Propriedades dos nanomateriais.

NanomateriaisConsulte materiais ultrafinos com um tamanho de grão de nível nanométrico (1 m). Seus tamanhos estão entre moléculas, átomos e materiais a granel. Eles geralmente se referem a minúsculos pós sólidos na faixa de 1 ~ 100nm. O nanomaterial é um tipo de terceiro tipo de material sólido que é diferente do estado cristalino e amorfo. É definido pelo tamanho das unidades estruturais de nanomaterial: grãos, não-grãos, separadas partículas ultrafinas, etc. Atualmente, a internacional estará no escopo de partículas ultra-finas e seus agregados compactos, bem À medida que os materiais compostos de nanocristais, coletivamente chamados de nanomateriais, incluindo materiais de metal, não metal, orgânicos, inorgânicos e biológicos.

Propriedades dos nanomateriais

1. Efeito de superfície. O efeito de superfície dos nanomateriais refere-se à mudança nas propriedades causadas pelo aumento acentuado da proporção do número atômico da superfície para o número atômico total das nanopartículas com a diminuição do tamanho de partícula. A área de superfície de uma partícula esférica é proporcional à praça do seu diâmetro, e seu volume é proporcional à praça do seu diâmetro, por isso a sua área superficial específica (área de superfície / volume) é inversamente proporcional ao seu diâmetro. À medida que o diâmetro das partículas diminui, a área de superfície específica aumentará significativamente. Por exemplo, quando o tamanho de partícula é 10NM, a área de superfície específica é de 90m2g-1; Quando o tamanho de partícula era de 5nm, a área de superfície específica foi de 180m2g-1. A área superficial específica aumentou para 450m2g-1 quando o tamanho de partícula diminuiu para 2nm. Quando o diâmetro das partículas diminui à escala do nanômetro, não apenas o número de átomos de superfície aumenta rapidamente, mas também a área de superfície e a energia superficial dos nanopartículas aumentam rapidamente.

2. Efeito de tamanho. A mudança de propriedades físicas macroscópicas causadas pela diminuição do tamanho de partícula é chamada de efeito de tamanho pequeno. Para partículas ultrafinas, o tamanho diminui e a área de superfície específica aumenta significativamente, resultando em propriedades ópticas especiais, propriedades térmicas, propriedades magnéticas e propriedades mecânicas. O efeito de pequeno tamanho das partículas ultrafinas também é mostrado em supercondutividade, propriedades dielétricas, propriedades acústicas e propriedades químicas.

3. Efeito de volume. Devido ao pequeno tamanho de nanopartículas, o número de átomos contidos é muito pequeno. Portanto, muitos fenômenos, como adsorção, catálise, difusão, sinterização e outras propriedades físicas e químicas relacionadas ao estado da interface, serão significativamente diferentes das propriedades de materiais tradicionais de partículas grandes e não podem ser explicadas pelas propriedades de materiais massivos, que geralmente têm átomos infinitos. Este fenômeno especial é geralmente chamado de efeito de volume.

4. Efeito de tamanho quântico. Esse efeito refere-se ao nível de energia elétron perto de alterações de nível Fermi, do nível de energia quase contínuo para o nível de energia discreto quando o tamanho de partículas cai para um determinado valor. A flutuação dos elétrons em níveis de energia quantificados discreta em nanomateriais dá aos nanomateriais uma série de propriedades especiais, como catálise específica, forte oxidação e redução.

5. Tunelamento Quantum. A capacidade das partículas microscópicas para penetrar em uma barreira é chamada de tunelamento. A magnetização de nanopartículas também possui efeito de tunelamento, que pode mudar através da barreira do sistema macroscópico, que é chamado de efeito de tunelamento quântico macroscópico de nanopartículas. Sua pesquisa é de grande importância para pesquisa básica e aplicação prática, como polímeros condutivos e magnéticos e polímeros absorventes de microondas.