中文名 | 納米結(jié)構(gòu) | 外文名 | Nanostructure |
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概????念 | 指尺寸在100nm以下的微小結(jié)構(gòu) | 基????礎(chǔ) | 納米尺度的物質(zhì)單元 |
構(gòu)成納米結(jié)構(gòu)塊體、薄膜、多層膜、以及納米結(jié)構(gòu)的基本單元有下述幾種:
零維:團(tuán)簇、人造原子、納米微粒
一維:納米線、納米管、納米棒、納米纖維
二維:納米帶、超薄膜、多層膜
(體系至少有一維尺寸在納米數(shù)量級)
因為納米單元往往具有量子性質(zhì),所以對零維、一維和二維的基本單元又有量子點、量子線和量子阱之稱
納米是一種長度的量度單位,1納米(nm)=10^(-12)千米
=10^(-9)米
=10^(-8)dm
=10^(-7)cm=0.0000001cm
=10^(-6)mm=0.000001mm
1nm的長度大約為4到5個原子排列起來的長度,或者說1nm相當(dāng)于頭發(fā)絲直徑的10萬分之一。在英語里納米用nano表示,NANO一詞源自拉丁前綴,矮小之意。2100433B
納米結(jié)構(gòu)(nanostructure)通常是指尺寸在100nm以下的微小結(jié)構(gòu)。也就是以納米尺度的物質(zhì)單元為基礎(chǔ),按一定規(guī)律構(gòu)筑或組裝一種新的體系。它包括一維的、二維的、三維的體系,這些物質(zhì)單元包括納米微粒、穩(wěn)定的團(tuán)簇或人造超原子、納米管、納米棒、納米絲以及納米尺寸的孔洞。
納米技術(shù)(nanotechnology)是用單個原子、分子制造物質(zhì)的科學(xué)技術(shù),研究結(jié)構(gòu)尺寸在0.1至100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用。納米科學(xué)技術(shù)是以許多現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)的科學(xué)技術(shù),它是現(xiàn)代科學(xué)...
納米材料就是指尺寸在0.1-100nm間的材料(1nm=0.000000001米),而納米板是吊頂行業(yè)中的一種板材,指的是在基礎(chǔ)板材上表面采用納米材料進(jìn)行處理,這樣就能抗刮,耐腐蝕。
碳納米管中碳原子以sp2 雜化為主,同時六角型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)存在一定程度的彎曲,形成空間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),其中可形成一定的sp3 雜化鍵,即形成的化學(xué)鍵同時具有sp2...
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《納米結(jié)構(gòu)與納米材料》是我校材料科學(xué)與工程材料專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)選修課,其目的是拓寬學(xué)生的知識面,使其了解材料科學(xué)研究的前沿領(lǐng)域,認(rèn)識科學(xué)研究的正確思維方式,并學(xué)到材料制備的具體方法,培養(yǎng)其創(chuàng)新創(chuàng)造能力,為他們走上新的工作和科研崗位打下基礎(chǔ).結(jié)合授課經(jīng)驗和課程教學(xué)思考,從當(dāng)前該課程教學(xué)的目的、教材和教學(xué)內(nèi)容的選擇、教學(xué)方法的嘗試、實驗輔助教學(xué)、雙語課程的開展等方面并提出了一些課程質(zhì)量提升措施和建議.
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評分: 4.6
《納米結(jié)構(gòu)與納米材料》是我校材料科學(xué)與工程材料專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)選修課,其目的是拓寬學(xué)生的知識面,使其了解材料科學(xué)研究的前沿領(lǐng)域,認(rèn)識科學(xué)研究的正確思維方式,并學(xué)到材料制備的具體方法,培養(yǎng)其創(chuàng)新創(chuàng)造能力,為他們走上新的工作和科研崗位打下基礎(chǔ).結(jié)合授課經(jīng)驗和課程教學(xué)思考,從當(dāng)前該課程教學(xué)的目的、教材和教學(xué)內(nèi)容的選擇、教學(xué)方法的嘗試、實驗輔助教學(xué)、雙語課程的開展等方面并提出了一些課程質(zhì)量提升措施和建議.
《納米結(jié)構(gòu)材料(導(dǎo)讀版)》立足于納米材料及其功能。納米材料包括金屬、陶瓷、聚合物以及復(fù)合材料等。《納米結(jié)構(gòu)材料(導(dǎo)讀版)》重點介紹了納米材料的功能,特別是短期內(nèi)有應(yīng)用前景的功能,例如催化、能量采集、能源存儲,光學(xué)性質(zhì)以及通過自組裝實現(xiàn)的表面功能化。
此外,《納米結(jié)構(gòu)材料(導(dǎo)讀版)》還討論了納米晶態(tài)材料和納米復(fù)合物,其內(nèi)容涵蓋了這類新型工程材料的基本性質(zhì)和要求。其中,穩(wěn)定性、可靠性和機(jī)械性能是這類材料值得特別關(guān)注的問題。
《納米結(jié)構(gòu)材料(導(dǎo)讀版)》比較了合成上述納米材料的各種方法。
高性能鋰離子電池需要具有精確設(shè)計的微納米結(jié)構(gòu),通過減少晶粒尺寸和操縱結(jié)構(gòu)和形貌確保有效的離子和電子傳輸,增強(qiáng)電化學(xué)性能。
有鑒于此,我們發(fā)明了一種可批量化制備多級納米結(jié)構(gòu)Li4Ti5O12(LTO)負(fù)極材料的醇熱法。
圖1. LTO多級納米結(jié)構(gòu)
圖2. LTO照片與XRD表征
研究發(fā)現(xiàn),這種多級結(jié)構(gòu)納米材料是由4-8 nm的晶粒組裝形成的多孔二次結(jié)構(gòu)。XPS表明材料中僅有Ti4+存在,化學(xué)分析表明Li缺失,這樣就導(dǎo)致氧非化學(xué)計量比。
半電池循環(huán)測試表明容量可達(dá)到170 mAh g-1,循環(huán)1000次后幾乎不發(fā)生容量衰退(50C, 72s完成充電)。這種納米結(jié)構(gòu)、微米結(jié)構(gòu)和非化學(xué)計量比的有機(jī)結(jié)合,使這種LTO負(fù)極材料高效電化學(xué)性能。
圖3. 電化學(xué)性能表征
本書對用于太陽能轉(zhuǎn)換的納米結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行了全面綜述,內(nèi)容包括了從無機(jī)到有機(jī)的各種材料和器件類型。本書分為以下五部分:納米結(jié)構(gòu)太陽能電池的基本原理,傳統(tǒng)薄膜太陽能電池中的納米結(jié)構(gòu),染料敏化太陽能電池,基于有機(jī)材料和碳的太陽能電池以及其它納米結(jié)構(gòu)太陽能電池。本書中各章節(jié)的作者均為各自研究領(lǐng)域的專家。
本書對用于太陽能轉(zhuǎn)換的納米結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行了全面系統(tǒng)的綜述,內(nèi)容包括納米結(jié)構(gòu)太陽能電池的基本原理,傳統(tǒng)薄膜太陽能電池中的納米結(jié)構(gòu),染料敏化太陽能電池,基于有機(jī)材料和碳的太陽能電池以及其它納米結(jié)構(gòu)太陽能電池。盡管納米結(jié)構(gòu)太陽能電池的研究時間還不長,但我們相信,高效能、性能穩(wěn)定、成本低廉、大面積化的納米結(jié)構(gòu)太陽能電池必將成為太陽能電池中的重要一員。