一、納米材料的分類 納米血液溶漿機材料是納米科技研究的重要基礎和重點內容。對納米材料的分類方法 ４３０第十一章 現代化學應用講座 多種多樣，目前普遍將納米材料從維數上分為四類：零維，指在空間三維尺度均在納米尺度，如納米顆粒；一維，指在空間上有二維處于納米尺度，如納米棒、納米線、納米管等；二維，指在空間上有一維處于納米尺度，如納米薄膜；三維，指由納米單元構成的三維塊材料。 １．零維納米微粒 納米微粒是指顆粒尺寸為納米量級的超細微粒，它的尺度大于原子簇，小于普通的微粉。通常，把僅包含幾個到數百個原子或尺度小于１ｎｍ的粒子稱為 “簇”，它是介于單個原子與固態之間的原子集合體。納米微粒是肉眼和一般顯微鏡看不見的微小粒子，這樣小的物體只能用電子顯微鏡進行觀察。 當小粒子尺寸進入納米量級時，其本身具有量子尺寸效應，小尺寸效應，表面效應和宏觀量子隧道效應，因而展現出許多特有的性質，具有廣闊的應用前景。 ２．一維納米棒、線、管和同軸納米電纜 ２０世紀８０年代以來，零維納米材料取得了很大的進展，但一維納米材料的研究仍面臨著巨大的挑戰。１９９９１年日本ＮＥＣ公司飯島（Ｉｉｊｉｍａ）首次用
高分辨電鏡觀察到了碳納米管，這些碳納米管是多層同軸管，也叫巴基管。這一成果立刻引起了許多領域科學家們的極大關注。因為一維納米材料在介觀領域和納米器件研制方面有著重要的應用前景，可用做掃描隧道顯微鏡（ＳＴＭ）的針尖、納米器件中的連線、光導纖維等。至此以后，各種納米棒、線、管和同軸納米電纜紛紛出現。所謂納米棒、線，與納米管的區別在于前兩者為實心，而后者為空心。至于納米棒和線的區別，通常定義為前者長度小于１μｍ，后者長度大于１μｍ。同軸納米電纜是指芯部為半導體或導體的納米線，外包敷異質納米殼體，殼體和芯部是共軸的。 ３．二維納米薄膜 納米薄膜分三類，一是由納米粒子組成的（或堆砌而成的）薄膜；二是沿二維方向生長且厚度在納米量級的薄膜；另一類薄膜是在納米粒子間有較多的孔隙或無序原子或另一種材料。納米粒子鑲嵌在另一種基體材料中的顆粒膜就屬于第二類納米薄膜。由于納米薄膜在光學、電學、催化、敏感等方面具有很多特性，因此具有廣闊的應用前景。 ４．三維納米塊材料 納米塊材料包括
由納米顆粒或其它基本納米單元為主體形成的塊體，是小顆粒在三維空間的堆積形成的。按照小顆粒的結構狀態，可分為納米晶體材料、納米非晶材料和納米準晶材料。其中也包括納米復合材料。所謂的納米復合材料是指納米材料與其它材料復合形成的新型材料。它涉及面較寬，包括的范圍較廣，可以是納米材料之間的復合，也可以是納米材料與薄膜、金屬或合金、陶瓷材料、高分子等的復合。納米塊材料的基本構成是納米單元以及它們之間的分 第五講 納米材料與納米科技４３１界面。由于納米粒子尺寸小，界面原子在整個納米微粒中所占的比例就相當大。因此納米材料的界面不能簡單地看成是一種缺陷，它已成為納米結構材料的基本構成之一，對其性能的影響起著舉足輕重的作用。二、納米材料的制備及表面修飾 目前，并沒有一個明確的標準來劃分納米材料的制備方法。普遍采用的劃分方法是：①按制備過程分為物理法、化學法；②按物料狀態分為氣相法、液相法和固相法。本講將按后者的分類方法進行敘述，并對納米材料的表面修飾方法作簡單介紹。 １．氣相法
