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纳米材料合成中的自上而下和自下而上有什么优缺点?

一、纳米材料合成中的自上而下和自下而上有什么优缺点? “自上而下”的方法:将较大尺寸(从微米级到厘米级)的物质通过各种刻蚀技术来制备我们所需要的纳米结构。 其优点在

一、纳米材料合成中的自上而下和自下而上有什么优缺点?

“自上而下”的方法:将较大尺寸(从微米级到厘米级)的物质通过各种刻蚀技术来制备我们所需要的纳米结构。

其优点在于可以很方便的制备各种奇异的三维结构;也可以制备继承原始形貌结构的多孔材料。

但缺点是浪费材料,将大尺寸材料刻蚀成小尺寸纳米材料,剩余材料都浪费了;同时对目标材料的微观形貌有所限制,并不能通过控制原子或离子间的距离来调控形貌。

“自下而上法”:讲一些较小的结构单元(如原子、分子、纳米粒子等)通过弱的相互作用自组装构成相对较大,较复杂的结构体系(在纳米尺度上)。目前我从文献上看到的方法有相界面合成法,包括水油两相界面和气液两相界面。

优点是节省材料,可以控制形貌,材料厚度等。但缺点是合成困难,往往达不到我们所需的材料尺寸要求。

二、DNA为什么能合成纳米材料?

DNA分子除了具有基因的遗传特性外,同时也是一个结构精巧的一维纳米线。

将DNA与纳米材料组合起来,甚至将DNA本身作为一种纳米材料,可以为生命科学、材料科学、环境科学等领域带来前所未有的推动作用。

介绍DNA纳米技术中最为引人注目的几个主要方向,即DNA分子的生物传感器、DNA分子操纵和分子机器,以及DNA分子计算机

三、为什么合成一维纳米材料?

一维纳米材料的合成与制备

一维纳米材料由于其独特的物理,化学性质和在探针,器件等方面的巨大潜在应用,如今一维纳米材料已经成为纳米材料研究中最热门的领域.选择性的制备各种类型的具有特定性能的功能纳米材料,是当前纳米材料控制合成的

四、纳米材料的合成方法有哪些?

从大的方面讲,可以分为物理法(如研磨法、溅射法等)、化学法(如溶胶-凝胶法等)和生物法(利用活的生物体或细胞合成纳米材料)。

具体到各个材料上, 对应的技术又有不同。 可以是上述几种方法结合使用, 也可以是非常独特的方法。 总之, 需要将材料制成表面为纳米级, 以保证材料具有微表面越大越好

五、纳米材料安全吗?

有危险。但是合格产品的安全性是有保障的,看到下面的病例请不要恐慌,不必因噎废食,目前纳米材料的危险可能主要还是在相关工业的一线生产者身上,跟产品受众的关系不大。

涂料课上老师讲的案例:

Nanoparticle safety in doubt : Nature News

虽然nature news在质疑叶诗文以后略显丧尸信用几近破产尤其在贵国……毕竟还是比较靠得住。

这则新闻的要点如下:

European Respiratory Journal 发表的文章

Exposure to nanoparticles is related to pleural effusion, pulmonary fibrosis and granuloma

报道了这样一件事,七位纳米涂料工厂女工因纳米颗粒吸入肺部出现肺部水肿、呼吸困难等症状,后两人死亡。

文章里说,动物实验早就证明了纳米颗粒对肺部有损害,也存在其它危险。但是这是第一次出现与人相关的病例。

通过研究发现,女工的肺部组织和积水里,有直径30nm的颗粒,与工厂环境使用的纳米材料一致。这些工人07到08年间在工厂工作了5~13个月不等。

文章结论:长期、无防护的暴露在纳米颗粒中可能导致肺部损伤。这些纳米颗粒穿透肺部后不能移除。劳动防护非常重要。

纳米材料对健康的危害是这样的:

1 吸入肺部。至少造成肺炎发病率上升,重则(参见上面的新闻)。

2 从肺部可以进入血液。

3 可以进入脑部。研究将大鼠暴露在纳米颗粒中,从嗅球中检出纳米颗粒。

4 皮肤。纳米防晒乳液等中的纳米颗粒可能通过皮肤吸收进入人体导致氧化和破坏DNA。这一点是有争议的,至少我上课的时候还有争议。

查了下最新的文献,看到一篇→

Silver percutaneous absorption after exposure to silver nanoparticles: A comparison study of...

←这是做皮肤吸收纳米颗粒研究的。文章希望通过研究相关机理促进含银纳米颗粒(该颗粒广谱抗菌)在烧伤治疗中的应用。

所以,这个故事告诉我们科技是把双刃剑,就算皮肤真的能吸收纳米颗粒,未必是危害。用于给药,不也挺好的。

维基百科关于

Nanoparticle

safety这段,谈到了对人体的危害和对环境的危害。感兴趣的可以读读。

学化学的可以做出自然界没有自发生成的好多东西,比如纳米材料,这个东西就是这样,用得好提升全人类的幸福感,用不好,就……由于特殊的三维尺寸,大比表面积,很高的反应活性等等这些特性,纳米颗粒的存在具有环境危害是一个共识,要点是怎么控制危害。

最后,解释几句,涂料生产本身就是个高危行业,这尼玛无论如何找不到正确的洗地姿势惹,没有劳动防护是逗谁呢,草菅人命的血汗工厂……

不赖纳米技术本身。与行业也没关系。

纳米技术什么的用在涂料里也是大势所趋,别看怕了不敢用了朋友。(﹁"﹁)

“长期无防护的暴露在生产环境中”和“涂料涂装以后的家里”,差的距离非常多。有多多?反正非常多。

用了女工生产的东西,不会怎么样的。

放心。

真的,请放心。

市面上标志用了纳米技术的产品,也和纳米颗粒环境天差地别。不会被你吸进去的!

实验室里玩碳纤的民工什么的,都知道怎么防护,谢谢关心。

化妆品……合格产品都没问题,姑娘们还是放心抹。

总之,上面的病例是职业病,跟咱们普通群众没有关系的。

纳米颗粒吸入确实有危害,PM2.5爆表以后尽量减少外出。

祝好!

谢谢阅读!

2014年6月3日17:19:30

六、纳米棒纳米片怎么合成?

合成方法如下:1、纳米棒主要的合成方法主要有模板法,电化学合成法,种子生长法等,其机理不可一概而论。2、就种子生长法而言,金纳米种子经历快速各向同性生长后。3、随即进入各向异性生长模式,最终生成纳米棒。

七、合成稀土纳米材料的优势特点是什么?

稀土元素本身具有丰富的电子结构,表现出许多光、电、磁的特性。

稀土纳米化后,表现出许多特性,如小尺寸效应、高比表面效应、量子效应、极强的光、电、磁性质、超导性、高化学活性等,能大大提高材料的性能和功能.

八、水热反应釜能合成哪些纳米材料?

不请自来,答主准大二,实验室来了不到一年。实验室做的方向是水热和溶剂热合成,产物基本上都是四氧化三铁纳米离子。我们要刷的东西基本上就两个,一个是做前体的烧杯,一个是水热反应釜。一般来说,反应物混合均匀反应釜之后,烧杯就水冲泡+水煮,1个小时取出,进酸缸,我们用的是1:1的盐酸或者1:1硝酸。泡一夜左右取出来,水冲几次,然后超纯水冲洗三次,进烘箱80摄氏度一小时左右杯子就干了可以用了。水热合成后的反应釜一般内壁都沾着秘制物质,一般都是产物倒出来,水冲一冲就进酸缸泡了……不过时间久了要换酸。如果有点泡不出来,可以1:1硝酸入馆,盖好盖子,进烘箱80摄氏度过夜。第二天水冲。如果这样还不行,王水泡两小时效果很好。下午用的王水 大概800mL 谢谢你可以看到这里❤️ ✌️搬砖快乐

九、SLS法合成一维纳米材料的方法?

(1)电弧放电法电弧放电法是制备纳米碳管最原始的方法,该方法也用于制备其它一维纳米材料。(2)化学气相沉积法化学气相沉积法通常是指反应物经过化学反应和凝结过程,生产特定产物的方法。(3)激光溅射法(包括激光沉积法)激光溅射法也是制备一维纳米材料的重要方法。激光溅射法所用的设备包括激光源、聚光镜、目标靶、管式炉、冷却环、真空泵和气流阀等几个部分组成。(4)液相合成法液相合成法又称湿化学法,它包含了水热法、溶剂热法和微乳液法等通过溶液生长合成一维纳米材料的方法。

十、纳米等于纳米材料吗?

  纳米(nm)和米、微米等单位一样,是一种长度单位,一纳米等于十的负九次方米,约比化学键长大一个数量级。纳米科技是研究由尺寸在0.1至100纳米之间的物质组成的体系的运动规律和相互作用以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术。可衍生出纳米电子学、机械学、生物学、材料学加工学等。   纳米材料是指三维空间尺度至少有一维处于纳米量级(1-100nm)的材料,它是由尺寸介于原子、分子和宏观体系之间的纳米粒子所组成的新一代材料。由于其组成单元的尺度小,界面占用相当大的成分。因此,纳米材料具有多种特点,这就导致由纳米微粒构成的体系出现了不同于通常的大块宏观材料体系的许多特殊性质。纳米体系使人们认识自然又进入一个新的层次,它是联系原子、分子和宏观体系的中间环节,是人们过去从未探索过的新领域,实际上由纳米粒子组成的材料向宏观体系演变过程中,在结构上有序度的变化,在状态上的非平衡性质,使体系的性质产生很大的差别,对纳米材料的研究将使人们从微观到宏观的过渡有更深入的认识。 

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