2015-2016年纳米材料科学与技术期末考试题(答案)
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《科学与技术》2015期末试题及答案
一、选择题(每题2分,共10分)
1.自然界中一切物体的相互作用,都可以归结为四种基本的相互作用,即引力、弱力、电磁力和( )相互作用。
A.地磁力. B.分子力
C.强力 D.结合力
2.基因是含特定遗传信息的核苷酸序列,是( )的最小功能单位。
A.细胞 B.蛋白质
C.氨基酸 D.遗传物质
3. 1996年,世界上第一只克隆羊——多利面世,这是世界上首次利用( )技术而培养出的克隆动物。
A.细胞核移植 B.细胞融合
C.细胞培养 'D.细胞膜嫁接
4.由无数恒星和星际物质构成的巨大集合体称为( )。
A.星系 B.星空
C.星云 D.星际
5.光纤通信利用光纤来传送( )信号,它是20世纪70年代发展起来的一种新的通信方式。
A.电 B.声
C.光 D.机械
二、填空题(每空2分。
共10分)
6.科学是技术发展的理论基础,技术是科学发展的____,他们相互依存、相互渗透、
相互转化。
7.我国863计划中,被评选列入该纲要的8个技术群是________、航天技术、信
息技术、激光技术、自动化技术、能源技术、新材料技术和海洋技术。
8.新技术革命的兴起是以________为先导的。
9.当今新材料发展有以下特点:结构与功能相结合、智能型材料的开发、一等。
纳米材料期末考核试题
一、填空:(每空2分,总共20分)
1. 1纳米等于米。
2. 表面效应指的是。
3. 由一定数量的实际原子组成的聚集体称为。
4. 磷脂是由一个的头部和两个的尾部组成。
5. 纳米玻璃指。
6、纳米复合材料按复合方式的不同,可分为、、
、。
7、纳米高分子形状有、、、
、。
8、纳米陶瓷的特性有、、、。
9、分子自组装是指在平衡条件下,分子间通过
自发组合行程的一类结构明确、稳定、具有某种特定功能或性能的分子聚集体或超分子结构的过程。
二、问答题:(每题5分,总共50分)
1、简述纳米材料的八大基本效应是什么?15
2、纳米粒子的特性有哪些?34
3、那米材料的基本单元按维数划分可以分为哪些?8
4、纳米玻璃的研究有哪几个层次?各层次的研究内容有何不同?105
5、纳米金属晶化技术有哪些?118
6、纳米复合陶瓷晶内韧化机理和晶间韧化机理主要有哪些?135
7、原子操纵和分子操纵包括哪些方法?156
8、纳米材料的结构和性能主要表征哪些内容?192
9、简述分子自组装的基本原理。
166
10、简述介孔材料的结构特点和应用。
113,116
三、问答题(每题10分,共30分)
1、人造原子和真正原子的相似之处和区别体现在哪些方面?26
2、一维纳米结构单元主要有哪些类型?碳纳米管的特性有哪些,55主要应用在哪些领域?59
3、什么是纳米薄膜?纳米薄膜和常规薄膜具有哪些不同的性质?举例说明纳米薄膜主要应用在哪些领域。
76,99,102。
纳米技术期末试题及答案一、选择题1. 下列哪个选项描述了纳米技术的特点?a) 利用微观尺度材料的特性和行为;b) 利用纳米级制造工艺制造器件;c) 利用高分辨率显微镜观察微小物体;d) 利用计算机模拟纳米级材料的行为。
答案:a) 利用微观尺度材料的特性和行为;2. 纳米技术的应用领域包括以下哪些方面?a) 医疗保健;b) 环境治理;c) 电子设备;d) 灭火器材。
答案:a) 医疗保健;b) 环境治理;c) 电子设备;3. 纳米颗粒的特点是:a) 直径在1-100纳米之间;b) 可以裹挟其他物质进入细胞;c) 不会和细胞发生相互作用;d) 只能应用在制造业领域。
答案:a) 直径在1-100纳米之间;b) 可以裹挟其他物质进入细胞;4. 下列哪个选项描述了纳米技术与传统技术的区别?a) 纳米技术更安全;b) 纳米技术更经济;c) 纳米技术更高效;d) 纳米技术更环保。
答案:c) 纳米技术更高效;5. 纳米材料的优越性体现在哪些方面?a) 机械强度更高;b) 光学性质更佳;c) 磁性能更强;d) 电导率更大。
答案:a) 机械强度更高;b) 光学性质更佳;c) 磁性能更强;d) 电导率更大;二、简答题1. 纳米技术在医疗保健领域的应用有哪些?请简要介绍一种应用,并说明其优势。
答案:纳米技术在医疗保健领域的应用包括药物传递、肿瘤治疗、生物传感器等。
以药物传递为例,纳米材料可以作为药物的载体,通过调整纳米材料的性质,如尺寸、表面性质等,可以实现药物的进一步优化,提高药物的溶解性和生物利用度。
此外,纳米粒子还可以定向输送药物到靶位点,减轻药物对正常组织的损伤,提高治疗效果。
优势:纳米药物传递系统具有高度选择性和生物相容性,可以提高药物的吸收率和药物靶向性,减少给药剂量和副作用,提高患者的生活质量。
2. 简要介绍纳米材料在环境治理中的应用。
答案:纳米材料在环境治理中具有广泛的应用,包括重金属污染治理、水处理和空气净化等方面。
1.纳米科技的含义、意义。
含义:纳米科技的核心思想是构造纳米尺度的材料或结构,发掘其不同凡响的特性并对此予以研究,以致最终能很好地被人们所应用。
将这种思想和相关方引入到各个领域,便形成形形色色的各类纳米科技研发领域,主要包括:纳米体系物理学;纳米体系化学;纳米材料学;纳米材料学;纳米生物学;纳米机械学;纳米加工制造学;纳米表征测量学;纳米医学等。
意义:纳米技术是20世纪90年代出现的一门新兴技术。
它是在0.10至100纳米(即十亿分之一米)尺度的空间内,研究电子、原子和分子运动规律和特性的崭新技术。
当空间尺度足够小的时候,以分子或者更小的单位排列的时候,就会发现很多比现实世界更为奇异的事情。
这是因为运用纳米技术之后,分子或者原子等粒子的结构会发生很大的改变,当然也就会产生更多的原来不具备的特性。
比如说运用纳米技术之后,衣服脏了只需要用清水洗一下就干净了,比如玻璃杯摔不坏,当然这是普通的日常生活的应用。
对于高端的技术来讲,纳米技术更为重要。
纳米技术在超导的应用方面,集成电路的发展方面都具有重要的地位。
例如后者,大家都知道CPU是一种超大规模的集成电路,现在很普遍的P4技术是运用0.09微米的工艺来书写的;当然CPU的集成度还需要提高,运算速度还需要提高等等,这就要求在电路已经达到极限的情况下更注意电路的宽度的提高了。
未来CPU的发展还需要依靠纳米技术来改进和提高了。
纳米技术是一种新型技术,它是建立在微观的技术基础之上的,所以需要投入的资金和技术都是非常大的,但是一旦达到工业生产之后它所创造的产值往往是异常丰富的。
2.纳米材料的分类、定义、制备路径。
分类:定义:纳米材料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。
制备路径:(1)从上到下把大的尺度减小到纳米尺寸:破碎球磨蚀刻光刻煅烧喷雾法(2)从下到上把分子尺寸累积成纳米尺寸:蒸发凝结气相沉积共沉淀法3.几个效应。
(1)量子尺寸效应:当粒子尺寸下降到某一值时,金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级的现象;纳米半导体的最高被占据分子轨道(HOMO)和最低未被占据分子轨道能级(LUMO)由准连续变为离散能级,同时能隙变宽的现象,称为量子尺寸效应。
1. 纳米材料是指至少有一维尺寸在多少纳米以下的材料?A. 100纳米B. 1000纳米C. 10纳米D. 1纳米2. 纳米技术最早是由谁提出的?A. 理查德·费曼B. 阿尔伯特·爱因斯坦C. 尼古拉·特斯拉D. 斯蒂芬·霍金3. 纳米材料的特性主要由什么决定?A. 材料的大小B. 材料的形状C. 材料的表面效应D. 材料的颜色4. 下列哪项不是纳米材料的特性?A. 量子效应B. 表面效应C. 体积效应D. 尺寸效应5. 纳米材料在医学领域的应用不包括以下哪项?A. 药物输送B. 肿瘤治疗C. 食品加工D. 生物成像6. 纳米材料在电子学中的应用主要体现在哪些方面?A. 传感器B. 电池C. 显示器D. 以上都是7. 纳米材料的环境应用不包括以下哪项?A. 水处理B. 空气净化C. 土壤修复D. 食品包装8. 纳米材料的安全性问题主要涉及哪些方面?A. 生物毒性B. 环境影响C. 职业健康D. 以上都是9. 纳米材料的制备方法不包括以下哪项?A. 化学气相沉积B. 物理气相沉积C. 生物合成D. 机械加工10. 纳米材料的质量控制主要关注哪些方面?A. 尺寸分布B. 纯度C. 形态D. 以上都是11. 纳米材料的管理技术不包括以下哪项?A. 库存管理B. 风险评估C. 性能测试D. 市场营销12. 纳米材料的供应链管理主要涉及哪些方面?A. 供应商选择B. 物流管理C. 信息流管理D. 以上都是13. 纳米材料的法律法规不包括以下哪项?A. 安全标准B. 环境标准C. 质量标准D. 价格标准14. 纳米材料的国际标准主要由哪个组织制定?A. ISOB. IECC. IEEED. ASTM15. 纳米材料的知识产权保护主要涉及哪些方面?A. 专利B. 商标C. 版权D. 商业秘密16. 纳米材料的研发趋势不包括以下哪项?A. 多功能化B. 智能化C. 大规模化D. 个性化17. 纳米材料的未来应用前景不包括以下哪项?A. 能源领域B. 交通领域C. 农业领域D. 娱乐领域18. 纳米材料的可持续发展策略不包括以下哪项?A. 资源节约B. 环境友好C. 经济效益D. 社会效益19. 纳米材料的伦理问题不包括以下哪项?A. 人类健康B. 动物福利C. 环境影响D. 经济利益20. 纳米材料的国际合作不包括以下哪项?A. 技术交流B. 资源共享C. 市场竞争D. 政策协调21. 纳米材料的创新模式不包括以下哪项?A. 开放式创新B. 闭环创新C. 跨界创新D. 自主创新22. 纳米材料的商业模式不包括以下哪项?A. 产品销售B. 技术服务C. 知识付费D. 资源开采23. 纳米材料的市场分析不包括以下哪项?A. 需求分析B. 竞争分析C. 风险分析D. 政治分析24. 纳米材料的战略规划不包括以下哪项?A. 目标设定B. 资源配置C. 风险管理D. 市场推广25. 纳米材料的组织结构不包括以下哪项?A. 研发部门B. 生产部门C. 销售部门D. 政治部门26. 纳米材料的人力资源管理不包括以下哪项?A. 招聘B. 培训C. 考核D. 政治审查27. 纳米材料的资金管理不包括以下哪项?A. 预算编制B. 资金筹集C. 资金使用D. 政治捐赠28. 纳米材料的信息管理不包括以下哪项?A. 数据收集B. 数据分析C. 数据存储D. 政治宣传29. 纳米材料的设备管理不包括以下哪项?A. 采购B. 维护C. 更新D. 政治审查30. 纳米材料的文档管理不包括以下哪项?A. 文件编制B. 文件归档C. 文件检索D. 政治审查31. 纳米材料的项目管理不包括以下哪项?A. 项目规划B. 项目执行C. 项目监控D. 政治审查32. 纳米材料的合同管理不包括以下哪项?A. 合同签订B. 合同履行C. 合同变更D. 政治审查33. 纳米材料的客户管理不包括以下哪项?A. 客户关系B. 客户服务C. 客户反馈D. 政治审查34. 纳米材料的供应商管理不包括以下哪项?A. 供应商选择B. 供应商评估C. 供应商合作D. 政治审查35. 纳米材料的库存管理不包括以下哪项?A. 库存控制B. 库存优化C. 库存盘点D. 政治审查36. 纳米材料的物流管理不包括以下哪项?A. 运输管理B. 仓储管理C. 配送管理D. 政治审查37. 纳米材料的质量管理不包括以下哪项?A. 质量控制B. 质量保证C. 质量改进D. 政治审查38. 纳米材料的风险管理不包括以下哪项?A. 风险识别B. 风险评估C. 风险控制D. 政治审查39. 纳米材料的合规管理不包括以下哪项?A. 法律法规遵守B. 行业标准遵守C. 国际标准遵守D. 政治审查40. 纳米材料的环境管理不包括以下哪项?A. 环境影响评估B. 环境监测C. 环境治理D. 政治审查41. 纳米材料的安全管理不包括以下哪项?A. 安全培训B. 安全检查C. 安全应急D. 政治审查42. 纳米材料的健康管理不包括以下哪项?A. 健康监测B. 健康促进C. 健康干预D. 政治审查43. 纳米材料的职业管理不包括以下哪项?A. 职业规划B. 职业发展C. 职业培训D. 政治审查44. 纳米材料的知识管理不包括以下哪项?A. 知识收集B. 知识共享C. 知识创新D. 政治审查45. 纳米材料的创新管理不包括以下哪项?A. 创新激励B. 创新评估C. 创新实施D. 政治审查46. 纳米材料的战略管理不包括以下哪项?A. 战略制定B. 战略执行C. 战略评估D. 政治审查47. 纳米材料的组织管理不包括以下哪项?A. 组织设计B. 组织变革C. 组织文化D. 政治审查48. 纳米材料的人力管理不包括以下哪项?A. 人才招聘B. 人才培训C. 人才激励D. 政治审查49. 纳米材料的资金管理不包括以下哪项?A. 资金筹集B. 资金使用C. 资金监控D. 政治审查50. 纳米材料的信息管理不包括以下哪项?A. 信息收集B. 信息分析C. 信息存储D. 政治审查51. 纳米材料的设备管理不包括以下哪项?A. 设备采购B. 设备维护C. 设备更新D. 政治审查52. 纳米材料的文档管理不包括以下哪项?A. 文档编制B. 文档归档C. 文档检索D. 政治审查53. 纳米材料的项目管理不包括以下哪项?A. 项目规划B. 项目执行C. 项目监控D. 政治审查54. 纳米材料的合同管理不包括以下哪项?A. 合同签订B. 合同履行C. 合同变更D. 政治审查55. 纳米材料的客户管理不包括以下哪项?A. 客户关系B. 客户服务C. 客户反馈D. 政治审查56. 纳米材料的供应商管理不包括以下哪项?A. 供应商选择B. 供应商评估C. 供应商合作D. 政治审查57. 纳米材料的库存管理不包括以下哪项?A. 库存控制B. 库存优化C. 库存盘点D. 政治审查58. 纳米材料的物流管理不包括以下哪项?A. 运输管理B. 仓储管理C. 配送管理D. 政治审查59. 纳米材料的质量管理不包括以下哪项?A. 质量控制B. 质量保证C. 质量改进D. 政治审查60. 纳米材料的风险管理不包括以下哪项?A. 风险识别B. 风险评估C. 风险控制D. 政治审查61. 纳米材料的合规管理不包括以下哪项?A. 法律法规遵守B. 行业标准遵守C. 国际标准遵守D. 政治审查62. 纳米材料的环境管理不包括以下哪项?A. 环境影响评估B. 环境监测C. 环境治理D. 政治审查63. 纳米材料的安全管理不包括以下哪项?A. 安全培训B. 安全检查C. 安全应急D. 政治审查64. 纳米材料的健康管理不包括以下哪项?A. 健康监测B. 健康促进C. 健康干预D. 政治审查答案1. A2. A3. C4. C5. C6. D7. D8. D9. D10. D11. D12. D13. D14. A15. A16. C17. D18. D19. D20. C21. B22. D23. D24. D25. D26. D27. D28. D29. D30. D31. D32. D33. D34. D35. D36. D37. D38. D39. D40. D41. D42. D43. D44. D45. D46. D47. D48. D49. D50. D51. D52. D53. D54. D55. D56. D57. D58. D59. D60. D61. D62. D63. D64. D。
纳米材料科学考试试题及答案考试题目:一、选择题1. 下列哪个不属于纳米材料的特征?A. 尺寸范围在纳米级别B. 具有特殊的物理、化学性质C. 可在常规材料制备工艺中得到D. 表面积较大,因而具有特殊功能2. 纳米颗粒的尺寸范围约为:A. 0.1 - 1 微米B. 1 - 10 纳米C. 10 - 100 纳米D. 100 - 1000 纳米3. 纳米材料的制备方法中,溶胶-凝胶法属于:A. 物理方法B. 化学方法C. 机械方法D. 生物方法4. 下列哪种材料能被应用于纳米技术中的磁性材料?A. 铁B. 铝C. 铜D. 锌5. 纳米材料最主要的应用领域是:A. 电子技术B. 化学工业C. 生物医学D. 机械制造二、简答题1. 简述纳米材料的特殊性质,并举例说明。
2. 请简要介绍纳米材料的常见制备方法,并比较它们的优缺点。
3. 纳米颗粒在生物医学领域的应用有哪些?请列举几个例子。
4. 简述纳米材料在环境保护方面的应用,并说明其优势。
5. 纳米技术对能源领域有何贡献?举例说明。
答案:一、选择题1. C2. C3. B4. A5. A二、简答题1. 纳米材料的特殊性质包括量子尺寸效应、表面效应和量子限域效应等。
以金属纳米颗粒为例,由于尺寸效应,金属纳米颗粒的电子结构将发生改变,使其具有独特的光电性能。
此外,纳米材料的超高比表面积也使其具有更强的催化活性和吸附能力。
2. 常见的纳米材料制备方法包括溶胶-凝胶法、磁控溅射法、气相沉积法和水热合成法等。
溶胶-凝胶法通过溶解金属盐和聚合物等原料,形成胶体溶胶后进行凝胶,最后通过热处理得到纳米材料。
这种方法制备简单,可以得到形态多样的纳米材料。
然而,其过程中可能存在副产物和长周期振荡等问题。
其他方法各有其特点,如磁控溅射法可以得到纯净的纳米薄膜,但设备复杂且制备速度较慢。
3. 纳米颗粒在生物医学领域的应用有诊断、治疗和药物传递等方面。
例如,纳米粒子可以用作医学影像的对比剂,通过控制纳米颗粒的大小和表面修饰,可以实现针对性的细胞成像。
1.纳米材料:答:纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料,这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。
2. 纤维素纤维:答:即植物纤维,它是植物失去生长机能的细胞,其组成的主要成分是葡萄糖大分子链构成的纤维素,分子式为(C6H10O5)n,而其他纤维不属于此类。
3.纳米技术:答:是指1nm~100nm尺寸内的研究物质(包括原子、分子操纵)的结构、特性和相互作用,以及其应用的多学科交叉的科学技术。
4. 涂料:答:涂布于物体表面,在一定的条件下能形成薄膜而起到保护装潢或其他特殊功能(绝缘、防锈、防霉、耐热)的物质。
5. 橡胶:答:提取橡胶树、橡胶草等植物的胶乳,加工后制成的具有弹性、绝缘性、不透水和空气的材料,高弹性的高分子化合物。
1.纳米材料的化学制备方法有哪些?答:水热法,包括水热沉淀、合成、分解和结晶法;水解法,包括溶胶-凝胶法、溶剂挥发分解法、乳胶法和蒸发分离法等。
2.涂料的分类答:(1)按涂料的形态可分为水性涂料、溶剂性涂料、粉末涂料、高固体分涂料等;(2)按施工方法可分为刷涂涂料、喷涂涂料、辊涂涂料、浸涂涂料、电泳涂料等;(3)按施工工序可分为底漆、中涂、漆(二道底漆)、面漆、罩光漆等;(4)按功能可分为装饰涂料、防腐涂料、导电涂料、防锈涂料、耐高温涂料、示温涂料、隔热涂料等(5)按用途可分为建筑涂料、罐头涂料、汽车涂料、飞机涂料、家电涂料、木器涂料、桥梁涂料、塑料涂料、纸张涂料等。
(6)家用油漆可分为内墙涂料、外墙涂料、木器漆、金属用漆、地坪漆。
3. 纳米材料的五大效应是什么?答:体积效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、介电限域效应4.列举几类天然纤维,并说明其主要化学成分?答:(一)植物纤维:由植物的种籽、果实、茎、叶等处得到的纤维。
从植物韧皮得到的纤维如亚麻、黄麻、罗布麻等;从植物叶上得到的纤维如剑麻、蕉麻等。
纳米材料考试参考答案1. 纳米科学技术(Nano-ST): 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(10–9米)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。
2纳米材料•把组成相或晶粒结构的尺寸控制在100纳米以下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小于100 nm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。
•纳米材料有两层含义:其一,至少在某一维方向,尺度小于100nm,如纳米颗粒、纳米线和纳米薄膜,或构成整体材料的结构单元的尺度小于100nm,如纳米晶合金中的晶粒;其二,尺度效应:即当尺度减小到纳米范围,材料某种性质发生神奇的突变,具有不同于常规材料的、优异的特性。
量子尺寸效应3 巨磁电阻效应: 1988年,法国的费尔在铁、铬相间的多层膜电阻中发现,微弱的磁场变化可以导致电阻大小的急剧变化,其变化的幅度比通常高十几倍,他把这种效应命名为巨磁电阻效应4 “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。
5 “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。
6 量子器件:利用量子效应而工作的电子器件称为量子器件7 纳米材料与传统材料的主要差别:第一、这种材料至少有一个方向是在纳米的数量级上。
比如说纳米尺度的颗粒,或者是分子膜的厚度在纳米尺度范围内。
第二、由于量子效应、界面效应、表面效应等,使材料在物理和化学上表现出奇异现象。
8 纳米科技的分类纳米科技从研究内容上可以分为三个方面:•纳米材料纳米材料是指材料的几何尺寸达到纳米级尺度, 并且具有特殊性能的材料。
纳米材料与技术基础知识单选题100道及答案解析1. 纳米材料的尺度范围通常是()A. 1-100 纳米B. 1-1000 纳米C. 10-100 纳米D. 10-1000 纳米答案:A解析:纳米材料的尺度范围通常是 1 - 100 纳米。
2. 下列不属于纳米材料特性的是()A. 量子尺寸效应B. 表面效应C. 宏观量子隧道效应D. 超导效应答案:D解析:超导效应不是纳米材料特有的特性。
3. 纳米技术在以下哪个领域应用最广泛()A. 医疗B. 电子C. 能源D. 以上都是答案:D解析:纳米技术在医疗、电子、能源等众多领域都有广泛的应用。
4. 纳米颗粒的制备方法不包括()A. 物理气相沉积法B. 化学气相沉积法C. 溶胶- 凝胶法D. 电解精炼法答案:D解析:电解精炼法通常不是用于制备纳米颗粒的方法。
5. 以下哪种材料不属于纳米复合材料()A. 聚合物/纳米黏土复合材料B. 金属/陶瓷纳米复合材料C. 纯金属材料D. 碳纳米管增强复合材料答案:C解析:纯金属材料一般不属于纳米复合材料的范畴。
6. 纳米材料的光学性质表现为()A. 蓝移现象B. 红移现象C. 不发生移动D. 随机移动答案:A解析:纳米材料的光学性质常表现为蓝移现象。
7. 纳米材料的热学性质主要体现在()A. 比热容降低B. 比热容升高C. 热导率不变D. 热膨胀系数不变答案:A解析:纳米材料的比热容通常降低。
8. 下列哪种仪器常用于纳米材料的表征()A. 扫描电子显微镜B. 红外光谱仪C. 原子吸收光谱仪D. 气相色谱仪答案:A解析:扫描电子显微镜常用于观察和表征纳米材料的形貌和结构。
9. 纳米材料的磁学性能与常规材料相比()A. 相同B. 更弱C. 更强D. 不确定答案:D解析:纳米材料的磁学性能受多种因素影响,不能简单地与常规材料比较确定其强弱。
10. 碳纳米管属于()A. 零维纳米材料B. 一维纳米材料C. 二维纳米材料D. 三维纳米材料答案:B解析:碳纳米管在空间上只有一个维度在纳米尺度,属于一维纳米材料。
纳米科学考试试题及答案第一部分:选择题1. 纳米科学是研究哪个尺度的物质和现象?A) 纳米尺度以下B) 微观尺度C) 宏观尺度D) 厘米尺度以上2. 纳米颗粒与宏观物体相比,具有哪些特殊性质?A) 比表面积大B) 具有量子效应C) 具有独特的光电磁性能D) 以上都是3. 纳米材料的制备方法中,下列哪种属于“底部向上”方法?A) 气相沉积B) 溶液法合成C) 碳纳米管生长D) 水热合成4. 纳米颗粒的发散性质可以用下列哪个参数来描述?A) 带电状态B) 表面形貌C) 形态尺寸D) 化学组成5. 纳米材料的应用领域包括下列哪些方面?A) 电子学B) 医学C) 能源D) 环境治理E) 以上都是第二部分:填空题1. 纳米是一种特殊的_________。
2. CFN是纳米科学中的常用缩写,它代表的是_________。
3. 纳米颗粒的光学性质会受到_________的影响。
4. 纳米材料常用的制备方法有_________。
5. 纳米科学在_________方面有广泛应用。
第三部分:问答题1. 纳米科学有哪些重要的研究内容?答:纳米科学的研究内容包括纳米材料的制备与表征、纳米尺度的物理学和化学等。
研究人员主要关注纳米尺度下材料的特殊性质和应用潜力。
2. 纳米颗粒的表面性质为什么重要?答:纳米颗粒的表面性质是其与周围环境相互作用的关键因素。
由于纳米颗粒具有高比表面积,其表面性质可以对材料的化学反应、光学性质和生物相容性等方面产生显著影响。
3. 简述一种常见的纳米材料制备方法。
答:一种常见的纳米材料制备方法是溶液法合成。
该方法通常通过在溶剂中溶解金属盐或有机物,并加入还原剂或表面活性剂来控制反应的速率和尺寸,从而得到纳米颗粒。
第四部分:答案第一部分:选择题1. A) 纳米尺度以下2. D) 以上都是3. C) 碳纳米管生长4. A) 带电状态5. E) 以上都是第二部分:填空题1. 特殊的尺度或尺寸范围2. Center for Functional Nanomaterials3. 表面形貌和尺寸4. 气相沉积、溶液法合成、碳纳米管生长、水热合成等5. 电子学、医学、能源、环境治理等第三部分:问答题1. 纳米科学的重要研究内容包括纳米材料的制备与表征、纳米尺度的物理学和化学等。
《纳M材料与技术》期末复习第一章:纳M科学技术的发展历史——1、1959年12月,美国物理学家费曼在加州理工学院召开的美物理学会会议上作了一次富有想象力的演说“最底层大有发展空间”,费曼的幻想点燃纳M科技之火。
2、1981年比尼格与罗勒尔发明了看得见原子的扫描隧道显微镜(STM)。
3、1989年在美国加州的IBM实验内,依格勒博士采用低温、超高真空条件下的STM操纵着一个个氙原子,实现了人类另一个幻想——直接操纵单个原子。
4、1991年,日本的饭岛澄男教授在电弧法制备C60时,发现氩气直流电弧放电后的阴极碳棒上发现了管状结构的碳原子簇,直径约几纳M,长约几微M碳纳M管。
5、1990年在美国东海岸的巴尔的摩召开第二届国际STM会议的期间,召开了第一届国际纳M科学技术会议,该会议标志纳M科学技术的诞生。
第二章:1、纳M材料的分类:按功能分为半导体纳M材料、光敏型纳M材料、增强型纳M材料和磁性纳M材料;按属性分为金属纳M材料、氧化物纳M材料、硫化物纳M材料、碳(硅)化合物纳M材料、氮(磷)等化合物纳M材料、含氧酸盐纳M材料、复合纳M材料。
按形态分为纳M点、纳M线、纳M纤维和纳M块状材料。
2、纳M材料的四个基本效应:小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应。
1)量子尺寸效应与纳M材料性质a.导电的金属在制成超微粒子时就可以变成半导体或绝缘体;绝缘体氧化物相反。
b.磁化率的大小与颗粒中电子是奇数还是偶数有关。
c.比热亦会发生反常变化,与颗粒中电子是奇数还是偶数有关。
d.光谱线会产生向短波长方向的移动。
e.催化活性与原子数目有奇数的联系,多一个原子活性高,少一个原子活性很低。
2)小尺寸效应的主要影响:a.金属纳M相材料的电阻增大与临界尺寸现象(电子平均自由程)动量b.宽频带强吸收性质(光波波长)c.激子增强吸收现象(激子半径)d.磁有序态向磁无序态的转变(超顺磁性)(各向异性能)e.超导相向正常相的转变(超导相干长度)f.磁性纳M颗粒的高矫顽力(单畴临界尺寸)3)表面效应及其影响:表面化学反应活性(可参与反应)、催化活性、纳M材料的(不)稳定性、铁磁质的居里温度降低、熔点降低、烧结温度降低、晶化温度降低、纳M材料的超塑性和超延展性、介电材料的高介电常数(界面极化)、吸收光谱的红移现象。
纳米材料和纳米机构纳米材料分析。
1一纳米技术的内容和定义(2-2 )纳米技术(nanotechnology )是用单个原子、分子制造物质的科学技术,研究结构尺寸在0.1 至100 纳米范围内材料的性质和应用。
纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是现代科学(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)结合的产物,纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术,例如:纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术和纳米计量学等二纳米技术三个层面概念的理解从迄今为止的研究来看,关于纳米技术分为三种概念:第一种,是1986 年美国科学家德雷克斯勒博士在《创造的机器》一书中提出的分子纳米技术。
根据这一概念,可以使组合分子的机器实用化,从而可以任意组合所有种类的分子,可以制造出任何种类的分子结构。
这种概念的纳米技术还未取得重大进展。
第二种概念把纳米技术定位为微加工技术的极限。
也就是通过纳米精度的"加工" 来人工形成纳米大小的结构的技术。
这种纳米级的加工技术,也使半导体微型化即将达到极限。
现有技术即使发展下去,从理论上讲终将会达到限度,这是因为,如果把电路的线幅逐渐变小,将使构成电路的绝缘膜变得极薄,这样将破坏绝缘效果。
此外,还有发热和晃动等问题。
为了解决这些问题,研究人员正在研究新型的纳米技术。
第三种概念是从生物的角度出发而提出的。
本来,生物在细胞和生物膜内就存在纳米级的结构。
DNA分子计算机、细胞生物计算机的开发,成为纳米生物技术的重要内容。
三纳米技术的发展史,起源和发展方向(2-9)四我国的纳米发展史1. “中国实验室国家认可委员会”是负责实验室和检查机构认可及相关工作的认可机构,为规范纳米产品市场、推动制定相关纳米材料及产品的标准,“国家纳米科学中心”和“中国实验室国家认可委员会”会商多次,联合成立“纳米技术专门委员会”,挂靠在“国家纳米科学中心”。
纳米科学与工程考试试题(正文开始)一、选择题1. 在常用的纳米材料中,以下哪种结构属于零维结构?A. 纳米线B. 纳米片C. 纳米颗粒D. 纳米薄膜2. 纳米颗粒的尺寸范围通常是:A. 1-100纳米B. 100-1000纳米C. 1-10微米D. 1-100微米3. 纳米材料相较于宏观材料具有的主要特点是:A. 导电性增加B. 弹性模量减小C. 稳定性降低D. 化学活性增强4. 以下哪个技术不属于纳米加工技术?A. 原子层沉积B. 等离子体刻蚀C. 分子束外延D. 脉冲激光烧结5. 纳米材料的应用领域包括:A. 电子学B. 医学C. 环境保护D. 所有答案都正确二、填空题1. 纳米颗粒的尺寸范围通常是小于100纳米,但大于_________纳米。
2. 纳米科学与工程是一门跨学科的学科,涉及物理学、化学、材料科学和____________等多个领域。
3. 纳米材料具有独特的__________,在电子学、催化剂和生物医学等领域具有广阔的应用前景。
4. 纳米加工技术可以实现精确的控制和调控,其中一种常用的纳米加工技术是_________。
5. 纳米材料的研究与应用促进了许多科学家获得了诺贝尔奖,比如在2010年,诺贝尔物理学奖授予了__________等三位科学家。
三、简答题1. 请简要介绍纳米科学与工程的基本概念和研究内容。
纳米科学与工程是一门研究和应用纳米材料的学科,其基本目标是在纳米尺度上调控物质的结构、性质和功能,利用这些特性开发新的材料、设备和技术。
其研究内容包括纳米材料的合成与制备、纳米结构的表征与分析、纳米材料的性能研究以及纳米器件和纳米系统的设计与应用等。
2. 简述纳米颗粒的特点及其在医学领域的应用。
纳米颗粒具有巨大比表面积、尺寸效应、量子效应等独特特点,可以实现对物质性质的高度调控。
在医学领域,纳米颗粒可用于药物传递系统、肿瘤诊断与治疗、生物传感器等诸多应用。
例如,纳米颗粒作为药物载体能够提供高效的药物传递通道,增强药物治疗效果并减少副作用;纳米颗粒还可以通过表面修饰实现对肿瘤细胞的特异性靶向,提高肿瘤的诊断和治疗精准度。