纳米材料考题

2018-11-28 15:46

一、什么是荷叶效应?

主要是指莲叶表面具有超疏水以及自洁的特性,即荷叶的疏水效应和荷叶的自洁效应

二、纳米效应包括哪些?

量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应、库仑阻塞和量子隧穿、介

电陷域效应

三、什么是一维纳米材料?

在两个维度上为纳米尺度的材料,即具有纤维结构的称为一维纳米材料。一维纳米材料就是指在一个尺寸方向是纳米级别的,常见的就是纳米线这种纳米材料,如碳纳米管等材料 准一维实心的纳米材料,两维方向上为纳米尺度,长度方向尺度可以大许多,甚至可以达到宏观量级。

四、什么是石墨烯?

石墨烯是一种二维晶体,石墨烯的基本结构单元为有机材料中最稳定的苯六元环, 是目前最理想的二维纳米材料.。理想的石墨烯结构是平面六边形点阵,可以看作是一层被剥离的石墨分子,即当把石墨片剥成单层之后,这种只有一个碳原子厚度的单层就是石墨烯。

五、纳米材料自下而上制备技术是什么?

(题外——自上而下:通过微加工技术,在尺寸上纳米化;固体?微米颗粒?纳米颗粒) 本题——自下而上:以原子、分子为基本单元,按照设计组装成纳米结构。主要有:气相法制备纳米微粒、液相法制备纳米微粒、纳米微粒的表面修饰 六、纳米粉体为什么存在团聚问题?如何解决?

由于纳米材料表面效应大、吸附能力强、极易团聚。

针对不同材料有5种方法可以有效地克服纳米粉末的团聚,实现纳米粉末的分散: 分散剂法、超声波法、表面活性剂、直接分散法、改进的胶粉混合法。 七、常用气相和液相制备纳米材料的方法有哪几种?

气相法制备纳米微粒——1.气体冷凝法 2.活性氢-熔融金属反应法3.溅射法4.流动液面上真空蒸镀法 5.电热蒸发法6.混和等离子法 7.激光诱导化学气相沉积(LICVD) 8.爆炸丝法 9.化学气相凝聚法(CVC)和燃烧火焰-化学气相凝聚法(CFCVC)

液相法制备纳米微粒——1.沉淀法 2.喷雾法 3.水热法 4.溶剂挥发分解法 5.溶胶-凝胶法 6.辐射化学合成法

八、观察纳米材料表面形貌最常用的方法有哪几种? 扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜(AFM)、 扫描电子显微镜-SEM 、扫描电子显微镜-SEM 、 X射线衍射仪,

扫描隧道电子显微镜(STM)扫描探针显微技术(SPM)原子力显微镜(AFM)近场光学显微镜(SNOM)红外及拉曼光谱傅立叶变换远红外光谱谱分析法紫外-可见光谱穆斯堡尔谱学(能得到有关最外层的化学信息)广延X射线吸收精细结构光谱(EXAFS)正电子湮没(PAS)场离子显微镜(FIM)热分析

九、表征纳米颗粒粒径分布用什么仪器?

激光散射法 用于测试纳米粒子的粒径大小、粒径分布等。

扫描电子显微镜SEM、透射电子显微镜TEM

透射电镜观察法,X射线衍射线线宽法,比表面积法,X射线小角散射法,拉曼散射法,光子相关谱法

颗粒粒度的表征方法——透射电镜观察法,比表面积法,重量法,谢乐公式

十、什么是谢乐公式?用来干什么? D=Kλ/Bcosθ

其中K为Scherrer常数,其值为0.89; D为晶粒尺寸(nm);

B为积分半高宽度,在计算的过程中,需转化为弧度(rad); θ为衍射角;

λ为X射线波长,通常为0.154056 nm。 是XRD分析晶粒尺寸的著名公

十一、 为什么减小TiO2颗粒的尺寸,可以提高其光催化效果?

1、粒径小于10nm,量子尺寸效应变得显著,能隙变宽,价带电位变得更正,导带电位变得更负,增加了光生电子和空穴的氧化-还原能力。2、小粒径有利于光生载流子从粒子内部扩散到表面,与表面的给体或受体发生氧化还原反应。粒径越小,电子和空穴复合概率就越小。导致光催化活性提高。3、小粒径微粒的比表面积高,增加了吸附有机污染物的能力,从而提高了光催化能力。

十二、 解释金属纳米颗粒几乎都是深色的原因?

金属的纳米微粒光反射能力显著下降,通常可低于l%,由于小尺寸和表面效应使纳米微粒对光吸收表现极强能力;

十三、 写出Kubo公式,分析为什么低温下微粒总是倾向于保持电中性?

kBT??W?e/d?1.5?10kB/dK(A)W为取出或放入一个电子所做的功,d为超微粒子直径,e为电子电荷。随着d减小,W迅速增加。因此低温下微粒总是倾向于保持电中性。 十四、 为什么可以用碳纳米管制作场发射显示器?

1928年提出场发射电极理论.1968年提出运用场发射电子制作显示器.以毫微米碳管作为阴极发射材料只需起始电压4.8—5.3V,1995年对开口碳纳米管施加-100~-110V偏压,产生0.5到1.5mA的场发射电流, 观察到碳纳米管尖端发出非常微弱的白光.提出以碳纳米管做场发射器件的构想.

在驱动电压下,阴极碳纳米管尖端能产生强电场,碳纳米管尖端的电子通过势垒贯穿飞出碳纳米管尖端表面,一部分电子在阳极高压作用下,飞向阳极穿过铝膜,分别轰击红、绿、蓝三基色荧光粉,产生不同波长的光子,实现彩色信号的显示,背散射的光子经铝反射膜反射后向前传播,以增强彩色信号的强度。 十五、 为什么纳米微粒呈球形?

纳米微粒尺寸小,表面能高,位于表面的原子占相当大的比例。这是由于粒径小,表面积急剧变大所致。这样高的比表面,使处于表面的原子数越来越多,同时表面能迅速增加。将采取单一立方晶格结构的原子尽可能以接近圆(或球)形进行配置的超微粒模式

25o

十六、 是否铁磁材料做得越小,其矫顽力越大?

矫顽力:被磁化的材料在外磁场消失后仍保持一定程度的磁化,要消除其磁性,需外加一反向磁场强度Hc,Hc就叫做矫顽力。

镍微颗粒的矫顽力Hc与颗粒直径d的关系

铁纳米微粒矫顽力与颗粒粒径与温度的关系 纳米微粒在高于临界尺寸时具有高的矫顽力。

一致转动模式

微粒小到一定程度,每个微粒就是一个单磁畴。要去掉磁性,须将每个粒子整体的磁矩翻转,因而需要很大的反向磁场。

十七、 某无机纳米颗粒与聚合物相容性较差,如何解决这一问题?

运用纳米微粒的表面工程对纳米微粒表面进行修饰,就是用物理、化学方法改变纳米微粒表面的结构和状态,实现人们对纳米微粒表面的控制。改善纳米粒子与其它物质之间的相容性.(a)表面活性剂对无机纳米微粒表面的修饰

表面化学修饰——

? ? ?

偶联剂法--纳米粒子表面经偶联剂处理后可以与有机物产生很好的相容性. 酯化反应法--使原来亲水疏油的表面变成亲油疏水的表面,

表面接枝改性法--(1)聚合与表面接枝同步进行法。(2) 颗粒表面聚合生长接枝法.

? (3) 偶连接枝法.

十八、 某无机纳米颗粒粉体需用偶联剂做表面改性,用什么方法可以表征偶联剂已接上去?

红外光谱,核磁共振,质谱

氧化-还原法

化学分析法

沉淀法 中和法 络合法

常用方法

仪器分 析 法 ; 利用各种化学成分的特征谱线(如

原子发射光谱、原子吸收光谱、X射线荧光分析、电子探针微区分析法)对纳米材料的整体及微区的化学组成进行测定,并对

纳米材料的化学成分进行定性、定量分析。

十九、 将无机纳米粉体分散至聚合物中,可以用什么仪器来表征无机粉体粒度大小和分散

程度的好坏?

二十、 设计一款可以自洁的窗玻璃? 二十一、 用什么方法测量多空颗粒的比表面积?

通过测定粉体单位重量的比表面积SW,可由下式计算纳米粉中粒子直径(设颗粒呈球形): d?6/?Sw式中,?为密度,d为比表面积直径;Sw的一般测量方法为BET多层气体吸附法. BET方程如下: Vk?p? V(p0?p)[1?(k?1)p/p0] mVmNAAm通过化简:即可用下式计算出吸附剂的表面积S: S?V0固体比表面积测定时常用的吸附质为N2气

二十二、 十几年前,集成电路的线宽做到了500纳米,当前集成电路的线宽做到了32

纳米,是否会继续小下去?为什么?

不会无限制的小下去,量子尺寸效应限制,由计算可得当粒径小于20nm时,出现量子尺寸效应,产生能级裂分,Ag纳米微粒变成”绝缘体”。

量子尺寸效应、隧道效应将会是未来微电子器件的基础,或者说它确定了现存微电子器件进一步微型化的极限、当微电子器件进一步细化时,必须考虑上述量子效应。


纳米材料考题.doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:化龙镇中心小学反恐防暴自查整改情况总结

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: