纳米材料的制备及应用(高)黄开金

本书共4章。纳米材料的制备是纳米技术研究的最重要的基础技术，是纳米特性研究、纳米测量技术、纳米应用技术及纳米产业化的前提条件，也是纳米材料研究者始终关注和研究的重点。目前世界各国对纳米材料的研究主要包括制备、微观结构、宏观物性和应用4个方面。本书着重介绍了国内外已经规模化生产纳米材料的各种制备技术的工艺和设备，同时对常见的纳米金属、纳米金属氧化物、纳米羟基磷灰石、碳纳米管等典型纳米材料的应用进行了较全面的介绍。
本书可以作为大专院校纳米材料及相关专业师生的参考书，也可供纳米材料制备及应用领域的研究开发、工程应用的研究人员及相关工程技术人员参考。

1 纳米科技基础知识
　　1.1 引言
纳米，即毫微米，是一个长度的计量单位，简写为nm。其英文为nanno或nanometer，由描述物体大小的英文字头nano和“米”的英文meter（代号为m）组合而成；nano来源于希腊语“侏儒（dwarf）”，用于描述物大小，代号为n。lnm=10-9m，即十亿分之一米。图1—1是纳米尺度尺寸比较图。
目前人类对客观世界的认知存在3个领域（见图1—2），即宏观瓴域、微观领域和介观领域。其中宏观领域是指以人的肉眼可见的最小物体开始为下限，上至无限大的宇宙天体；微观领域是指以分子、原子为最大起点，下限是无限的领域；介观领域是指介于宏观和微观之间的领域，包括了从微米、亚微米、纳米到团簇尺寸的范围。
纳米科学技术，简称纳米科技，是20世纪80年代末诞生的新科技，它的基本含义是：在纳米尺寸范围内认识和改造自然，通过直接操作和安排原子、分子创制新的物质。纳米科技是研究由尺寸在0.1～100 nm之间的物质组成的体系的运动规律、相互作用以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术。
纳米技术是单个原子、分子层次上对物质的种类、数量和结构形态进行精确的观测、识别和控制的技术，是在纳米尺度内研究物质的特征和相互作用，并利用这些特性制造具有特定功能产品的高新技术。
因此，人们通常把在1—100 nml空间内制备、研究和工业化纳米材料，以及利用纳米尺度（1～100 nm）物质进行交叉研究和工业化的综合技术叫做纳米技术。
由此可见，纳米科学研究的领域是人类过去从未涉及的非宏观、非微观的中间领域，开辟了人类认识世界的新层次，也使人们改造自然的能力延伸到分子、原子水平，这标志着人类的科学技术进入了一个新时代，即纳米科技时代。纳米科技是21世纪科技产业革命的重要内容之一，可以与产业革命相比拟，是高度交叉的综合性学科，主要包括七方面相对独立的内容，即纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学和纳米力学。
　　……