纳米配合物的制备及应用研究进展
祝婕1,2 尹显洪*1 冯宇1 赵凯1,2
(1广西民族大学化学与生态工程学院南宁 530006; 2广西大学化学化工学院南宁 530004)
摘要纳米配合物由于具有许多独特的化学性质和物理性质，因而在光、电、磁领域得到广泛应用。本文对于纳米配合物的制备及应用前景作了综述，其制备方法主要分为三大类，固相法、气相法、液相法。分析讨论了各种方法的原理、特点及个别典型反应装置，评述了各种方法的优点与不足，最后展望了纳米配合物发展前景及其开发应用潜力。
关键词纳米配合物制备应用
Advances of Prepraration and Applications for Nano Complexes
Zhu Jie1,2, Yin Xianhong*1, Feng Yu1, Zhao Kai1,2
(1College of Chemistry and Ecological Engineering, Guangxi University for Nationalities, Nanning 530006;
2College of Chemistry and Chemical Engineering, Guangxi University, Nanning 530004)
Abstract Nano complexes possess a series of special chemical and physical properties, Therefore, they have been applied to optical, electrical and magnetic fields widely. Three preparation approaches and potential application of nano complexe particles, including solid phase synthesis, gas phase synthesis, liquid phase synthesis are introduced in this paper. The mechanisms, properties and typical experimental equipments are analyzed and discussed. And their advantages and disadvantages are commented. Prospective development and potential applications in the future are also anticipated.
Keywords Nanocomplexes, Preparation, Application
近年来，随着纳米线、纳米管、纳米棒、纳米管束的连续出现，纳米科技已成为科学、技术界关注的热点。纳米粒子一般是指颗粒尺寸是在1 ~ 100 nm范围内的超微粒子，由于其极细的晶粒和存在大量处于晶界和晶粒内缺陷中心的原子，使其显示出普通大颗粒不具有的特性，即小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应，由此导致了纳米粒子的光、磁、电、热、力以及化学活性等性质与本体性质有显著差异[1~3]。
我国是举世公认的稀土资源大国，由于稀土离子特殊的4f电子组态能级、4f 5d能级及电荷转移带结构，使稀土配合物表现出许多独特的化学性质和物理性质[4]。此外，铁、钴、镍、铜、锌、银、钌等过渡金属离子也可以制备成配合物，并具有特殊性质。
鉴于金属配合物与纳米粒子的以上特殊性质，现代科技领域已有研究将其两者结合，即将金属配合物制备成纳米级颗粒，显示出了其惊人的特性，为现代工农业、医药及生物等领域的发展带来了契机。
1 液相法制备配合物纳米粒子
纳米粒子的制备方法很多，总体上分为两大类：物理法和化学法。以物料的状态来分可分为固相法、
国家自然科学基金(20761002)、教育部科学技术项目(205121)、国家民委科研基金(07GX05)、广西高校人才小高地科研基金资助、广西民族大学科研项目(0409032)、广西民族大学学校重大项目(0409012)、广西民族大学学校重点项目(0509ZD047)、广西化工研究院开发基金资助
2007-07-19收稿，2007-12-21接受
气相法、液相法三大类[5]。由于固相法和气相法制备稀土/过渡金属配合物纳米粒子的报道较少，本文重点介绍液相法制备配合物纳米粉体。
1.1 沉淀法
该法包括直接沉淀法、共沉淀法、再沉淀法。如洪伟良等[6]利用分散沉淀法制备了2,4-二羟基苯甲酸-Pb(II)配合物纳米粉体,由于在制备过程中增加了分散剂，使制得的纳米颗粒粒度更均匀。结果表明，在水溶液中得到的产物为15 nm ×40 nm的棒状粒子, 而在乙醇溶液中得到的是粒径约为50 nm的球形粒子。产物对吸收药热分解有显著的催化效果，比普通级吸收药的分界峰温度降低5.6 ℃，分解热增加918 J/g。彭洪尚等[7]利用再沉淀法分别制出了小尺寸(~ 10 nm)纯相和杂相的Eu3+配合物荧光纳米颗粒。所制备的纯相的荧光纳米颗粒在水溶液中容易聚集,并且荧光猝灭严重；而掺有适量疏水性硅烷的杂相纳米颗粒则具有较强的荧光、均匀的尺寸和良好的分散性。这是由于硅烷在碱性环境下(pH = 9)被迅速地水解,而在纳米微粒的表面形成亲水的二氧化硅薄层，消除了Eu3+配合物纳米颗粒间的疏水相互作用，防止了纳米颗粒的聚集，从而提高了杂相荧光纳米颗粒发光性能。
1.2 溶胶-凝胶法
该法分为醇盐法和非醇盐法，其基本原理是将某种金属醇盐或无机盐在某种溶剂中，水解形成溶胶，然后溶质聚合而凝胶化，经干燥和热处理制备出纳米粒子。姬相玲等[8]利用此法将无机组分的前驱体正硅酸乙酯、乙烯基单体和稀土配合物都加入到凝胶体系中，在弱酸条件下搅拌混合成均相溶胶，然后凝胶化；之后，利用热聚合方法引发单体聚合，获得了有机/无机纳米杂化发光材料，该反应是在无溶剂条件下进行的，且制备周期短，聚合方法简单易行。王民权等[9]提供了一种改进的溶胶-凝胶技术，其主要技术特点是，在有机/无机纳米复合过程中，使所需金属有机配合物在凝胶形成过程中或其后处理过程中原位合成，达到金属有机配合物在无机基质中的纳米水平分散与复合，以制备无机基复合光功能材料。此项技术可减少所得材料对泵浦光的吸收损失，大幅度地提高有机活性光学物质在无机基质中的有效掺杂浓度，使其猝灭浓度提高一个数量级，从而提高光功能性能及使用寿命。
1.3 微乳液法
微乳液法是一种较新的制备纳米粒子的方法。该法是利用两种不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成一个均匀的乳液，液滴尺寸控制在纳米级，从乳液滴中析出固相纳米颗粒，其特点是可控制液滴中水体积和各种反应物浓度[10]。Santra 等[11]利用反相微乳液法合成了以荧光染料Ru(bpy)3与SiO2复合的荧光纳米微粒，作为免疫分析荧光探针，其灵敏度显著提高。宁巧玉等[12]用油包水的反相微乳液法[13]，在四乙氧基硅烷和3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTEOS)的共水解下制备了以荧光物质铽的配合物为核、二氧化硅为外壳、大小均匀的稀土配合物荧光纳米粒子，所得的纳米粒子呈球形，大小均匀，直径在30nm左右，呈现很强的铽配合物发光特性，且发光性质十分稳定。由于可通过其表面的氨基方便地与生物分子偶联，因而有望作为一种时间分辨荧光标记物。
1.4 溶剂热合成法
溶剂热合成法是在高温高压环境下，以水或有机溶剂做介质，使得通常难溶或不溶的物质溶解，加速离子反应和水解反应来进行的。Bharadwaj 等[14]发现用LaCl3·7H2O与吡啶-2,6-二甲酸在水热条件下反应可得到一种具有一维纳米管结构的三维配位聚合物，氯离子和水分子占据了管内空间。用La(NO3)3·7H2O代替LaCl3·7H2O反应，硝酸根可取代管内氯离子的位置，配合物的主体骨架不被破坏。但
用La(OAc)3·xH2O代替LaCl3·7H2O反应，则纳米管结构不复存在，说明OAc-对纳米管的形成有阻碍作用。同时他们还发现金属离子和配体之间的配比对这种管状结构的形成也很关键，金属离子过量只能得到一维配位聚合物。
1.5 溶液蒸发和热分解法
该法包括喷雾干燥、焙烧、燃烧和溶剂蒸发以及冷冻干燥等。黄进等[15]利用冷冻干燥法用分子量为5000的壳寡糖与FeCl3反应制得纳米壳寡糖-铁配合物。由紫外光谱法和凝胶电泳法对其生物活性的研究表明，纳米配合物是以静电嵌插的方式与质粒DNA进行结合，而致使DNA损伤。
1.6 电化学法
电化学合成过渡金属配合物大多使用“牺牲”阳极法，配位反应在溶液中进行。而另一种方法，是由一种金属配合物在阳极上发生氧化而生成金属离子和烷基自由基，烷基自由基再与阳极金属发生反应，生成一种新的金属配合物[16,17]。其优点在于可以通过控制电极电势来提高反应的选择性，还可通过控制电解槽中的电量大小来控制产物的产量，节约了原料，降低了成本，避免了污染[18,19]。Garnovskii 等[20]利用Co、Ni、Cu、Zn为阳极，Pt为阴极，四乙基高氯酸铵为支持电解质，根据标准的电化学过程，在含有配体席夫碱((2-N-甲苯磺酰氨基(2-甲苯磺酰氨苯亚甲基))苯胺即H2L)的甲醇溶液中进行电解，得到席夫碱三齿配合物[MLL'](M=Co、Ni、Zn，L'= 2-氨基吡啶；M = Cu，L'= CH3OH)配合物，通过X射线单晶衍射确定了Zn、Ni配合物的晶体结构。周幸福等[21]采用金属铜为“牺牲”阳极，在无隔膜电解槽中，电化学溶解金属铜一步制备了纳米CuO的前体Cu(OEt)2, Cu(OBu)2, Cu(acac)2, Cu(OEt)(acac), Cu(OBu)(acac)(acac为乙酰丙酮基)。
1.7 模板合成法
它是采用具有纳米孔道的基质材料中的空隙作为模板，来进行纳米材料的合成。分为硬模板和软模板两类。如Souza 等[22]将Ni(MeCN)6(BF4)2固定在[Al]-MCM-41上，保持了分子前驱体的催化活性，提高了分子筛对1-丁烯的聚合选择性。Touzani 等[23]合成了第0 ~ 3代PAMAM树枝状大分子，并以其为模板，通过与Pd配位形成树枝状大分子/Pd配合物，在1,4-双(二苯基羟亚膦基)丁烷存在下用作2-烯丙基苯酚、2-烯丙基苯胺、2-乙烯基苯酚、2-乙烯基苯胺羰基化成环反应的催化剂，以合成含有五元、六元、七元环的内酯和内酰胺。实验证明，在此催化体系下，反应有着良好的转化率，并且催化剂可以循环使用3 ~ 5次。
1.8 表面活性剂法
通过表面活性剂自组装中间相结构也能提
供另一组更为有用的模板以制得相对大量的纳米线。在临界胶束浓度(CMC)时，表面活性剂分子可自发形成圆柱形胶束[24]。邓长莉等[25]以聚乙烯吡咯烷酮为表面活性剂，在无水乙醇中制备了纳米二苯甲酰甲烷铕配合物Eu(DBM)3，配合物在聚乙烯吡咯烷酮中呈纳米颗粒分散，分散尺度在5 ~ 30 nm之间，与普通的配合物相比，其主要荧光强度峰较高。
图1 采用表面活性剂制备纳米线的形成示意图[24]
Fig.1 Schematic illustration showing the formation of nanowires prepared by surfactant molecules[24]
1.9 微波合成法
微波合成法是在微波条件下，使被加热物质短时间内迅速升温，从而得到所需的纳米材料。如王猛等[26]将蒙脱土的硅酸盐晶层空间作为微反应场所，用微波加热先将钠基蒙脱土转化为镍基蒙脱土，再引入三乙烯四胺配体,使配体与镍离子在蒙脱土层间原位发生配位反应，制得配合物/蒙脱土纳米复合体，其强度、阻隔性和热稳定性得到显著提高。
1.10 超声波合成法
Olea 等[27]利用六水合硝酸钴，草酸和1,2,4-三唑三者配位合成了配合物悬浮液，然后在超声波下作用，离心，把溶液沉积在HOPG 表面，蒸发掉溶剂，得到了[Co(ox)(Htr)2]·2H 2O 桥联高聚纳米棒，产物在变化的温度下呈反磁性。
1.11 光化学合成法
光化学合成法是利用光反应产生的具有较强反应活性和还原性的水合电子与具有较强反应活性和氧化性的羟基自由基来制备纳米粒
子的一种方法。它具有简便、快速、
反应易控的特点。Plamper 等[28]发
现，星形聚电介质中加入(CoCN)63-
后产生沉淀，在紫外光照下，由于
星形聚电介质从收缩状态变为“纳
米花”状伸展状态，使Co(CN)63-为
离子混合物，这种光诱导再分解表
明构造和内部相互作用可以由光来
调变。此发现有望应用于水中的光
吸收，尤其可用于平版印刷术。
1.12 其他方法
1.1
2.1 粉末包覆法
该技术是通过包膜处理，在粉末颗粒表面包留上一层或多层材料，进而改善性能，减少表面缺陷，提高发光效率。Tan 等[29~32]利用这个原理制备了一种内含三（二联吡啶）钌荧光配合物的纳米级硅胶微粒。它是以三（二联吡啶）钌荧光配合物为核，利用微乳液法通过控制四乙氧基硅的水合化和聚合化过程来制备大小均匀的纳米荧光微粒，经过表面修饰后可以用于生物分子标记。
1.1
2.2 原位生成法
此法也是制备纳米复合材料的重要方法之一。其中，无机粒子是在反应中原位生成的。聚合物基质可以预先制备，也可以在复合中形成。王芳等[33]以Co(II)为模板，通过邻苯二腈在SnO 2纳米颗粒表面直接原位合成酞菁钴(Co(II) Pc)/SnO 2纳米复合材料。实验结果表明，采用原位合成方法能够在SnO 2纳米表面上原位生成Co(II)Pc ，在可见光照射下，复合材料首先由CoPc 吸收可见光，激发电子通过Co-O 键注入至纳米SnO 2导带，并与O 2气作用形成超氧自由基，在150 min 内使罗丹明B 的可见光降解率达87.1%，且其催化活性经10次循环使用，稳定性较好。
1.1
2.3 掺杂法
图3 聚合电解质星状物光化学反应价态转变的结构示意图[28] Fig.3 Scheme of the structure of the polyelectrolyte star and the photochemical reaction (photoaquation) leading from trivalent to divalent ions [28]
李斌等[34]通过溶胶-凝胶过程引入高分子组分和掺杂稀土配合物的方法得到了具有良好发光性能的无机/高分子杂化薄膜，它们有很好的韧性和透明性，发射出稀土离子的特征荧光，且寿命比本体配合物长。透射电镜的观察表明配合物在SiO2/高分子互穿网络中分布较均匀，分散尺度在20 ~ 30 nm之间。1.12.4 自组装技术
Eremenko 等[35]利用自组装合成配合物[Ni8(m-OH2)4(m-OOCCMe3)4(h2-OOCCMe3)(OO-CCMe3)10 L4]+, 这种8核Ni(II)配合物组成了纳米管。潘海波等[36]发明了一种称为复合光催化材料的溶胶-凝胶原位及自组装合成方法。在制备过程中，金属酞菁配合物与TiO2同时原位及自组装形成，所获得的有机物与无机物间的界面清洁、结合性强、稳定性好，有利于光生电子与所吸收的能量在两者之间的传递。制备的无机TiO2基金属酞菁配合物复合光催化剂，可拓宽到可见光吸收频谱，大幅提高光催化降解效率。
2纳米配合物的应用
2.1 应用于医学生物分析
朱艳冰等[37]采用纳米颗粒标记物的时间分辨荧光免疫方法(TrFIA)克服了微米颗粒大、反应时间长、操作繁琐的不足。直接标记抗体进一步法测定血清中HBsAg，方法简便，灵敏度可达到0.03 ng/mL，大大高于现有的检测方法，且具有不受样品背景荧光干扰、精密度好和标准曲线线性范围宽等优点，加上标记物制备极其简便，在一定条件下较稳定，适合临床推广应用。最近，Prinzen等[38]研制了一种新的AnxA5功能生化纳米颗粒，纳米颗粒基于量子点阵(QD)，结构为树型大分子，从而使荧光增强，能够用于核磁共振成像和发光成像。
Chao 等[39]发现在配合物[(bpy)2Ru(BPIBH2)Ru(bpy)2]4+中，配体BPIBH2含有两个咪唑基团，它们仅仅充当配体中的连接部分，而没有与Ru2+配位。随着溶液pH的改变，咪唑基团会被质子化或去质子化，其本身的电子特性也会随之发生变化，从而给配合物的光化学和光物理性质带来影响，可用作PH传感器。在低pH范围(pH=1.1 ~ 5.9)，随着溶液pH的升高，配合物的发光强度逐渐增强，当溶液pH为5.9时，配合物的发光强度达到最大值。在这个范围内，配合物发光强度出现类似关-开变化。
核酸分子光开关是指配合物在室温水溶液条件下无荧光，当加入双螺旋DNA后产生很强荧光的一类金属配合物，它可作为测定DNA的分子光开关[40]。计亮年[41]等合成了一种含有硝基的可作为DNA分子光开关的钌配合物[Ru(bpy)2HNOIP]2+，该配合物与DNA以插入方式结合，在水溶液中没有荧光，但在ct-DNA、Poly[dA-dT]2、Poly[dG-dC]2存在下却有强烈荧光，并且发射峰随着各种不同序列B-DNA的变化而改变。
2. 2 应用于防伪技术和光转换材料
王正祥等[47]以双酚A环氧丙烯酸酯（EA）树脂为基质材料，利用原位法合成技术[42,43]，在EA基质中合成了稀土荧光配合物，新生成配合物均匀分散在EA树脂基质中，从而制备了稳定且良好分散的稀土配合物高分子荧光剂，成功地应用于光固化荧光防伪油墨，制备出了环保型光固化荧光防伪油墨。另外，将稀土发光材料掺入农用膜，利用稀土元素的再发射，使太阳光中紫外线转化为有利农作物生长的可见光。这样既能提高光能利用率，又有益于植物进行光合作用，达到增产的目的。国产光转换农用膜[44,45]中掺入的稀土发光材料主要有Eu(TTA)
(TOPO)和铕、钆、铽等几种稀土离子与芳香族有机羧酸的配
3
合物等。
2.3 在电池方面的应用
自从Gr?tzel和O’Regen报道了一种基于纳米晶二氧化钛电极的高效价廉染料敏化太阳能电池[46]以来，人们对纳米氧化物半导体电极的敏化作用产生了浓厚的兴趣。目前最好的敏化剂为顺-二(异硫氰酸根)-二(4,4’-二羧酸-2,2’-联吡啶)合钌(II)配合物，总的光能-电能转化效率可以达到10%以上[47]。
王忠胜等[48]报道了Ce3+和Ce4+两种金属离子桥联苝四羧酸在二氧化钛纳米晶电极上自组装膜的制备。通过同步辐射光电子能谱确定了自组装膜的HOMO能级，基于自组装膜敏化二氧化钛纳米晶电极的薄层三明治型太阳能电池具有较好的光电转化性质。在480 nm，苝四羧酸敏化二氧化钛电极产生了26.9%的入射单色光子-电子转化效率IPCE，而由Ce4+离子或Ce3+离子桥联所形成的自组装膜分别产生了55.8%和39.1%的IPCE。金属离子桥联菲四羧酸自组装膜相当于一种配合物，其HOMO能级比苝四羧酸自组装膜的高，这是形成铈离子桥联花四羧酸后IPCE提高的一个主要原因。
3前景及展望
近年来，对于无机纳米材料的制备及应用已经较为成熟，但是对于将配合物制备成纳米材料的技术还有待进一步研究。目前，纳米配合物的制备多用固相法和液相法。固相法操作简单，方便，但是产物的测试、结构表征较为复杂。液相法优点是操作方便，利用溶剂热合成法、水热法易制得晶体。气相法一般不适宜制备配合物，但也有研究者利用该法制得了配合物纳米线。尽管在纳米无机及复合材料的制备等许多方面已经取得了成熟的技术及长足的进展，但纳米配合物的制备及应用研究依然是任重而道远,许多新奇的制备方法及应用领域还有待化学家去发掘。
笔者课题组正在从事新型多齿多联氮杂环氮氧化物多氨基多羧基类稀土发光配合物及其应用研究，目前我们利用水热法已经得到纳米三唑羧酸类、吡唑基羧酸及酰胺类的配合物，并准备将其应用于免疫分析研究。其目的在于避免操作放射性同位素，对充分利用我国的资源优势、净化环境、保护医学检验工作者的健康具有非常现实的意义。
参 考 文 献
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祝婕
1981年9月出生于山东临沂
2005年毕业于青岛科技大学本科
现系广西大学化学化工学院硕士研究生现从事有机合成、配位化学研究
Email:qingwufeiyang2004@https://www.doczj.com/doc/f017598738.html, 尹显洪
1963年1月生于湖南武冈
2000年毕业于中山大学博士
现系广西民族大学化学于生态工程学院教授现从事有机合成、配位化学研究
Email:yxhphd@https://www.doczj.com/doc/f017598738.html,
关于碳纳米管的研究进展 1、前言 1985年9月，Curl、Smally和Kroto发现了一个由个60个碳原子组成的完美对称的足球状分子，称作为富勒烯。这个新分子是碳家族除石墨和金刚石外的新成员,它的发现刷新了人们对这一最熟悉元素的认识,并宣告一种新的化学和全新 的“大碳结构”概念诞生了。之后,人们相继发现并分离出C 70、C 76 、C 78 、C 84 等。 1991年日本的Iijima教授用真空电弧蒸发石墨电极时,首次在高分辨透射电子显微镜下发现了具有纳米尺寸的碳的多层管状物—碳纳米管。年,日本公司的科学家和匆通过改进电弧放电方法,成功的制备了克量级的碳纳米管。1993年，通过在电弧放电中加入过渡金属催化剂,NEC和IBM研究小组同时成功地合成了单壁碳纳米管；同年，Yacaman等以乙炔为碳源，用铁作催化剂首次针对性的由化学气相沉积法成功地合成了多壁碳纳米管。1996年,我国科学家实现了碳纳米管的大面积定向生长。1998年,科研人员利用碳纳米管作电子管阴极同年,科学家使用碳纳米管制作室温工作的场效应晶体管;中国科学院金属研究所成会明研究小组采用催化热解碳氢化合物的方法得到了较高产率的单壁碳纳米管和由多根单壁碳纳米管形成的阵列以及由该阵列形成的数厘米长的条带。1999年,韩国的一个研究小组制成了碳纳米管阴极彩色显示器样管。2000年,日本科学家制成了高亮度的碳纳米管场发射显示器样管。2001年,Schlitter等用热解有纳米图形的前驱体,通过自组装合成了单壁碳纳米管单晶,表明已经可以在微米级制得整体材料的单壁碳纳米管,并为宏量制备指出了方向。 2、碳纳米管的制备方法 获得大批量、管径均匀和高纯度的碳纳米管,是研究其性能及应用的基础。而大批量、低成本的合成工艺是碳纳米管实现工业化应用的保证。因此对碳纳米管制备工艺的研究具有重要的意义。目前,常用的制备碳纳米管的方法包括石墨电弧法、化学气相沉积法和激光蒸发法。一般来说,石墨电弧法和激光蒸发法制备的碳纳米管纯度和晶化程度都较高,但产量较低。化学气相沉积法是实现工业化大批量生产碳纳米管的有效方法,但由于生长温度较低,碳纳米管中通常含有
中药制剂纳米技术研究进展 中药学：张生杰 104753091411 摘要:纳米中药是指运用纳米技术制造的、粒径小于100nm的中药有效成分、有效部位、原药及其复方制剂，具有增加药物对血脑屏障或生物膜的穿透性等特点。本文详细介绍了纳米中药的定义、特点，同时介绍了纳米中药制剂技术方面的进展。指出了纳米中药制剂存在的问题，并作了展望。 关键词:纳米技术；中药制剂；中药现代化 1.前言 纳米即十亿分之一米，相当于10个氢原子排成直线的长度。纳米技术(nanotechnology)是指在纳米尺度下对物质进行制备、研究和工业化，以及利用纳米尺度物质进行交叉研究和工业化的一门综合性的技术体。纳米技术作为高新技术，可广泛应用于材料学、电子学、生物学、医药学、显微学等多个领域，并起着重要的作用。1998年，徐辉碧教授等[2]率先提出了“纳米中药”的概念，进行了卓有成效的探索。纳米中药是指运用纳米技术制造的、粒径小于lOOnm的中药有效成分、有效部位、原药及其复方制剂。因纳米材料和纳米产品在性质上的奇特性和优越性，将增加药物吸收度，建立新的药物控释系统，改善药物的输送，替代病毒载体，催化药物化学反应和辅助设计药物等研究引入了微型、微观领域，为寻找和开发医药材料、合成理想药物提供了强有力的技术保证。运用纳米技术的药物克服了传统药 物许多缺陷以及无法解决的问题。将纳米技术应用于中药领域是中药现代化发展的重要方向之一。 中药作用的物质基础来自于中药中的活性成分，这些化学成分可能是某单一化合物(即有效成份)，也有可能是所提取的某一有效部位或有效部位群，有些中药甚至以全药入药。对于从中药中提取的单一有效成份如紫杉醇、喜树碱等而言，其纳米化制备类似于合成药，因而其研究在技术上相对较易实现。纳米载药系统在这方面的应用已有一些报道，目前这类药物已有多种制剂进入临床研究阶段。从目前的情况来看，可以大量获得单一有效成份的中药并不多，这就意味着纳米载药系统在这一层次上的应用受到一定限制。中药有效部位为主要活性成份的制剂占有相当比例，这一方面体现了中药多成份、多靶点的特点，同时具有原料较有效成份容易获得，成本相对低廉的特点。因此，以有效部位作为纳米载药系统在中药研究中的切入点无疑具有更现实的意义。对于中药有效部位，由于其组成的多样性其纳米化制备是较复杂的，要研究的问题还很多。利用其结构或性质相近的特点选择适当的辅料和工艺，使其多组分同时实现纳米化，可能是解决问题的途径之一。对于中药(植物、动物和矿物)的全药，由于组成复杂且性质差异较大，实现纳米化的方法除超细粉碎以外有待进一步开发。总之纳米技术应用于中药制剂还处于起步阶段，但前景是很好的。 2．纳米中药的制备 2.1超细粉碎 粉碎是中药材加工最常用的方法之一。随着科学技术的进步，新的粉碎机械不断涌现，粉碎所能达到的粒度越来越小，使中药粉末的粒度由细粉的尺度10μm-1000μm进入到超细粉的尺度0.1μm-10μm。经过超细粉碎的中药材，最直接的效应就是由于表面积增大而导致的药物吸收增加，相应地生物利用度得到提高，服用剂量减小，资源的利用率提高。 但是，超细粉碎在中药研究中的应用还存在一些问题，首先，中药材的超细粉碎虽然
纳米材料的制备技术及其特点 一纳米材料的性能 广义地说,纳米材料是指其中任意一维的尺度小于100nm的晶体、非晶体、准晶体以及界面层结构的材料。当小粒子尺寸加入纳米量级时,其本身具有体积效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等。从而使其具有奇异的力学、电学、光学、热学、化学活性、催化和超导特性,使纳米材料在各种领域具有重要的应用价值。通常材料的性能与其颗粒尺寸的关系极为密切。当晶粒尺寸减小时, 晶界相的相对体积将增加,其占整个晶体的体积比例增大,这时,晶界相对晶体整体性能的影响作用就非常显著。此外,由于界面原子排列的无序状态,界面原子键合的不饱和性能都将引起材料物理性能上的变化。研究证实,当材料晶粒尺寸小到纳米级时,表现出许多与一般材料截然不同的性能,如高硬度、高强度和陶瓷超塑性以及特殊的比热、扩散、光学、电学、磁学、力学、烧结等性能。而这些特性主要是由其表面效应、体积效应、久保效应等引起的。由于纳米粒子有极高的表面能和扩散率,粒子间能充分接近,从而范德华力得以充分发挥,使得纳米粒子之间、纳米粒子与其他粒子之间的相互作用异常激烈,这种作用提供了一系列特殊的吸附、催化、螯合、烧结等性能。 二纳米材料的制备方法
纳米材料从制备手段来分,一般可归纳为物理方法和化学方法。 1 物理制备方法 物理制备纳米材料的方法有: 粉碎法、高能球磨法[4]、惰性气体蒸发法、溅射法、等离子体法等。 粉碎法是通过机械粉碎或电火花爆炸而得到纳米级颗粒。 高能球磨法是利用球磨机的转动或振动,使硬球对原料进行强烈的撞击,研磨和搅拌,将金属或合金粉碎为纳米级颗粒。高能球磨法可以将相图上几乎不互溶的几种元素制成纳米固溶体,为发展新材料开辟了新途径。 惰性气体凝聚- 蒸发法是在一充满惰性气体的超高真空室中,将蒸发源加热蒸发,产生原子雾,原子雾再与惰性气体原子碰撞失去能量,骤冷后形成纳米颗粒。由于颗粒的形成是在很高的温度下完成的,因此可以得到的颗粒很细(可以小于10nm) ,而且颗粒的团、凝聚等形态特征可以得到良好的控制。 溅射技术是采用高能粒子撞击靶材料表面的原子或分子交换能量或动量,使得靶材表面的原子或分子从靶材表面飞出后沉积到基片上形成纳米材料。常用的有阴极溅射、直流磁控溅射、射频磁控溅射、离子束溅射以及电子回旋共振辅助反应磁控溅射等技术。 等离子体法的基本原理是利用在惰性气氛或反应性气氛中
生物医用材料的研究进展 生物医用材料是用来对于生物体进行诊断、治疗、修复或替换其病损组织、器官或增进其功能的新型高技术材料, 它是研究人工器官和医疗器械的基础, 己成为材料学科的重要分支, 特别是随着生物技术的莲勃发展和重大突破, 生物材料己成为各国科学家竞相进行研究和开发的热点。研究动态 迄今为止 ,被详细研究过的生物材料已有一千多种 ,医学临床上广泛使用的也有几十种 ,涉及到材料学的各个领域。当前生物医用材料研究的重点是在保证安全性的前提下寻找组织相容性更好、可降解、耐腐蚀、持久、多用途的生物医用材料, 具体体现在以下几个方面: 1. 提高生物医用材料的组织相容性 途径不外乎有两种, 一是使用天然高分子材料, 例如利用基因工程技术将产生蛛丝的基因导入酵母细菌并使其表示; 二是在材料表面固定有生理功能的物质, 如多肽、酶和细胞生长因子等, 这些物质充当邻近细胞、基质的配基或受体 ,使材料表面形成一个能与生物活体相适应的过渡层。 2. 生物医用材料的可降解化 组织工程领域研究中 ,一般应用生物相容性的可降解聚合物去诱导周围组织的生长或作为植入细胞的粘附、生长、分化的临时支架。其中组织工程材料除了具备一定的机械性能外, 还需具有生物相容性和可降解性。 英国科学家创造了一种可降解淀粉基聚合物支架。以玉米淀粉为基本材料, 分别加入乙烯基乙烯醇和醋酸纤维素 ,再分别对应加入不同比例的发泡剂 (主要为羧酸 ), 注塑成型后就能够获得支撑组织再生的可降解支架。 3. 生物医用材料的生物功能化和生物智能化 利用细胞学和分子生物学方法将蛋白质、细胞生长因子、酶及多肽等固定在现有材料的表面 ,经过表面修饰构建新一代的分子生物材料 ,来引发我们所需的特异生物反应 ,抑制非特异性反应。例如将一种名叫玻璃粘连蛋白 (ＶＮ)的物质固定到钛表面, 发现固定ＶＮ的骨结合界面上有相对多的蛋白存在。4．开发新型医用合金材料
碳纳米管材料的研究现状及发展展望 摘要： 碳纳米管因其独特的结构和优异的物理化学性能，具有广阔的应用前景和巨大的商业价值。本文综述了碳纳米管的制备方法、结构性能、应用以及碳纳米管发展趋势。 关键词：碳纳米管；制备；性质；应用与发展 1、碳纳米管的发展历史 1985年发现了巴基球(C60)；柯尔、克罗托和斯莫利在模拟宇宙长链碳分子的生长研 究中，发现了与金刚石、石墨的无限结构不同的，具有封闭球状结构的分子C60。（1996年获得诺贝尔化学奖） 1991年日本电气公司的S. Iijima在制备C60、对电弧放电后的石墨棒进行观察时，发现圆柱状沉积。空的管状物直径0.7-30 nm，被称为Carbon nanotubes (CNTs）； 1992年瑞士洛桑联邦综合工科大学的D.Ugarte等发现了巴基葱(Carbon nanoonion)； 2000年，北大彭练矛研究组用电子束轰击单壁碳纳米管，发现了Ф0.33 nm的碳纳米管,稳定性稍差; 2003年5月，日本信州大学和三井物产下属的公司研制成功Ф 0.4 nm的碳纳米管。 2004年3月下旬, 中国科学院高能物理研究所赵宇亮、陈振玲、柴之芳等研究人员，利用一定能量的中子与C70分子相互作用，首次成功合成、分离、表征了单原子数目富勒烯 分子C141。 2004 ，曼彻斯特大学的科学家发现Graphene(石墨烯)。进一步激发了人们研究碳纳米材料的热潮。 2、碳纳米管的分类 2.1碳纳米管 碳纳米管是由碳原子形成的石墨烯片层卷成的无缝、中空的管体，一般可分为单壁碳纳 米管、多壁碳纳米管。 2.2纳米碳纤维 纳米碳纤维是由碳组成的长链。其直径约50-200nm，亦即纳米碳纤维的直径介于纳米碳 管（小于100 nm）和气相生长碳纤维之间。 2.3碳球 根据尺寸大小将碳球分为：(1)富勒烯族系Cn和洋葱碳(具有封闭的石墨层结构，直径在2—20nm之间)，如C60，C70等；(2) 纳米碳粉。 2.4石墨烯 石墨烯（graphene）是由单层碳原子紧密堆积成二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料，是构建其它维度碳质材料的基本单元。 3、碳纳米管的制备 3．1电弧法
碳纳米管的研究进展* 王全杰1,2** 王延青1*** （1. 陕西科技大学资源与环境学院，陕西 西安 710021；2. 烟台大学化学生物理工学院， 山东 烟台 264005） 摘要：碳纳米管是由石墨层片卷成的管状结构的一种新型纳米材料，拥有独特的物理化学、电学、热学和机械性能以及十分诱人的应用前景。文章对碳纳米管的制备方法、性质、纯化及应用前景进行了简要的综述。 关键词：碳纳米管；合成；性能；纯化；应用 中图分类号G 311 文献标识码 A Progress of Research for Carbon Nanotubes Wang Quanjie 1,2,Wang Yanqing 1 （1.College of Resource and Environment，Shaanxi University of Science and Technology，Xi’an 710021,China；2. Chemistry and Biology College，Yantai University，Yantai 264005,China）Abstract: Carbon nanotubes are a new class of nano-material with tubular structure formed via rolling-up of coaxial sheets of graphite. They have unique physicochemical, electrical, thermal and mechanical properties, opening up various intriguing possibilities for applications. The preparation methods, properties, methods of purification and application of carbon nanotubes are briefly reviewed. Key words: carbon nanotubes；synthesis；property；purification；application 自1991年日本科学家Lijima发现碳纳米管(Carbon Nanotubes,简称CNTs)，1992年Ebbesn等人提出了实验室规模合成碳纳米管的方法后，其独特的结构和物理化学性质受到人们越来越多的关注[1]。碳纳米管因具有尺寸小、机械强度高、比表面大、电导率高、界面效应强等特点,从而使其具有特殊的机械、物化性能，在工程材料、催化、吸附、分离、储能器件电极材料等诸多领域中具有重要的应用前景。 *基金来源：山东省科技攻关项目（2008GG10003020） **第一作者简介：王全杰，男，1950年生，教授 ***通讯联系人
纳米银的制备及其应用研究进展 华侨大学材料科学与工程学院 王健08应化0814131030 摘要：纳米材料是由纳米粒子组成的固体材料，自80时代纳米材料的概念形成后，这种材料就一直受到人们极大的关注，金属纳米材料是纳米材料的一个重要分支，它以贵金属金、银、铜为代表，其中纳米银的研究结果最多，本文主要参阅了中外09~11年的9篇纳米银的制备与应用相关文献筛选总结，并简述了近年来纳米银的制备方法及其应用研究进展，包括物理方法和化学方法。 关键词:纳米银粒子制备物理方法化学方法应用 引言 纳米粒子----也叫超微颗粒，粒径一般在1—100 nm之间，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，是一种典型人介观系统，介于原子、分子和宏观物质之间。随着对各种纳米粒子的不断深入研究，促进了纳米粒子在制药业、纺织业、物理、化学、农业等各领域的广泛应用。纳米银粒子是纳米粒子的一种。在各种金属纳米粒子中，纳米银粒子自从问世以来一直深受人们的关注，这不仅是由于其具有独特的电子特性，光学特性，机械特性和催化特性，并且具有良好的抗菌性、生物兼容性和表面易修饰等优点。因此，纳米银粒子是一种非常有用的纳米材料，可以用作照相制版、生物医用材料、化工的催化剂、陶瓷材料、导电浆料、污水处理、建筑材料、润滑剂、光吸收材料、涂料、传感器、高性能电极材料等。 纳米银粒子的制备方法有很多，人们借鉴已有的制备方法，已制备出各种粒径和结构的纳米银粒子，如球形纳米银粒子、纳米银块体材料、树状纳米银、银纳米管、银纳米带、银纳米链、银纳米立方体、银纳米双凌锥、银纳米线、银纳米三棱柱、银纳米片、银纳米盘等结构，如下图列出的几种：
碳纳米管的改性研究进展 摘要：碳纳米管因其独特的结构与优异的性能，在许多领域具有巨大的应用潜力而引起了广泛的关注。由于碳纳米管不溶于水和有机溶剂，极大地制约了其性能的应用，因此碳纳米管的功能化改性 就成为目前研究的热点。本文简要介绍了碳纳米管及其性质作，详细阐述了碳纳米管的改性研究进展，并对今后的研究方向进行了展望。 关键词：碳纳米管；结构与性能；功能化；共价改性；非共价改性 1. 碳纳米管及其性能简介 1.1碳纳米管的结构 碳纳米管（Carbon Nanotubes，CNTs）是1991年由日本筑波NEC公司基础研究实验室的Iijima在高分辨透射电子显微镜下检验石墨电弧设备中产生的球状碳分子时意外发现的一种具有一维管状结构的碳纳米材料。因其独特的准一维管状分子结构、优异的力学、电学和化学性质及其在高科技领域中潜在的应用价值，引起了世界各国科学家们的广泛关注，由此引发了碳纳米管的研究热潮和十多年来纳米科学和技术的飞速发展。 碳纳米管是单层或多层石墨片围绕中心轴按一定的螺旋角卷曲而成的无缝、中空的 微管，每层纳米管是一个由碳原子通过SP2杂化与周围3个碳原子完全键合后所构成的 六边形平面组成的圆柱面。根据构成管壁碳原子层数的不同，CNTs可以分为:单壁碳纳 米管(single-walled carbon nanotube，SWNT)和多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotube, MWNT)两种形式。MWNTs的层间接近ABAB堆垛，其层数从2～50不等，层间距为0.34±0.01nm，与石墨层间距（0.34nm）相当。MWNTs的典型直径和长度分别为2～30nm 和0.1～50μm；SWNTs典型的直径和长度分别为0.75～3nm和1～50μm。与MWNTs 比，SWNTs是由单层圆柱型石墨层构成，其直径的分布范围小，缺陷少，具有更高的 均匀一致性。无论是MWNTs还是SWNTs都具有很大的长径比，一般为100～1000， 最大可达到1000～10000，可以认为是一维分子。CNTs有直形、弯曲、螺旋等不同外形。在MWNTs中不同石墨层的螺旋角各不相同，由Euler定理可知，在CNTs的弯曲处，一定要有成对出现的五元环和七元环才能使碳纳米管在弯曲处保持光滑连续，而封 闭的两端半球形或多面体的圆拱形是由五元环参与形成的。但是实际制备的CNTs或多 或少存在这样那样缺陷，主要缺陷有三种类型：拓扑学缺陷，重新杂化缺陷和非完全键
碳纳米管研究进展 摘要： 碳纳米管是一种具有独特结构的一维量子材料，由石墨碳原子层卷曲而成。 纳米材料被誉为21世纪的重要材料，而作为新型纳米材料的碳纳米材料因其本身所拥有的潜在优越性，在化学、物理学及材料学领域具有广阔的应用前景，成为全球科学界各级科研人员争相关注的焦点。碳纳米管因其独特的结构和优异的物理化学性能，具有广阔的应用前景和巨大的商业价值。近年来，美国、日本、德国和中国等国家相继成立了纳米材料研究机构，碳纳米管的研究进展随之加快，并在制备方面取得了突破性进展。 关键词： 碳纳米管、制备、应用、最新研究 正文： 1、碳纳米管的制备： 碳纳米管的制备方法主要有：电弧法、激光烧蚀(蒸发)法、催化裂解或催化化学气相沉积法(CCVD),以及在各种合成技术基础上产生的定向控制生长法等方法。 电弧法——石墨电弧法是最早的、最典型的碳纳米管合成方法。其原理为电弧室充惰性气体保护，两石墨棒电极靠近，拉起电弧，再拉开，以保持电弧稳定。放电过程中阳极温度相对阴极较高，所以阳极石墨棒不断被消耗，同时在石墨阴极上沉积出含有碳纳米管的产物。由于电弧放电剧烈，难以控制进程和产物，合成物中有碳纳米颗粒、无定形炭或石墨碎片等杂质，杂质很难分离。所以研究者在优化电弧法制取碳纳米管方面做了大量的工作。为减少相互缠绕的碳纳米管在阴极上的烧结，D.T.Collbert将将石墨阴极与水冷铜阴极座连接，大大减少了碳纳米管的缺陷。C.Journet等在阳极中填入石墨粉末和铱的混合物，实现了SWNTs的大量制备。研究发现，铁组金属、一些稀土金属和铂族元素或以单个金属或以二金属混合物均能催化SWNTs合成。 近年来，人们除通过调节电流、电压，改变气压及流速，改变电极组成，改进电极进给方式等优化电弧放电工艺外，还通过改变打弧介质，简化电弧装置。 催化裂解法——催化裂解法亦称为化学气相沉积法，其原理是通过烃类或含碳氧化物在催化剂的催化下裂解而成。目前对化学气相沉积法制备碳纳米管的研究表明，选择合适的催化剂、碳源以及反应温度十分关键。K.Hernadi等发现碳源的催化活化顺序为：乙炔＞丙酮＞乙烯＞正茂烷＞丙烯≥甲醇=甲苯≥甲烷。 Ren等在666℃条件下,在玻璃上通过等频磁控管喷镀法镀上厚度为40nm的金属镍,以乙炔气体作为碳源,氨气作为催化剂,采用等离子体热流体化学蒸气分解
碳纳米管及其复合材料在储能电池中的应用摘要碳纳米管具有良好的机械性能和导电性、高化学稳定性、大表面积以及独特的一维结构，选择合适的方法制备出碳纳米管复合材料，可以使其各种物理化学性能得到增强，因而在很多领域有着极大的应用前景，尤其是在储能电池中的应用。本文分析了碳纳米管及其复合材料的特点，总结了碳纳米管的储锂机理，对其发展趋势作了展望。 关键词碳纳米管复合材料储能电池应用 Abstract carb on nano tubes(CNTs) are nano meter-sized carb on materials with the characteristics of unique one-dimensional geometric structure large surface area high electrical conductivity，elevated mechanical strength and strong chemical inertn ess. Selecti ng appropriate methods to prepare carb on nano tube composites can enhance physical and chemical properties , and these composites have a great future in many areas especially in energy storage batteries . In this paper, based on the analysis and comparis on of the adva ntages and disadva ntages of carb on nano tube composites the enhan ceme nt mecha ni sms of the CNTs catalysts are in troduced. Afterwardthe lithium ion storage properties are summarized according to the preparation methods of composite materials. Finally, the prospects and challenge for these composite materials are also discussed. Keywords carb on nano tube; composite; en ergy storage batteries; applicati on 1引言 碳纳米管(CNTs)在2004年被人们发现，是一种具有特殊结构的一维量子材料,它 的径向尺寸可达到纳米级，轴向尺寸为微米级，管的两端一般都封口，因此它有很大的强度，同时巨大的长径比有望使其制作成韧性极好的碳纤维。碳纳米管由于其独特的一维纳米形貌被作为锂离子电池负极材料广泛研究，通过对碳纳米管进行剪切，官能化及掺杂等方法进行改性处理，能有效的减少碳纳米管的首次不可逆容量，增加可逆的储锂比容量。此外，碳纳米管的中空结构也成为抑制高容量金属及金属氧化物体积膨胀理想复合基体。本文中，我们研究了碳纳米管的储锂性能，考察了碳纳米管作为锡类复合材料基体，其内部限域空间对高容量金属及金属氧化物的储锂性能促进的具体原因。该研究结果为碳纳米管以及其他具有限域空间的结构在锂离子电池中的应用提供了参考。 2碳纳米管的储锂机理和应用 相比广泛应用的石墨类材料，碳纳米管在锂离子电池负极材料中有其独特的应用优势。首先，碳纳米管的尺寸在纳米级，管内及间隙空间也都处于纳米尺寸级，因而具有纳米材料的小尺寸效应，能有效的增加锂离子在化学电源中的反应活性空间；其次，碳纳米管的比表面积较大，能增加锂离子的反应活性位，并且随着碳纳米管的管径减小其表现出非化学平衡或整数配位数的化合价，储锂的容量增大；第三，碳纳米管具有良好的导
碳纳米管的研究进展及应用 一引言 1.1 纳米材料 纳米材料是近年来受到人们极大关注的新型领域，纳米材料的概念形成于20世纪80年代，在上世纪90年代初期取得较大的发展。 广义地说，纳米材料是指其中任意一维的尺度小于100nm的晶体、非晶体、准晶体以及界面层结构的材料[1]。当小粒子尺寸加入纳米量级时，其本身具有体积效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等。 纳米材料具有四大特点: 尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子比例大。从而使其具有奇异的力学、电学、光学、热学、化学活性、催化和超导特性，使纳米材料在国防、电子、化工、催化剂、医药等各种领域具有重要的应用价值。 1.2 碳纳米管 碳是自然界分布非常普遍的一种元素。碳元素的最大的特点之一就是存在多种同素异形体，形成许许多多的结构和性质完全不同的屋子。长期以来，人们一直以为碳的晶体只有两种：石墨和金刚石。直到1985年，英国科学家Kroto 和美国科学家Smalley在研究激光蒸发石墨电极时发现了碳的第三种晶体形式 C60[2]，从此开启了人类认识碳的新阶段。 1991年，日本NEC公司基础研究实验室的电子显微镜专家饭岛（Iijima）发现了多壁碳纳米管（MultiWalled Carbon Nanotubes ，MWNTs），直径为4-30nm，长度为1um。，最初称之为“Graphite tubular”。 1993年单壁碳纳米管也被发现（Single-Walled Carbon Nanotubes ，SWNTs），直径从0.4nm到3-4nm，长度可达几微米。碳纳米管（CNT）[3]又名巴基管，是一种具有特殊结构（径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级、管子两端基本上都封口）的一维量子材料。 它是由单层或多层石墨片围绕中心轴按一定的螺旋角卷绕而成的无缝、中空的“微管”，每层由一个碳原子通过sp2杂化与周围3个碳原子完全键合后所构成的六边形组成的圆柱面。根据形成条件的不同，碳纳米管存在多壁碳纳米管(MWNTs)和单壁碳纳米管(SWNTs) 两种形式。
湖南工程学院 课程论文 学院化学化工学院班级化工1103 姓名吴飞学号201106010305 课程论文题目纳米银的制备及应用研究进展课程名称学科前沿讲座 评阅成绩 成绩评定老师签名 日期：2014 年10 月11 日
纳米银的制备及应用研究进展 吴飞 （湖南工程学院，湖南湘潭 411100） 摘要纳米银具有独特的热光、电磁、催化和敏感等特性,具有广阔的应用前景,是金属纳来材料研究的热点.阐述了制备纳米银的方法,包括化学还原法!光化学还原法!模板法!溶胶一凝胶法! 微乳液法激光烧蚀法等,列举了纳米银在化学反应!光学领域!杭菌领域和作为杭静电材料的主要应用,简述了纳米银制备过程中存在的不足,展望了纳米银合成研究的发展趋势. 关键词纳米银制备方法应用 Research Progress of Preparation and Application of Silver Nanomaterial Wu Fei (Hunan lnstitute of Engineering,Hunan Xiangtan 411100) Abstract Silver nanomaterial, one of the most active researeh fields in the metal nanometer materials, has a wide arnge of applications because of its unique heat , light , electricity and magnetism , catalysis and sensitive features .The prePartion methods of silver nanoparticles are discussed ,including chmeical reduction , photoehmeical reduction ,template , sol-gel method, microemulsion , laser ablation method and so on.Their main applications of nano-silver in chmeical reactions , optical field, anti-bacterial field and anti-static materials are introduced.The shortages in the fabrica -tion process of silver nanomaterial are also outlined. The developing trends of the synthetic technique in the Preparation of the silver nanomaterials are Prospected. Key words silver nanoparticle,preparation,application 前言 纳米银是指粒径为1~100 nm的金属银单质，是一种新兴的功能材料。纳米银独特的热、光、电、磁、催化和敏感等特性引起了化学、物理和材料学家的广泛兴趣，特别是一维、二维的纳米银材料，例如，单分散的纳米颗粒、纳米线、纳米棒、纳米板材和纳米立方体等被认为在化学反应、抗菌和其它领域具有很大的潜在应用。 纳米银具有很高的比表面积和表面活性川，导电率比普通银至少高20倍，因此，广泛用作催化剂材料、防静电材料、低温超导材料和生物传感器材料等阅。另外，纳米银还具有抗菌功能，可应用于医药行业。因此，研究纳米银的制备方法具有重要意义。本文就近年来应用较多的纳米银的合成方法进行了评述，并对其应用作了简要的总结。 1纳米银的应用 纳米银粉基于其粉体粒径小，而具有比表面积大、表面活性点多、催化活性高、熔点低、烧结性能好等优点，此外，它还保留了金属银的导电性好、抗菌性能好，电铸银颜色光亮的优点，使得纳米银粉在热、电、光、声、磁和催化方面具有广阔的应用前景。 1.1纳米银应用于催化领域 纳米银粉由于粒径小、比表面积和表面能高、表面活性点多、表面原子的配位情况与颗粒内部原子有很大差异，具有优良的催化活性和反应选择性，可提高反应效率，因而其催化活性和选
纳米生物材料研究进展 学院：建筑工程学院专业：土木工程 姓名：李春波学号111401140 生物材料又称生物工艺学或生物技术。应用生物学和工程学的原理，对生物材料、生物所特有的功能，定向地组建成具有特定性状的生物新品种的综合性的科学技术。生物工程学是70年代初，在分子生物学、细胞生物学等的基础上发展起来的，包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等，他们互相联系，其中以基因工程为基础。只有通过基因工程对生物进行改造，才有可能按人类的愿望生产出更多更好的生物产品。而基因工程的成果也只有通过发酵等工程才有可能转化为产品，而今天，就让我带领你走进微小，但不失奇妙的纳米生物材料。 纳米，其实是长度单位，原称毫微米，就是10亿分之一米，即100万分之一毫米。如同厘米、分米和米一样，是长度的度量单位。相当于4倍原子大小，比单个细菌的长度还要小。举个例子来说，假设一根头发的直径是0.05毫米，把它径向平均剖成5万根，每根的厚度大约就是一纳米。也就是说，一纳米大约就是0.000001毫米.纳米科学与技术，有时简称为纳米技术，是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。纳米技术的发展带动了与纳米相关的很多新兴学科。有纳米医学、纳米化学、纳米电子学、纳米材料学、纳米生物学等。全世界的科学家都知道纳米技术对科技发展的重要性，所以世界各国都不惜重金发展纳米技术，力图抢占纳米科技领域的战略高地。我国于1991年召开纳米科技发展战略研讨会，制定了发展战略对策。十多年来，我国纳米材料和纳米结构研究取得了引人注目的成就。目前，我国在纳米材料学领域取得的成就高过世界上任何一个国家，充分证明了我国在纳米技术领域占有举足轻重的地位。 在过去几年中,生物纳米材料的理论与实验研究已成为人们关注的焦点,特别是核酸与蛋白质的生化、生物物理、生物力学、热力学与电磁学特征及其智能复合材料已成为生命科学与材料科学的交叉前沿。目前,纳米生物芯片材料、仿生材料、纳米马达、纳米复合材料、界面生物材料、纳米传感器与药物传递系统等方面已取得很大进展。 1.纳米生物芯片材料 纳米生物芯片材料是一个正在发展的技术，它首先利用生物智能全数字癫痫定位仪查出致痫病灶，并进行精确定位，运用生物芯片技术进行植入病灶顶部，运用生物芯片调节神经兴奋及异常发作的微小电流，芯片植入后(就是出现发作人体也感应不到，因为电流被芯片吸收，就不会出现电流刺激神经和脑细胞，各种肢体抽搐等异常症状即刻消失)。而治疗系统中另一项需同时进行的血液磁化技术，它是依据生物物理学、生物磁学、生物光学、生物化学的原理，将磁、光、氧有机结合形成磁共振作用，以血液为媒介调节机体代谢实现对机体的治疗，它能感应和影响人体电流分布、电荷微粒的运动、膜系统的通透性和生物高分子的磁矩取向等，清除大脑异常电流，稳定神经细胞膜，提高神经细胞兴奋阈，抑制大脑神经元高频放电和冲动的传播。在脑部形成稳定的生物磁场，使异常放电的神经元电位趋于平衡，调整神经网路电失衡。对神经细胞功能失调有整合作用,对缺氧破损的神经细胞有修复作用,可以增进神经细胞的重新生长,针对性的修复受损的神经细胞，从而产生镇静、解痉作用，激发神经自身保护功能，促使神经
Material Sciences 材料科学, 2018, 8(5), 447-454 Published Online May 2018 in Hans. https://www.doczj.com/doc/f017598738.html,/journal/ms https://https://www.doczj.com/doc/f017598738.html,/10.12677/ms.2018.85050 Progress in Preparation of Nanosilver/Polymer Composites Wenbo Li, Shuhong Sun, Yong Liu, Yan Zhu* Kunming University of Science and Technology, Kunming Yunnan Received: Mar. 23rd, 2018; accepted: Apr. 30th, 2018; published: May 8th, 2018 Abstract Nanosilver/polymer composites have unique physical and chemical properties such as non-linear optical effects and optical energy conversion effects, and have broad application prospects in an-tibacterial self-cleaning, surface enhanced Raman scattering (SERS) and so on. Previous re-searches show that the preparation technology of nanosilver/polymer composites has an impor-tant influence on structure and performance. Its preparation methods can be divided into two categories: mixing nanosilver in polymer and coating nanosilver on polymer surface. In this paper, the methods of mixing nanosilver in polymers—physical blending method, in-situ method and ion exchange method, and the methods of coating nanosilver on polymer surface—physical method, chemical method, and physical-chemical combination method are respectively reviewed. Keywords Nanosilver, Polymer, Composites 纳米银/聚合物复合材料的制备研究进展 李文博，孙淑红，刘勇，朱艳* 昆明理工大学，云南昆明 收稿日期：2018年3月23日；录用日期：2018年4月30日；发布日期：2018年5月8日 摘要 纳米银聚合物复合材料具有非线性光学效应、光能转化效应等独特的物理化学性质，在抗菌自洁、表面*通讯作者。
纳米药物的现状和发展 一、背景 纳米药物指以纳米微粒作为载体系统，与药效粒子以一定的方式结合在一起后制成的药物，其粒径可能超过100 nm但通常小于500 nm。自20世纪90年代初期这一概念被首次提出起，它就一直是发达国家研究的热点领域之一。纳米药物的粒径使它具有特殊的表面效应和小尺寸效应等，与常规药物相比，它颗粒小、表面反应活性高、活性中心多、催化效率高、吸附能力强[1]，由此导致的以下优点正是其一直受到青睐和寄予极大期望的原因。 1.改善药物稳定性 一些药物为蛋白质或多肽大分子，口服会被消化系统破坏。传统采用注射等方法给药，而如将维他命12或叶酸修饰过的纳米粒再与药物结合，不仅能避免口服时药物在肠道中发生蛋白水解，还能使药物在体内循环时间增加，从而大大增加了药物的吸收度[1]。 2.提高药物的作用效率 将一般的小分子药物装载在纳米粒子上后，药物的总表面积大大增加,药物的溶出速率随之提高，与给药部位接触面积增大，提高了单位面积药物浓度。同时由于载药纳米粒较好的黏附性及小粒径，药物与吸收部位的接触时间延长，增加了药物在吸收部位上皮组织黏液层中的浓度，并延长了药物的半衰期，因此提高了药物的生物利用度。载药纳米粒子还可以改变膜运转机制，增加药物对生物膜的通透性，药物有可能通过简单扩散或渗透形式进入生物膜 ,使溶解度增加[3] 。 3.靶向作用 靶向作用主要有三类：被动靶向、主动靶向和物理化学靶向。 被动靶向指人体自然将纳米药物驱赶到其需要作用的部位，如载药纳米粒进入体内后作为异物而被巨噬细胞吞噬,到达网状内皮系统(RES) 分布集中的肝、脾、肺、骨髓、淋巴等靶部位。 主动靶向指利用抗原、抗体或配体-受体结合使药物到达靶部位。 物理化学靶向使用的方法包括热导向、磁导向、pH导向等。有些靶组织的透过性对热敏感，给药同时结合热疗即可使纳米药物粒子更好地作用于组织[3]。 4.提高控释效果 普通制剂有“峰谷现象”，而纳米药物的特殊结构使得药物可以恒速释放作用于器官或组织，从而使体内药物浓度保持平稳，减少给药次数，提高药效和安全度。一般是通过调节纳米粒子表面的性质，如亲水性、电荷等来调整其在体内服役时间长短
纳米材料的制备方法与应用 贾警(11081002) 蒙小飞（11091001） 1引言 自从1984年德国科学家Gleiter等人首次用惰性气体凝聚法成功地制得。铁纳米微粒以来，由于纳米材料有明显不同于体材料和单个分子的独特性质—小尺寸效应、表面与界面效应、量子尺寸效应和宏观量子轨道效应等，以及其在电子学、光学、化工、陶瓷、生物和医药等诸多方面的重要价值。引起了世界各国科学家的浓厚兴趣。几十年来，对纳米材料的制备、性能和应用等各方面的研究取得了丰硕的成果。纳米材料指其基本组成颗粒尺寸为纳米数量级，处于原子簇和宏观物体交接区域的粒子。颗粒直径一般为1~100nm之间。颗粒可以是晶体，亦可以是非晶体。由于纳米材料具有其特殊的物理、机械、电子、磁学、光学和化学特性，可以预见，纳米材料将成为21世纪新一轮产业革命的支柱之一。 2纳米材料的制备方法 纳米材料有很多制备方法，在此只简要介绍其中几种。 2.1溶胶-凝胶法 溶胶-凝胶法是材料制备的是化学方法中的较为重要的一种，它提供一种再常温常压下合成无机陶瓷、玻璃、及纳米材料的新途径。溶胶-凝胶法制备纳米材料的主要步骤为选择要制备的金属化合物，然后将金属化合物在适当的溶剂中溶解，然后经过溶胶-凝胶过程而固化，在经过低温处理而得到纳米粒子。 2.2热合成法 热合成法制备纳米材料是在高温高压下、水溶液中合成，在经过分离和后续处理而得到纳米粒子，水热合成法可以制备包括金属、氧化物和复合氧化物在内的产物。主要集中在陶瓷氧化物材料的制备中。 2.3有机液相合成 有机液相合成主要采用在有机溶剂中能稳定存在金属、有机化合物及某些具有特殊性质的无机化合物为反应原料，在适当的反应条件下合成纳米材料。通常这些反应物都是对水非常敏感，在水溶剂中不能稳定存在的物质。最常用的反应方式就是在有机溶剂中进行回流制备。 2.4惰性气体冷凝法 惰性气体冷凝法是制备清洁界面的纳米粉体的主要方法之一。其主要过程是在真空蒸发室内充入低压惰性气体，然后对蒸发源采用真空蒸发、加热、高频感应等方法使原料气化或形成等离子体。原料气体分子与惰性气体分子碰撞失去能量，凝集形成纳米尺寸的团簇，然后骤冷。该方法制备的纳米材料纯度高，工艺过程中无其它杂质污染，反应速度快，结品组织好，但技术设备要求高。 2.5反相胶束微反应器法
姓名：陈静学号：2009200428 碳纳米管制备技术研究进展 摘要：碳纳米管是一种具有独特结构的一维量子材料，由石墨碳原子层卷曲而成。由于拥有潜在的优越性能，碳纳米管无论在物理、化学还是在材料学领域都将有重大发展前景。近年来，美国、日本、德国和中国等国家相继成立了纳米材料研究机构，碳纳米管的研究进展随之加快，并在制备及应用方面取得了突破性进展。本文着重从碳纳米管的制备方法与应用前景两方面，阐述了碳纳米管的研究进展与发展潜力。 0 引言 随着微电子技术的进一步发展，微细化成为器件的重要发展方向，纳米器件的研究成为近几年的热点。并出现了许多不同的纳米器件制备工艺，如,：操纵原子、模板法制备纳米材料、纳米材料选择性生长等，但还未出现材料选择性好、成本低、可批量生产的技术。目前，以纳米材料为模块，采用自下而上的构筑加工工艺（Bottom-up）制作纳米器件已成为一个亮点。这种工艺中，纳米材料可经不同制备方法获得，并可对其进行提纯、筛选等一系列前处理，进而充分保证了材料的质量，Bottom-up的构筑方式可根据设计要求实现任意纳米级尺寸的纳米器件，但目前还未出现有效、可控排布纳米材料的有关报道。 碳纳米管由于具有独特的结构、电学性质，已成为制备纳米器件的首要候选材料。碳纳米管是一种一维管状分子结构的新型功能材料，以其特殊的结构显示出了极强的量子效应和奇特的物理化学性能，在催化、复合材料、储能材料和微电子器件等诸多领域表现出了很大的潜在应用前景。目前制备碳纳米管的方法有石墨电弧法、激光法、催化裂解法(CVD)等，其中前两种方法存在产量少，不易实现工业化生产的特；而CVD法以其设备简单，成本低，反应过程容易控制，产量高等优点成为目前制备碳纳米管的主流。