng)度材料；智能金屬材料等。制備方法（1）惰性氣體下蒸發(fā)凝聚法。通常由具有清潔表面的、粒度為1-100nm的微粒經(jīng)高壓成形而成，納米陶瓷還需要燒結(jié)。國(guó)外用上述惰性氣體蒸發(fā)和真空原位加壓方法已研制成功多種納米固體材料，包括金屬和合金，陶瓷、離子晶體、非晶態(tài)和半導(dǎo)體等納米固體材料。我國(guó)也

6、成功的利用此方法制成金屬、半導(dǎo)體、陶瓷等納米材料。（2）化學(xué)方法：1水熱法，包括水熱沉淀、合成、分解和結(jié)晶法，適宜制備納米氧化物；2水解法，包括溶膠-凝膠法、溶劑揮發(fā)分解法、乳膠法和蒸發(fā)分離法等。（3）綜合方法。結(jié)合物理氣相法和化學(xué)沉積法所形成的制備方法。其他一般還有球磨粉加工、噴射加工等方法。2022-4-26鐵酸鋅納米晶體材料制備分子式： ZnFe2O4性質(zhì)：具有納米尺度的晶體材料。不同熔燒溫度(300700)，可得不同粒徑(1060nm)的鐵酸鋅材料。采用硫酸亞鐵和硫酸鋅混合，制得堿式碳酸鹽前驅(qū)體，然后直接焙燒制備出鐵酸鋅納米晶體材料。鐵酸鋅是性能優(yōu)良的軟磁材料、丁烯氧化脫氫的催化劑，具

7、有很高的光催化活性及對(duì)可見(jiàn)光敏感的半導(dǎo)體催化劑。鐵酸鋅納米晶體粒子是性能優(yōu)良的透明無(wú)機(jī)顏料。2022-4-26制作步驟第一步是前驅(qū)體堿式碳酸鹽的合成。即以第一步是前驅(qū)體堿式碳酸鹽的合成。即以FeSO4 7H2OFeSO4 7H2O和和ZnSO4 7H2OZnSO4 7H2O為為原料，按原料，按n(Fe2+)/(Zn2+n(Fe2+)/(Zn2+）=2.0=2.0稱樣，混合后研磨成粉狀。按稱樣，混合后研磨成粉狀。按n n（NaOHNaOH）/n(Fe2+)=3.6/n(Fe2+)=3.6加入加入NaOHNaOH溶液，混合攪拌成糊狀，溶液，混合攪拌成糊狀，在按（在按（NH4HCO3NH4HCO3）

8、/n(Fe2/n(Fe2+)=1.5+)=1.5加入加入NH4HCO3NH4HCO3粉末，繼續(xù)攪拌后放置粉末，繼續(xù)攪拌后放置12h,12h,以便物相轉(zhuǎn)變完全。以便物相轉(zhuǎn)變完全。這樣得到高分散的、易分散的堿式碳酸鹽前驅(qū)體。這樣得到高分散的、易分散的堿式碳酸鹽前驅(qū)體。第二第二步是將制備好的堿式碳酸鹽前驅(qū)體于步是將制備好的堿式碳酸鹽前驅(qū)體于8080干燥后，研碎，分別在干燥后，研碎，分別在300300、400400、500500、 600600、700700條件條件下烘焙下烘焙1h1h，通過(guò)固相反應(yīng)生成，通過(guò)固相反應(yīng)生成ZnFe2O4ZnFe2O4納米粒子。納米粒子。烘焙產(chǎn)物經(jīng)烘焙產(chǎn)物經(jīng)X X射線衍射

9、分析表明：隨著焙燒溫度上升，射線衍射分析表明：隨著焙燒溫度上升， ZnFe2O4ZnFe2O4納米晶體納米晶體XRDXRD衍射峰逐漸由寬變窄，這意味著衍射峰逐漸由寬變窄，這意味著ZnFe2O4ZnFe2O4晶體趨于完整，晶粒長(zhǎng)大。晶體趨于完整，晶粒長(zhǎng)大。400400焙燒生成的粒徑為焙燒生成的粒徑為8.5nm8.5nm，500500的粒徑為的粒徑為15nm15nm，700700的為的為22nm.22nm.焙燒后制備出樣品分析表明焙燒后制備出樣品分析表明ZnFe2O4ZnFe2O4晶粒的粒界中還夾雜著晶粒的粒界中還夾雜著Na2SO4Na2SO4晶粒所組晶粒所組成，成， Na2SO4Na2SO4的水

10、容性好，可以用熱水浸洗后的產(chǎn)品經(jīng)抽濾、乙醇淋洗，的水容性好，可以用熱水浸洗后的產(chǎn)品經(jīng)抽濾、乙醇淋洗，6060干燥后得純相的干燥后得純相的Fe2O4Fe2O4納米納米晶材料，粒徑保持不變。晶材料，粒徑保持不變。該該方法制備方法制備Fe2O4Fe2O4納米晶納米晶材料設(shè)備簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單，成本低廉，具有工業(yè)前材料設(shè)備簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單，成本低廉，具有工業(yè)前景。景。2022-4-26納米技術(shù)的應(yīng)用納米技術(shù)目前已成功用于許多領(lǐng)域，包括醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、化學(xué)及生物檢測(cè)、制造業(yè)、光學(xué)以及國(guó)防等等。本詞條為納米技術(shù)應(yīng)用的總綱，包括如下領(lǐng)域：1 1、納米技術(shù)在新材料中的應(yīng)用、納米技術(shù)在新材料中的應(yīng)用2 2、納米技術(shù)在微電

11、子、電力等領(lǐng)域中的應(yīng)用、納米技術(shù)在微電子、電力等領(lǐng)域中的應(yīng)用3 3、納米技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用、納米技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用4 4、納米技術(shù)在生物、醫(yī)藥學(xué)中的應(yīng)用、納米技術(shù)在生物、醫(yī)藥學(xué)中的應(yīng)用5 5、納米技術(shù)在化學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用、納米技術(shù)在化學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用6 6、納米技術(shù)在能源、交通等領(lǐng)域的應(yīng)用、納米技術(shù)在能源、交通等領(lǐng)域的應(yīng)用7 7、納米技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用、納米技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用8 8、 納米技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用納米技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用2022-4-26納米技術(shù)應(yīng)用前景十分廣闊，經(jīng)濟(jì)效益十分巨大，美國(guó)權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，2010年納米技術(shù)市場(chǎng)估計(jì)達(dá)到14400億美元，納米技術(shù)未來(lái)的應(yīng)用將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)計(jì)算機(jī)工業(yè)。納米復(fù)合、塑膠、橡膠和纖維的改性，納米功能涂層材料的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，將給傳統(tǒng)產(chǎn)生和產(chǎn)品注入新的高科技含量。專家指出，紡織、建材、化工、石油、汽車、軍事裝備、通訊設(shè)備等領(lǐng)域，將免不了一場(chǎng)因納米而引發(fā)的“材料革命”現(xiàn)在我國(guó)以納米材料和納米技術(shù)注冊(cè)的公司有近100個(gè)，建立了10多條納米材料和納米技術(shù)的生產(chǎn)線。納米布料、服裝已批量生產(chǎn)，象電腦工作裝、無(wú)靜電服、防紫外線服等納米服裝都已問(wèn)世。加入納米技術(shù)的新型油漆，不僅耐洗刷的性能提高了十幾倍，而且無(wú)毒無(wú)害無(wú)異味。納米技術(shù)正在改善著、提高著人們的生活質(zhì)量。目前，