纳米生物材料(结课作业)

华中科技大学研究生课程考试答题本考生姓名刘洋考生学号M2011*****系、年级******类别硕士考试科目纳米材料导论考试日期评分题号得分题号得分总分：评卷人：注：1、无评卷人签名试卷无效。

2、必须用钢笔或圆珠笔阅卷，使用红色。

用铅笔阅卷无效。

题号回答内容得分铝在纳米尺度时表现的性质及其应用一, 背景：随着当今社会的迅猛发展，在各个生产生活中的各个方面都需要大量的铝。

铝已经成为人们生产生活不可或缺的一种金属。

普通铝和纳米级的铝表现出来的性质却有很大的区别。

铝是一种银白色轻金属。

有延性和展性。

在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。

铝粉和铝箔在空气中加热能猛烈燃烧，并发出眩目的白色火焰。

熔点660℃，沸点2327℃。

铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅，居第三位，是地壳中含量最丰富的金属元素。

航空、建筑、汽车三大重要工业的发展，要求材料特性具有铝及其合金的独特性质，这就大大有利于这种新金属铝的生产和应用。

随着国防科技的迅猛发展，纳米铝在火箭和导弹的固体推进剂中得到了广泛的应用。

在固体推进剂中加入适当的铝可以大幅提高燃烧热和燃烧速率。

因此，制备纳米铝的技术也是衡量一个国家国防科技水平的标准。

二, 观点：我认为纳米铝在固体推进剂中得到了广泛的应用，是因为它具有提高燃烧热和燃烧速率的作用。

究其原因应该是处于纳米级的铝产生了新的性质，即受到了尺寸效应的影响。

纳米铝表面具有更多的原子，因此具有更大的化学反应性。

在纳米铝颗粒尺寸达到纳米量级时，就会表现出来高度光学非线性，特异性催化和光催化性质，强氧化性质和还原性。

因此，将纳米铝加入到固体助燃剂中可以提高燃烧热和燃烧速率。

三, 制备纳米铝常用的方法：①线爆炸法线爆炸法是一种物理法,首先将爆炸室抽至较高的真空,然后向爆炸室充入一定压力的高纯氩气。

调节高压至34kV,向储能器充电30kV,使整个系统处于稳定状态。

通过送丝装置将直径为0.3mm的铝丝送入爆炸室,控制Al线爆炸频率为30次/min。

生物纳米材料
生物纳米材料是一种具有生物特性和纳米特性的材料，其在生物医学、生物传感、生物成像、药物传递等领域具有广泛的应用前景。

生物纳米材料的研究和应用已经成为当前生物医学领域的热点之一。

生物纳米材料的制备方法多样，包括生物合成、化学合成、物理合成等多种途径。

其中，生物合成是利用生物体内的生物大分子，如蛋白质、核酸等，通过生物学方法合成纳米材料的过程。

生物合成制备的生物纳米材料具有良好的生物相容性和生物活性，可用于生物医学材料、药物传递系统等领域。

生物纳米材料在生物医学领域的应用十分广泛。

例如，生物纳米材料可以用于
肿瘤治疗，通过靶向传递药物到肿瘤部位，提高治疗效果并减少药物的副作用。

此外，生物纳米材料还可以用于生物成像，通过标记生物纳米材料，可以实现对生物体内部结构和功能的高分辨率成像，为临床诊断提供重要信息。

生物纳米材料还可以应用于生物传感领域。

生物纳米材料可以作为生物传感器
的敏感元件，用于检测生物体内的生物分子、细胞等信息。

通过调控生物纳米材料的结构和性能，可以实现对生物体内部微小变化的高灵敏检测，为生物医学研究和临床诊断提供重要支持。

总的来说，生物纳米材料具有广阔的应用前景和发展空间。

随着生物医学领域
的不断发展和深入，生物纳米材料必将发挥越来越重要的作用，为人类健康事业做出更大的贡献。

希望未来能有更多的科研人员投入到生物纳米材料的研究和应用中，推动生物纳米材料领域的发展，为人类健康福祉造福。

生物纳米材料生物纳米材料是指通过生物学和纳米技术相结合的方法制备的一类材料，其一般具有微纳米级别的尺寸和特殊的结构形态。

由于具有优良的物理化学性能和生物相容性，生物纳米材料在生物医学、环境保护、能源储存等领域具有广阔的应用前景。

生物纳米材料的制备方法主要包括生物合成法和生物模板法。

生物合成法是通过生物体本身的生长代谢过程，利用生物体内的酶、蛋白质或细胞膜等生物分子对金属离子或化合物进行还原、沉淀、聚集等反应，最终形成纳米颗粒或纳米结构。

生物模板法是利用生物体内的有机或无机结构作为模板，在其表面或孔隙中进行化学反应，形成纳米结构。

这些方法能够有效地控制纳米材料的形貌、尺寸和组分，实现对材料性能的调控和提高。

生物纳米材料具有许多优异的性能。

首先，生物纳米材料具有较大的比表面积和高度异质性，使其具有优异的催化性能和吸附/解吸附能力。

其次，生物纳米材料具有良好的可控性和稳定性，可以根据具体需求进行调控和改性，以满足不同应用的要求。

此外，生物纳米材料还具有较好的生物相容性和生物活性，可以用于生物医学领域的药物传递、组织工程等应用。

最后，生物纳米材料还能够通过改变其表面特性和结构来调控其光电等性能，因此在光电催化、能源转换等领域具有广泛的应用前景。

生物纳米材料的应用领域非常广泛。

在生物医学领域，生物纳米材料可以用于药物传递、癌症治疗、组织工程等方面。

例如，通过将药物包裹在生物纳米材料中，可以增强药物的稳定性和生物利用度，降低副作用，实现靶向传递和控释，提高药物治疗效果。

此外，生物纳米材料还可以用于生物传感、生物成像和诊断等方面，如磁性纳米颗粒可用于磁共振成像，金纳米颗粒可用于表面增强拉曼光谱等。

在环境保护领域，生物纳米材料可以用于水污染治理、废气处理等。

例如，通过改性的生物纳米材料可以高效吸附和解析水中的重金属离子、有机污染物等，净化水质。

同时，生物纳米材料还可以用于催化剂的制备，提高催化反应的效率，降低废气排放对环境的影响。

纳米生物材料的研究及应用随着纳米技术的发展和生物科学的不断进步，纳米生物材料这一新兴领域也引起了人们的关注。

纳米生物材料是将纳米技术应用于生物医学领域，结合了生物材料学、化学和生物学等学科的交叉研究。

近些年来，纳米生物材料已经成为一个非常热门的研究领域，并广泛应用于生物医学、生物传感器等多个领域。

一、纳米生物材料的定义纳米生物材料是一种具有纳米尺度结构和生物特性，并具有生物医学应用潜力的材料。

它包括纳米粒子、纳米管、纳米板、纳米膜等，这些纳米材料的粒径通常在1-1000nm之间。

目前，纳米生物材料已经被广泛应用于诊断、治疗、药物传递和生物成像等方面。

其中，纳米颗粒是一种常见的纳米生物材料，其特点是可通过口服、静脉注射、吸入等方法将药物直接送到病变组织，达到快速、准确、无创伤的治疗效果。

除此之外，还有纳米管、纳米板、纳米膜等纳米结构材料，这些材料的独特性能使之在生物医学领域的应用变得更加多样化。

例如，纳米管可以用于生物传感器，用于检测生物体内的蛋白质、DNA等分子，从而发现某些疾病的早期征兆并进行预测和治疗。

二、纳米生物材料的制备纳米生物材料的制备主要有物理方法和化学方法两种。

（一）物理方法物理方法主要包括热蒸发法、磁控溅射法、电弧放电法等，在这些方法中，利用物理性质改变材料的形态，使其达到纳米级粒径。

例如，磁控溅射法中，通过在高真空中施加电磁场来加速离子，使其撞击并蒸发材料，从而在基板上形成超薄膜。

该方法能够有效地制备出纳米级材料，但其制备时间较长，成本也较高。

（二）化学方法化学方法主要是将材料分子在特定条件下，通过化学反应的方式得到纳米级材料。

热力学计算法是一种典型的化学方法，可以通过计算和预测材料的热化学性质，合理选择反应条件来实现纳米级材料的制备。

此外，还有溶胶-凝胶法、微乳液法、水相法等不同的化学方法，也可以有效地制备出纳米级材料。

总体来说，物理方法的优点在于纳米级制备的精度较高，但制备周期长，成本高；化学方法则相对简单、便捷，能够大规模制备纳米材料，但受到限制的是材料制备的环境和检测对纳米级纯度的要求较高。

一、选择题1、纳米（nm）是一个长度单位，它等于B。

A.10-6 米B.10-9 米C.10-10 米D.10-3米2、一般而言，光学显微镜由于受到光学衍射的限制，其分辨率约为200 nm。

①200纳米(nm)②1毫米(mm)③10微米(μm)④3～5纳米(nm).3、准一维纳米材料是指在两个维度上为纳米尺度，长度约为微米级、毫米级的新型纳米材料。

下列各选项中，属于准一维纳米材料的是碳纳米管。

A.纳米粒子B.纳米结构薄膜C.碳纳米管D.储氢合金粉末4、1981年美国IBM公司的科学家们发明了扫描隧道显微镜和原子力显微镜，极大地推动了纳米科技的发展。

这两种微观表征和操纵技术的英文缩写为ＳＴＭ和ＡＦＭ。

A.SEM和STMB.SPM和AFMC.SEM和SPMD.STM和AFM5、原子的直径在0.1～0.3nm之间，原子核的大小约几个费米（1fm=10-15m）。

人类的遗传物质DNA是纳米科学技术的重要研究对象，DNA螺旋结构的横向尺寸约为1-3nm 。

①1-3nm②3～5μm③100μm④200μm6、研究表明，纳米粒子粒径从100nm减小至1nm，其表面原子占粒子中原子总数的比例将增大。

①减小②不变③尚无定论④增大7、固体物质随着晶粒尺寸的细化，其熔点将表现出明显变化。

差热分析(DTA)实验表明，平均粒径为40nm的纳米铜粒子的熔点与同一种固体材料的熔点相比，（由3000℃左右降到1000℃）。

①降低了300℃左右②无明显变化③升高了300ºС左右④由3000℃左右降到1000℃。

8、科学研究发现，从蛋白质、DNA、RNA到病毒，都在纳米尺度范围，即纳米结构也是生命现象中基本的东西，例如DNA的直径约2nm左右，SARS病毒约60--120nm，艾滋(AIDS)病毒约100nm 。

①100埃②100nm ③100μm ④1～3μm9、下述所列纳米材料制备技术或方法中，属于液相制备方法的是溶胶—凝胶法（Sol-gel ）。

纳米作业及答案完整版绪论1、什么是纳米科学技术？纳米科技的主要研究内容有哪些？定义：20世纪80年代末期刚刚诞生并正在崛起的新科技，是研究在千万分之一米(10–7)到十亿分之一米(10–9m)内，原子、分子和其它类型物质的运动和变化的科学；同时在这一尺度范围内对原子、分子等进行操纵和加工的技术，又称为纳米技术。

纳米科技的主要研究内容:（1）创造和制备优异性能的纳米材料；（2）制备各种纳米器件和装置；（3）探测和分析纳米区域的性质和现象。

2、纳米材料的定义？按照结构维度划分，纳米材料可以分为哪几类？纳米材料(Nanomaterials)的定义:把组成相或晶粒结构的尺寸控制在1-100纳米范围的具有特殊功能的材料称为纳米材料。

即三维空间中至少有一维尺寸在1-100纳米范围的材料或由它们作为基本单元构成的具有特殊功能的材料。

按结构维度( the number of dimensions）分为5类：(1)0维材料quasi-zero dimensional—三维尺寸为纳米级(100 nm)以下的颗粒状物质。

(2)1维材料—线径为1—100 nm的纤维(管)。

(3)2维材料—厚度为1 — 100 nm的薄膜。

(4)体相纳米材料(由纳米材料组装而成)。

(5)纳米孔材料(孔径为纳米级)3、纳米科技的最终目标是什么？纳米科技的最终目标：直接利用物质在纳米尺度上表现出来的新颖的物理化学和生物学特性制造出具有特定功能的产品。

4、制造纳米产品的技术路线有哪些？制造纳米产品的技术路线可分为两种：―自上而下‖ (top down)：是指通过微加工或固态技术，不断在尺寸上将人类创造的功能产品微型化。

如：切割、研磨、蚀刻、光刻印刷等。

特点：尺寸从大到小―自下而上‖ (bottom up) ：是指以原子分子为基本单元，根据人们的意愿进行设计和组装，从而构筑成具有特定功能的产品，这种技术路线将减少对原材料的需求, 降低环境污染。

纳米生物技术纳米生物材料（一）引言概述:纳米生物技术纳米生物材料是一种交叉学科领域，将纳米科技与生物学相结合，以应用于生物医学和生物工程领域。

它利用纳米级的材料和技术来改善传统的生物材料和生物工程产品，从而提高其性能和功能。

正文:一、纳米生物材料的制备方法1. 顶空法：通过将材料气体形式注入容器中，制备纳米生物材料。

2. 溶胶－凝胶法：通过在溶液中将生物材料转变为凝胶形式，制备纳米生物材料。

3. 脉冲激光沉积法：利用脉冲激光的作用，在基底上制备纳米生物材料。

二、纳米生物材料的应用领域1. 生物传感器：纳米生物材料能够用于制备高灵敏度、高选择性的生物传感器，用于检测和诊断疾病。

2. 药物传递系统：纳米生物材料可以被用作药物的载体，通过控制释放速度和靶向性，实现精确的药物递送。

3. 组织工程：通过制备纳米级的生物材料，可以促进组织修复和再生，用于修复受损组织。

4. 生物成像：纳米生物材料能够用于构建高分辨率、高对比度的生物成像技术，用于研究生物体内部的结构和功能。

5. 生物电子学：纳米生物材料可以用于制备柔性和可穿戴的生物电子设备，用于监测生物体的生理状态。

三、纳米生物材料的性能改进1. 机械性能：纳米生物材料具有较高的强度和韧性，能够提供更好的结构支撑和负载能力。

2. 生物相容性：纳米生物材料可以通过表面修饰和功能化来提高其生物相容性，减少生物体对其的排斥反应。

3. 生物活性：纳米生物材料可以通过控制其结构和表面性质，调控其对生物体的活性，如细胞黏附和增殖能力。

4. 高渗透：纳米生物材料具有高比表面积，能够实现更好的渗透性和吸附能力。

5. 控释能力：纳米生物材料可以通过控制其孔隙结构和表面性质，实现对药物的控制释放。

四、纳米生物材料的挑战与展望1. 安全性：纳米材料对生物体的安全性仍然存在一定争议，需要进行更多的研究和评估。

2. 规模化制备：纳米生物材料的规模化制备仍然面临技术和经济上的挑战。

3. 多功能性：纳米生物材料的多功能化设计和制备仍然需要更多的工程手段和技术支持。

纳米技术实习总结在此次的纳米技术实习中，我有幸参与了一系列与纳米技术相关的实验和研究项目。

通过实习期间的亲身经历和学习，我对纳米技术有了更深入的认识和了解。

本文将对我的实习总结进行介绍，分析所参与的项目，并对实习中的心得和体会进行总结。

实习项目一：纳米材料制备与表征在第一个实习项目中，我主要负责纳米材料的制备和表征工作。

我们使用溶胶凝胶法、热蒸发法等方法制备了不同种类的纳米材料，如氧化物、金属纳米颗粒等。

接着，使用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等表征技术对所得的纳米材料进行了形貌和结构的分析。

通过实验，我了解了纳米材料在形貌和结构上的特殊性，并深入了解了不同制备方法对纳米材料性质的影响。

实习项目二：纳米技术在生物医学中的应用在第二个实习项目中，我参与了一项应用纳米技术在生物医学中的研究。

我们设计并制备了具有纳米尺寸的载体，用于传输药物或靶向治疗。

通过对纳米载体的表面修饰和功能化处理，我们能够实现药物的准确运输和针对性释放，提高治疗效果并减少副作用。

通过实验，我了解了纳米技术在生物医学中的广泛应用，对于癌症治疗和药物递送等具有重要的意义。

实习项目三：纳米材料在能源领域的应用在第三个实习项目中，我参与了一项关于纳米材料在能源领域应用的研究。

我们通过制备纳米材料和构建纳米结构，实现了提高太阳能电池效率的目标。

通过调控纳米材料的形貌和结构，优化了能量转换和传输的效率，为太阳能电池的发展做出了一定贡献。

通过实验，我深刻认识到纳米技术在能源领域中的重要作用，对于可再生能源的发展有着重要的推动作用。

心得与体会通过这次纳米技术的实习，我对纳米材料的制备、表征和应用有了更深入的认识。

纳米技术在各个领域都有着广泛的应用前景，为解决许多重大问题提供了新的思路和方法。

同时，在实习过程中，我也收获了许多宝贵的经验和技能。

我学会了如何进行科学实验的规划和操作，提高了自己的实验技术水平。

与研究团队的合作也让我深刻体会到团队合作的重要性，只有共同努力，才能取得更好的成果。