下载文档原格式
纳米材料的发展与应用随着现代科技的不断发展，纳米材料作为材料科学的前沿领域逐渐引起了人们的关注。
纳米材料是指具有尺寸在1至100纳米（1纳米=10^-9米）之间的材料，其尺寸与原子、分子的尺寸相近。
与传统材料相比，纳米材料具有很多独特的物理、化学和生物学特性，如高比表面积、低维度、可控性等，因此在多个领域中具有广泛的应用价值。
一、纳米材料的发展历程纳米材料的研究始于20世纪60年代，当时科学家们使用电子显微镜对各种材料进行观测和研究，并开始探索材料在尺寸减小到一定程度时，其新的特性和应用。
20世纪80年代以后，随着扫描隧道显微镜和原子力显微镜等先进表征技术的广泛应用，科学家们开始对纳米材料进行更加深入的研究。
此后，纳米材料的研究迅速发展，出现了一批重要的发现和突破，如碳纳米管、金属纳米粒子、量子点等。
二、纳米材料的应用领域1.生物医学领域纳米材料在生物医学领域的应用正在逐渐展开，如纳米材料作为药物载体和生物传感器。
纳米颗粒可提高药物的生物利用度，同时通过改变颗粒表面的化学性质、大小等调控其在生物体内的分布，以达到更好的治疗效果。
另外，纳米材料还可以作为生物传感器，通过监测种种微小的生物过程，从而实现对生物活动的精准预测和监测。
2.能源领域纳米材料在能源领域的应用主要表现在太阳能电池、锂离子电池、燃料电池等方面。
例如，纳米颗粒的高表面积和高界面活性可提高太阳能电池的效率和稳定性，增强锂离子电池的电储能能力，以及为燃料电池提供优良的催化剂。
3.环境领域纳米材料在环境领域的应用表现为水处理、气体净化、土壤污染治理等方面。
例如，纳米微球可以用作水处理中的一种吸附剂，将有害物质从水中去除；氧化亚铁纳米颗粒可以作为一种催化剂对废气进行有害成分的催化还原，从而对大气环境进行净化；纳米铁颗粒在污染土壤中具有良好的环境修复效果。
4.材料领域由于纳米材料具有较大的比表面积和优异的物理、化学性质，因此在材料领域具有广泛应用。
中国纳米材料的发展历史可以追溯到上世纪80年代末和90年代初。
以下是一些重要的发展阶段和里程碑事件：
1.1980年代末：中国开始了对纳米材料的研究，主要集中在粉体技术和纳米结构的合成
方面。
2.1990年代初：中国科学家开始探索纳米材料的制备方法，并取得了一些关键性突破。
例如，1991年成功合成了中国第一个纳米粒子，1994年制备了国内首批金属纳米线。
3.1990年代中后期：中国政府逐渐重视纳米科技的发展，并设立了专门的研究机构和实
验室。
2000年成立的中国科学院纳米技术与纳米仿生研究所是中国最早的纳米科研机构之一。
4.2000年代初：中国的纳米材料研究进入了一个快速发展的阶段。
大量的研究论文发表，
涉及纳米材料的合成、性能调控和应用等方面。
5.2000年代后期至今：中国纳米材料领域取得了许多重要突破和成就。
在纳米材料的合
成、特性控制、应用开发等方面取得了显著进展。
中国的纳米技术已经应用于多个领域，包括电子、能源、生物医药、环境保护等。
6.2010年代：中国政府将纳米科技列为重点发展领域之一，并出台了一系列支持政策和
计划，以推动纳米材料的研究和产业化。
同时，中国还加强了与国际纳米科技组织和机构的合作，促进了纳米材料领域的交流和合作。
总的来说，中国纳米材料的发展经历了数十年的积累和努力，逐步形成了一定的产业基础和科研实力。
随着技术和应用的不断发展，中国在纳米材料领域正逐渐崭露头角，为科技创新和产业升级提供了重要支撑。
纳米材料的发展史1965年诺贝尔物理学奖获得者、美国加利福尼亚工学院教授费曼(R.P.Feynman)曾在1959年预言：“如果有一天可以按照人的意志来安排一个个原子，将会产生怎样的奇迹？”时间仅仅过去了二十几年，到了1982年，费曼的预言便成了现实。
国际商用机器公司研制成了扫描隧道显微镜（简称STM），它不仅能使人类观察到了原子，而且能够利用仪器的针尖来操纵原子，德国科学家宾尼（G.Binnig）等利用扫描隧道显微镜在镍板上将硅原子组成了“IBM”（国际商用机器公司的英文缩略语）的字样。
不久，日本科学家又将硅原子堆成了一个金字塔。
于是，人类也像大自然一样，成了主宰原子和分子的主人，而不仅仅是被动地去认识和利用大自然造就的原子和分子。
这样，到了20和21世纪之交，人类正在悄悄地进入一个崭新的科技时代──纳米科技时代。
纳米科技是在纳米的尺度上研究和应用原子、分子及其结构信息的高新技术，它的最终目标是直接用具有纳米尺度的原子、分子制造有特定功能的材料，被称为纳米材料（由粒径1～100 nm的粒子组成的固体材料），它是21世纪很有希望和前途的新型材料。
（1）纳米材料的发现组成材料的物质颗粒变小了，“小不点”会不会与“大个子”的性质很不相同呢？这便是纳米材料的发现者德国物理学家格莱特（Grant）的科学思路。
那是1980年的一天，格莱特到澳大利亚旅游，当他独自驾车横穿澳大利亚的大沙漠时，空旷、寂寞和孤独的环境反而使他的思维特别活跃和敏锐。
他长期从事晶体材料的研究，了解晶体的晶粒大小对材料的性能有很大的影响：晶粒越小，强度就越高。
格莱特上面的设想只是材料的一般规律，他的想法一步一步地深入：如果组成材料的晶体的晶粒细到只有几个纳米大小，材料会是个什么样子呢？或许会发生“翻天覆地”的变化吧！格莱特带着这些想法回国后，立即开始试验。
经过将近4年的努力，终于在1984年制得了只有几个纳米大小的超细粉末，包括各种金属、无机化合物和有机化合物的超细粉末。
纳米科技发展史纳米材料的概念只出现了二十几年，但是人类使用纳米材料的历史可追溯到两千年以前。
我国占代收集蜡烛的烟灰作为墨的原料，所作字画可历经千年而不褪色，原因就在于所使用的原料实际上为纳米级的炭黑，我国古代制造的铜镜之所以不十锈则是因为表面自一层纳米氧化锡薄膜起到了防锈层的作用。
制造于公元4世纪古罗马的策格拉斯的雕花玻璃酒杯(Lycurgus Cup)．在反射光下呈绿色、在透射光下呈红色，这种奇妙的颜色变化就源于在玻璃杯的内层形成了微量的金、银纳米微粒。
最近的研究表明，在两千多年前的希腊-罗马时期，占埃及人掌握了一种把头发染黑的技术，其机理是通过原位反应得方式，在头发的皮质层及表层形成了平均粗径约5nm 的方铅矿纳米微粒。
古人利用纳米材料的类似例子还有很多，当然，古人对纳米材料的制备与应用都属于“无意之作”。
最早提出纳米尺度上科学和技术问题的是著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费恩曼。
1959年他在一次著名的讲演中提出：如果人类能够在原子／分子的尺度上来加工材料、制备装置，我们将有许多激动人心的新发现。
他指出，我们需要新型的微型化仪器来操纵纳米结构并测定其性质。
那时，化学将变成根据人们的意愿逐个地准确放置原子的问题。
1974年，Taniguchi最早使用纳米技术(nanotechnology)一词描述精细机械加工。
20世纪70年代后期，麻省理工学院德雷克斯勒教授提倡纳米科技的研究，但当时多数主流科学家对此持怀疑态度。
到了1 9世纪中叶，人们开始有意识地制备超细粒子。
1857年，法拉第成功地制备出了红色的纳米金溶胶，1861年胶体化学建立，人们开始通过各种不同方法制备纳米级的胶体粒子，但是对纳米微粒所具备的独特性能仍然缺乏足够的认识，这种状况一直延伸到20世纪中期人们先后开发了辉光放电、气相蒸发等方法，制备出多种金属及氧化物超细粒子。
纳米科技的迅速发展是在80年代末、90年代初。
80年代初发明了费恩曼所期望的纳米科技研究的重要仪器——扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜(AFM)等微观表征和操纵技术，它们对纳米科技的发展起到了积极的促进作用。
纳米的起源1959年，著名物理学家理查德•费曼发表了一篇题为《在底部还有很大空间》的演讲，这位诺贝尔奖获得者提出了一个令人震惊的想法：从石器时代开始，人类从磨尖箭头到光刻芯片的所有技术，都与一次性地削去或融合数以亿计的原子物质做成有用形态有关，“物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物体的可能性”。
人类可以用小的机器制作更小的机器，最后将变成根据人类意愿逐个地排列原子，制造产品。
这就是被公认的纳米技术思想的来源。
也许是过于超前，费曼关于纳米技术的“梦想”并没有引起人们的广泛关注。
直到1981年美国IBM公司苏黎世研究所的宾尼和罗尔这两位科学行动的巨人，终于研制出了世界上第一台具有原子分辨率的观察仪器—扫描隧道显微镜，才揭开了纳米技术的神秘面纱。
当我们人类用宾尼和罗尔制造的扫描隧道显微镜重新审视周围物质时，惊异的发现了过去无从相识的纳米层次的物质及其特殊性质，从而实现了费曼纳米技术的“梦想”。
1989年IBM公司实验室科学家首先用一台扫描隧道显微镜在镍表面搬移了35个氙原子，拼装成世界上最小的三个英文字母“I—B—M”，后来又用48个铁原子排列组成汉字“原子”两字。
1993年，美国西北大学的化学教授查德•米尔金利用一台纳米级的设备把费曼演讲的内容刻在一个大约只有10个香烟微粒大小的表面上。
过去被认为异想天开的纳米技术，变成了一项严肃认真的研究工作。
很快，一门以0.1纳米至100纳米这样尺度为研究对象的前沿科学建立起来。
1990年7月，首届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举行，这标志了纳米技术的正式诞生。
1发展历史“纳米”是一种计量单位，即10-9米。
“纳米”材料是指颗粒大小在1～100nm范围内的物质，广义地纳米材料则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为基本单元构成的材料。
人类制备纳米材料的历史至少可以追溯到2000多年前，但直到上世纪8 0年代，Kroto等采用激光加热石墨蒸发并在甲苯中形成碳的团簇，生成了C60和C70。
论文纳米材料的发展与应用随着人类科技的不断发展，纳米材料的出现已经成为了科技进步的重要支撑。
纳米材料由于其具有的材料特性和优异的性能，使得其被广泛应用于各个领域。
本文将对纳米材料的发展历程和应用进行介绍。
纳米材料的发展历程纳米材料是指材料颗粒的尺寸在11OO纳米之间的物质，通常由于其材料特性和应用领域的要求，将其所指的尺寸再缩减到更小的量级。
纳米材料的研究开始于1984年，当时IBM研究员发现用扫描隧道显微镜把硅的表面腐蚀，可以得到具有纳米尺度晶粒的金属薄膜。
自此之后，各类纳米材料的研究不断涌现，其发展历程大致可分为三个阶段。
第一阶段是起始阶段，主要研究铜、铝等金属微粒的性质和应用。
在这一阶段，学界关注的问题是如何合成、如何测量，并初步探究纳米材料特性。
第二阶段是发展与完善阶段，主要关注于纳米材料的合成技术和性能的研究。
随着纳米技术和纳米制造技术的发展，各类纳米材料的合成方法得到完善，制备技术得到优化，同时还提出了一系列的理论方法，如MTD、SPH.DFT等方法。
第三阶段是应用与产业阶段，主要是基于纳米材料的应用研究，产业化与推广。
纳米材料的使用范围涵盖多个领域，如电子、材料、医学等。
在这一阶段，纳米材料的性能得到充分发掘，应用领域不断拓宽，中小企业在多个领域的创新创业也受到倡导。
纳米材料的应用纳米材料得到了广泛的应用，其中一些典型应用分别为:1 .生物医学领域：利用纳米材料的小尺寸和生物相容性，发展出生物探针、药物载体、癌症治疗等医疗应用。
2 .电子领域：由于纳米材料的物理学特性，可用于微电子元件、高效太阳能电池等领域。
3 .材料领域：使用纳米材料可以改变材料的机械、光学、热学等性质，甚至制备出新的材料，如石墨烯。
4 .化学领域：纳米材料可以用于催化、传感、荧光信号等化学应用，还可用于过滤、分离等领域。
总之，纳米材料的研究和应用在不断拓宽，潜在的应用价值和经济价值的待发掘空间依然广阔。
然而纳米材料的合成方法、纳米材料的理论研究、环保问题等方向仍值得深入研究，在不断完善的背景下，发掘出更多应用前景仍是各领域的挑战。
简述纳米材料的发展历程
纳米材料问世至今已有20多年的历史,大致已经完成了材料创新、性能开发阶段,现在正步人完善工艺和全面应用阶段。
“纳米复合聚氨酯合成革材料的功能化”和“纳米材料在真空绝热板材中的应用”2项合作项目取得较大进展。
具有负离子释放功能且释放量可达2000以上的聚氨酯合成革符合生态环保合成革战略升级方向，日前正待开展中试放大研究。
该产品的成功研发及进一步产业化将可辐射带动300多家同行企业的产品升级换代。
联盟制备出的纳米复合绝热芯材导热系数可控制为低达4.4mW/mK。
该产品已经在企业实现了中试生产，正在建设规模化生产线。
联盟将重点研究开发阻燃型高效真空绝热板及其在建筑外墙保温领域的应
用研发和产业化，该技术的开发将进一步促进我国建筑节能环保技术水平的提升，带动安徽纳米材料产业进入高速发展期。
纳米金属材料是20世纪80年代中期研制成功的，后来相继问世的有纳米半导体薄膜、纳米陶瓷、纳米瓷性材料和纳米生物医学材料等。
纳米级结构材料简称为纳米材料(nanometer material)，是指其结构单元的尺寸介于1纳米～100纳米范围之间。
由于它的尺寸已经接近电子的相干长度，它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。
并且，其尺度已接近光的波长，加上其具有大表面的特殊效应，因此其所表现的特性，例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等，往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。
纳米颗粒材料又称为超微颗粒材料，由纳米粒子(nano particle)组成。
纳米粒子也叫超微颗粒，一般是指尺寸在1～100nm间的粒子，是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域，从通常的关于微观和宏观的观点看，这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统，是一种典型的介观系统，它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。
当人们将宏观物体细分成超微颗粒（纳米级）后，它将显示出许多奇异的特性，即它的光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和大块固体时相比将会有显著的不同。
纳米材料具有一定的独特性，当物质尺度小到一定程度时，则必须改用量子力学取代传统力学的观点来描述它的行为，当粉末粒子尺寸由10微米降至10纳米时，其粒径虽改变为1000倍，但换算成体积时则将有10的9次方倍之巨，所以二者行为上将产生明显的差异。
纳米粒子异于大块物质的理由是在其表面积相对增大，也就是超微粒子的表面布满了阶梯状结构，此结构代表具有高表面能的不安定原子。
这类原子极易与外来原子吸附键结，同时因粒径缩小而提供了大表面的活性原子。
就熔点来说，纳米粉末中由于每一粒子组成原子少，表面原子处于不安定状态，使其表面晶格震动的振幅较大，所以具有较高的表面能量，造成超微粒子的热性质，也就是造成熔点下降，同时纳米粉末将比传统粉末容易在较低温度烧结，而成为良好的烧结促进材料。
一般常见的磁性物质均属多磁区之集合体，当粒子尺寸小至无法区分出其磁区时，即形成单磁区之磁性物质。
因此磁性材料制作成超微粒子或薄膜时，将成为优异的磁性材料。
纳米粒子的粒径（10纳米～100纳米）小于光波的长，因此将与入射光产生复杂的交互作用。
金属在适当的蒸发沉积条件下，可得到易吸收光的黑色金属超微粒子，称为金属黑，这与金属在真空镀膜形成高反射率光泽面成强烈对比。
纳米材料因其光吸收率大的特色，可应用于红外线感测器材料。
自20世纪70年代纳米颗粒材料问世以来，从研究内涵和特点大致可划分为三个阶段：
第一阶段（1990年以前）：主要是在实验室探索用各种方法制备各种材料的纳米颗粒粉体或合成块体，研究评估表征的方法，探索纳米材料不同于普通材料的特殊性能；研究对象一般局限在单一材料和单相材料，国际上通常把这种材料称为纳米晶或纳米相材料。
第二阶段（1990~1994年）：人们关注的热点是如何利用纳米材料已发掘的物理和化学特性，设计纳米复合材料，复合材料的合成和物性探索一度成为纳米材料研究的主导方向。
第三阶段（1994年至今）：纳米组装体系、人工组装合成的纳米结构材料体系正在成为纳米材料研究的新热点。
国际上把这类材料称为纳米组装材料体系或者纳米尺度的图案材料。
它的基本内涵是以纳米颗粒以及它们组成的纳米丝、管为基本单元在一维、二维和三维空间组装排列成具有纳米结构的体系。
英国贸工部在新发表的科技与创新白皮书中，已将纳米技术列为21世纪科技发展的重点，加速该领域的发展。
正如科学家预测：纳米技术这一新兴的高科技领域，将成为21世纪一颗新的科技明星。
先进纳米材料制造商和技术服务商——江苏先丰纳米材料科技有限公司，2009年成立以来一直在科研和工业两个方面为客户提供完善服务。
科研客户超过一万家，工业客户超过两百家。
南京先丰纳米材料科技有限公司2009年9月注册于南京大学国家大学科技园内，现专注于石墨烯、类石墨烯、碳纳米管、分子筛、银纳米线等发展方向，立志做先进材料及技术提供商。
2016年公司一期投资5000万在南京江北新区浦口开发区成立“江苏先丰纳米材料科技有限公司”，建筑面积近4000平方，形成了运营、研发、中试、生产全流程先进纳米材料制造和技术服务中心。
现拥有石墨烯粉体、石墨烯浆料和石墨烯膜完整生产线，2017年年产高品质石墨烯粉末50吨，石墨烯浆料1000吨。
欢迎广大客户和各界朋友莅临我司指导！欢迎电话咨询或者登陆我们的官网进行查看~
THANKS !!!
致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习课件等等
打造全网一站式需求
欢迎您的下载，资料仅供参考。
