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一.Keywords1.Nanomaterials纳米材料2.Scanning T unneling Microscope (STM)扫描隧道显微镜3.Zero (one, two, three)-dimension零（一.二.三）维4.Size Effect - Kubo theory尺寸效应(1) Quantum size effect 量子尺寸效应(2) Small size effect小尺寸效应5.Surface effect表面效应6.Coulomb blockade and Quantum tunneling effect库伦阻塞和量子隧穿效应7.Dielectric confinement effect介电限域效应二.Basic theory of nanoparticles定义● 1. Size Effect - Kubo theory（尺寸效应）当纳米材料组成相的尺寸如晶粒的尺寸，第二相的尺寸减小时，纳米材料的性能会发生变化，当组成相的尺寸小到与某一临界尺寸相当时，材料的性能将发生明显的变化或突变● 2. Surface effect（表面效应）纳米微粒尺寸与表面原子数的关系，表面含有大量的晶界，因而晶界上的原子占有相当高的比例● 3. Coulomb blockade and Quantum tunneling（库伦阻塞量子隧穿效应）体系进入的纳米级，体系是电荷量子化的，即充电和放电过程是不连续的，充入一个电子所需的能量Ec=e²/2c（c-体系电容）这个能量就称为库伦阻塞能。
换句话说，库伦堵塞能是前一个电子对后一个电子的库伦排斥能，这就导致了一个小体系的充放电过程，电子不能集体传输，而是一个个单电子的传输，通常把小体系这种单电子输运行为称为库伦阻塞效应。
如果两个量子点通过一个结连接起来，一个量子点上的单个电子穿过能垒到另一个电子上的行为就称为量子隧穿。
● 4. Dielectric confinement effect（介电限域效应）纳米微粒分散在异质介质中，由于界面引起的体系介电增强的现象。
摘要：纳米沸石作为沸石的主要发展趋势之一，近年来得到了长足发展。
沸石纳米化后，由于外表面增大、表面能增高、孔道缩短、外露孔口增多以及外表面酸位数量增加，使其拥有了一系列特殊的优异性能，因此将在工业上得到广泛关键词：纳米沸石；合成；应用１概述纳米科技是20世纪80年代末期刚刚诞生并正在崛起的新科技，是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)相结合的产物。
它主要由纳米体系物理学、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等7个相对独立的部分组成［１］。
其中纳米材料作为纳米科技领域中最富活力、研究内涵十分丰富的学科分支而备受关注。
纳米材料从广义上来讲，是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围，或由它们作为基本单元构成的材料，如零维的纳米颗粒、原子团簇，一维的纳米丝、纳米棒、纳米管以及二维的超薄膜、多层膜、超晶格等。
由于纳米材料结构单元的尺度（1 nm～100nm）与物质中的许多特征长度（如电子的德布罗洛意波长、超导相干长度、隧穿势垒厚度、铁磁性临界尺寸等）相当，从而使其在物理和化学性质上表现出既不同于微观的原子、分子，也不同于宏观物体的一系列特殊性质（如量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、表面效应、巨磁阻效应等），使其在新能源、新材料、环境、电子、电力等高新科技领域有着广泛的应用前景，进而对自然学科的各个领域产生深远影响。
纳米沸石是指晶粒大小在1 nm～100nm之间的沸石。
由于晶粒极小，纳米沸石的比表面积尤其是外表面积明显增加，表面原子数与体积原子数之比急剧增大，孔道缩短，外露孔口增多，从而使纳米沸石具有更高的反应活性和表面能，表现出明显的体积效应和表面效应。
具体说，有以下几方面。
1)由于外表面积增大，使更多的活性中心得到暴露，有效地消除了扩散效应，使催化剂效率得到充分发挥，从而可使大分子的反应性能得到改善。
第17卷 第1期长 春 大 学 学 报Vol .17 No .1 2007年2月JO URNAL OF CHANG CH UN UN I VE R SITY Feb .2007 文章编号:1009-3907(2007)01-0094-03收稿日期68作者简介蔡建岩(6),女,吉林省长春市人,长春大学生物科学技术学院副教授,硕士,主要从事主—客体复合材料研究。
沸石分子筛主体-纳米客体复合材料的应用及研究现状蔡建岩(长春大学生物科学技术学院,吉林长春 130022)摘 要:通过实例介绍了沸石分子筛主体-纳米客体复合材料在许多领域的应用及研究现状。
关键词:沸石分子筛主体—纳米客体复合材料;组装;应用中图分类号:O611.4 文献标识码:A0 引言沸石分子筛是一类具有选择性吸收性质的材料,它包括各种组成的孔性结晶体,具有广泛的应用价值。
其应用领域涉及化学、石油化工、石油精炼、精细化工、药物、催化、分离、环境技术等领域;沸石分子筛具有孔径分布均匀的纳米尺寸孔道,可以组装某些颗粒或分子团,由于量子限域效应,使这些颗粒或分子团表现出与体相材料不同的性质,从而为开发具有特殊功能的复合材料带来了契机。
选取沸石分子筛为主体,将纯物质或复合材料作为客体在其孔道内作定向生长或分布排列组装而制造出具有可控的微观结构的纳米客体,从而构筑成的新型纳米复合材料称为主—客体纳米复合材料。
这种材料的合成将有利于实现从分子水平生产光学、电学、磁学等元件,对于促进纳米科学的研究具有十分重要的意义[1]。
1 沸石分子筛主体-纳米客体复合材料的应用及研究现状这类材料出现的时间虽不长,但其发展速度很快,不仅在其制备、表征、性能测试和加工等方面取得了许多成果,而且其应用领域不断扩大,在不久的将来,将对人类的生产和生活产生极大地影响。
1.1 催化领域亚硝胺是化学强致癌物,存在于制革和制药业的废气废液中,也是吸烟导致癌症的主要因素。
目前主要采用抗坏血酸或酚类等抑制剂阻止亚硝胺生成,而使用强碱或无机酸破坏亚硝胺的同时难免会造成新的污染。
第八章纳米结构与器件一、纳米结构概述二、人工纳米结构组装体系三、纳米结构和分子自组装体系四、厚膜模板合成纳米阵列五、介孔固体和介孔复合体六、MCM—41介孔分子筛七、单电子晶体管八、碳纳米管有序阵列体系的CVD合成一、纳米结构概述1. 定义纳米结构是以纳米尺度的物质单元为基础，按一定规律构筑或营造的一种新的体系。
该体系是当前从纳米材料领域派生出来的含有丰富科学内涵的一个重要分支科学。
2. 学科特点以原子为单元的有序排列，相对独立，有其自身的特点：①有许多奇特的理化现象和性质②与下一代量子结构器件密切相关3. 主要内容①纳米级物质单元：纳米微粒、团簇、人造超原子；纳米管、棒、丝、线、缆线、带状结构；纳米尺寸的空位、孔洞等②构筑过程中的驱动力：外因—人工纳米结构组装体系内因—纳米结构自组装体系；分子自组装体系。
4. 研究意义将对于纳米材料中的基本物理效应的认识不断引向深入①可研究单个纳米结构单元的行为、特性②可对纳米材料基元的表面进行控制，认识其间的耦合、协同效应可建立新原理，构筑纳米材料体系的理论框架，为自由利用纳米材料的理化特性、创造新的物质体系和量子器件打下基础。
二、人工纳米结构组装体系按人类的意志，利用物理、化学的方法，人为地将纳米尺度的物质单元按一定的规律组装、排列，构成一维、二维和三维的纳米阵列结构体系。
体系的特性①纳米微粒的特性：小尺寸、量子尺寸、表面效应等②组合后的新特性：量子耦合效应、协同效应等③可通过外场控制光、电、磁场操控体系的性能 纳米超微型器件 创造出新的物质体系：纳米结构、量子效应原理性器件等。
通过对纳米材料基本单元的行为、特性的研究、控制，可建立新的原理。
是纳米材料研究的前沿。
三、纳米结构和分子自组装体系1. 定义①纳米结构自组装体系是指通过弱的和较小方向性的非共价键（氢键、Van der Waals键和弱离子键）的协同作用把原子、离子或分子连接在一起，构筑成一个纳米结构或纳米结构的花样。
摘要：纳米沸石作为沸石的主要发展趋势之一，近年来得到了长足发展。
沸石纳米化后，由于外表面增大、表面能增高、孔道缩短、外露孔口增多以及外表面酸位数量增加，使其拥有了一系列特殊的优异性能，因此将在工业上得到广泛关键词：纳米沸石；合成；应用１概述纳米科技是20世纪80年代末期刚刚诞生并正在崛起的新科技，是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)相结合的产物。
它主要由纳米体系物理学、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等7个相对独立的部分组成［１］。
其中纳米材料作为纳米科技领域中最富活力、研究内涵十分丰富的学科分支而备受关注。
纳米材料从广义上来讲，是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围，或由它们作为基本单元构成的材料，如零维的纳米颗粒、原子团簇，一维的纳米丝、纳米棒、纳米管以及二维的超薄膜、多层膜、超晶格等。
由于纳米材料结构单元的尺度（1 nm～100nm）与物质中的许多特征长度（如电子的德布罗洛意波长、超导相干长度、隧穿势垒厚度、铁磁性临界尺寸等）相当，从而使其在物理和化学性质上表现出既不同于微观的原子、分子，也不同于宏观物体的一系列特殊性质（如量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、表面效应、巨磁阻效应等），使其在新能源、新材料、环境、电子、电力等高新科技领域有着广泛的应用前景，进而对自然学科的各个领域产生深远影响。
纳米沸石是指晶粒大小在1 nm～100nm之间的沸石。
由于晶粒极小，纳米沸石的比表面积尤其是外表面积明显增加，表面原子数与体积原子数之比急剧增大，孔道缩短，外露孔口增多，从而使纳米沸石具有更高的反应活性和表面能，表现出明显的体积效应和表面效应。
具体说，有以下几方面。
1)由于外表面积增大，使更多的活性中心得到暴露，有效地消除了扩散效应，使催化剂效率得到充分发挥，从而可使大分子的反应性能得到改善。
