论述纳米纤维素的主要制备方法及产物特点？
题目
论述纳米纤维素的主要制备方法及产物特点？
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第1题：
制备纳米粒子有哪些方法？
正确答案:1.化学气相沉积法。
2.沉淀法
3.溶胶-凝胶法
4.微乳液法
5.流变相合成法
6.水热及溶剂热法
7.先驱物法 -
第2题：
制备纳米粉体只要有哪些方法？各方法的主要原理是什么？各有何优缺点？
正确答案: 气相水解法，该工艺产品纯度高、粒径小、分散性好，但多对过程控制和设备材质要求较高；硫酸氧钛溶液中和法，优点是来源广泛，产品成本较低，但工艺路线较长，自动化程度低，各个工艺的参数需要严格控制；
胶体化学法；水热合成法；沉淀水解法，优点是成本较低，工艺简单，质量稳定，但是适应面较窄；
溶胶-凝胶法，设备比较简单制备出来的纳米粒子均匀，粒度比较小，但是工艺参数要求严格且不易控制，制备过程中还会发出毒性有机物，污染环境；固相法，该方法工艺简单、成本低、产量大，但产品粒度范围较宽，很难制的100纳米以下的粉体，长时间机械能作用会使物料发生一定程度的机械力化学反应。 -
第3题：
简述块体纳米材料的制备方法原理
正确答案: 外压力合成法：
（1）惰性气体凝聚原位加压成形法
（2）高能机械研磨法
（3）电解沉积法
相变界面成形法：
非晶晶化法
大塑性变形法（粉末冶金法，高温、高压法）
电解沉积法原理：电解沉积法是指在溶液中带正电的金属离子，吸附到带负电的纳米颗粒表面，然后在电动力的作用下移至阴极，金属离子还原成原子，并与所俘获的纳米颗粒一起占据阴极金属或合金表面的位置，而形成涂层，逐渐形成薄膜纳米材料。
非晶晶化法原理：非晶晶化法是通过控制非晶态固体的晶化动力，来获得块体纳米材料的方法，它包括非晶态固体的获得和晶化两个过程。
大塑性变形法原理：它是材料在准静态压力作用下自身发生严重塑性变形，从而将材料的晶粒尺寸细化到亚微米级或纳米数量级。
粉末冶金法原理：粉末冶金法是把纳米粉压实成实体，然后放到热压炉中烧结。
高温、高压法原理：高温、高压法是将真空电弧炉熔炼的样品置入高压腔体内，加压至数GPa后升温，通过高压抑制原子的长程扩散及晶体的生长速率，从而实现晶粒的纳米化 ，然后再从高温下固相淬火以保持高温、高压组织。 -
第4题：
浅析纳米（结构）薄膜的制备方法。
正确答案:溶胶—溶胶法；电沉积法；高速超微粒子沉积法；等离子体化学气相沉积技术；溅射法；化学气相沉积法；惰性气体蒸发法。 -
第5题：
问答题列举制备纳米TiO2薄膜的五种方法。正确答案： 溶胶－凝胶法、磁控溅射法、化学气相沉积法、液相沉积法、电沉积法。解析： 暂无解析 -
第6题：
填空题根据制备状态的不同，制备纳米微粒的方法可以分为（）正确答案： 气相法、液相法和固相法解析： 暂无解析 -
第7题：
问答题制备纳米粉体只要有哪些方法？各方法的主要原理是什么？各有何优缺点？正确答案： 气相水解法，该工艺产品纯度高、粒径小、分散性好，但多对过程控制和设备材质要求较高；
硫酸氧钛溶液中和法，优点是来源广泛，产品成本较低，但工艺路线较长，自动化程度低，各个工艺的参数需要严格控制；
胶体化学法；
水热合成法；
沉淀水解法，优点是成本较低，工艺简单，质量稳定，但是适应面较窄；
溶胶-凝胶法，设备比较简单制备出来的纳米粒子均匀，粒度比较小，但是工艺参数要求严格且不易控制，制备过程中还会发出毒性有机物，污染环境；
固相法，该方法工艺简单、成本低、产量大，但产品粒度范围较宽，很难制的100纳米以下的粉体，长时间机械能作用会使物料发生一定程度的机械力化学反应。解析： 暂无解析 -
第8题：
单选题制备纳米粒的材料（）A聚乙二醇
B聚氰基丙烯酸异丁酯
C聚乳酸
D磷脂
E乙基纤维素
正确答案： E解析： 暂无解析 -
第9题：
问答题论述纳米材料制备方法。正确答案： （1）惰性气体淀积法:当金属晶粒尺寸为纳米量级时，由于具有很高的表面能，极容易氧化，所以制备技术中必须采取惰性气体（如He，Ar）保护。在蒸发系统中进行制备，将原始材料在约1KPa的惰性气氛中蒸发，蒸发出来的原子与He原子相互碰撞，降低了动能，在温度处于77K的冷阱上淀积下来，形成尺寸为数纳米的疏松粉末。
（2）还原法:用金属元素的酸溶液，以柠檬酸钠为还原剂迅速混合溶液，并还原成具有纳米尺寸的金属颗粒，形成悬浮液，为了防止纳米微粒的长大，加入分散剂，最后去除水分，就得到含有超微细金属颗粒构成的纳米薄膜材料。
（3）化学气相淀积法:射频等离子体技术采用频率为10-20MHz的射频场，以H2稀释的SiH4为气源，在射频电磁场作用下，使SiH4经过离解、激发、电离以及表面反应等过程，在衬底表面生长成纳米硅薄膜。
采用激光增强等离子体技术，在激光作用下分解高度稀释的SiH4气体，产生等离子体，然后淀积生长纳米薄膜。
（4）溶胶-凝胶法:溶胶-凝胶技术是制备纳米结构材料的特殊工艺。溶胶-凝胶方法用一种或多种醇盐的均匀溶液作原料，醇盐是制备氧化硅、氧化铝、氧化钙及氧化锆的有机金属前驱体，可用一种催化剂来启动化学反应并控制pH值。
溶胶-凝胶工艺路线：溶解和前驱体反应；凝胶成型；干燥；烧结得到致密物质。
溶胶-凝胶法的优点是工艺简单、所得物质纯度高，通过烧结可以得到致密陶瓷。溶胶-凝胶法能够制备气孔相连接的多孔纳米材料，在复合材料的设计和制备方面发挥重要作用。
（5）球磨法
球磨工艺目的是减小微粒尺寸、固态合金化、混合以及改变微粒形状。主要方法包括滚转、摩擦磨、振动磨和平面磨。球磨的动能是它的质量和速度的函数，致密的材料使用陶瓷球，在连续严重塑性形变中，位错密度增加，在一定的临界位错密度下松弛为小角度亚晶，晶格畸变减小，粉末微粒的内部结构连续地细化到纳米尺寸。解析： 暂无解析 -
第10题：
问答题在纳米材料的制备中，物理方法哪有四种？化学方法有哪七种？正确答案： 物理方法：真空冷凝法、物理粉碎法、机械球磨法和非晶晶化法。
化学方法：沉淀法、溶胶—凝胶法、水（溶剂）热法、固相热分解法、燃烧法、喷雾高温分解法、化学还原法。解析： 暂无解析 -
第11题：
填空题按照制备原理不同，纳米材料的制备方法可分为（）；按照制备系统的状态分类，分为（）。正确答案： 物理法、化学法、综合法,气相法、液相法、固相法解析： 暂无解析 -
第12题：
问答题简述sol-gel法(溶胶-凝胶法)制备纳米薄膜的过程、途径及特点？正确答案： 过程：从金属的有机或无机化合物的溶液出发，在溶液中通过化合物的加水分解、聚合，把溶液制成溶有金属氧化物微粒子的胶溶液，进一步反应发生凝胶化，再把凝胶加热，可制成非晶态玻璃、多晶体陶瓷。
途径：有机途径和无机途径。有机途径是通过有机金属醇盐的水解与缩聚而形成溶胶；无机途径则是将通过某种方法制得的氧化物微粒，稳定地悬浮在某种有机或无机溶剂中而形成溶胶。
特点：
A.工艺设备简单，不需要任何真空条件或其他昂贵的设备，便于应用推广。
B.在工艺过程中温度低。这对于制备那些含有易挥发组分或在高温下易发生相分离的多元体系来说非常有利。
C.很容易大面积地在各种不同形状、不同材料的基底上制备薄膜，甚至可以在粉体材料表面制备一层包覆膜，这是其他的传统工艺难以做到的。
D.容易制出均匀的多元氧化物薄膜，易于实现定量掺杂，可以有效地控制薄膜的成分及结构。e、用料省，成本较低。解析： 暂无解析 -
第13题：
制备纳米粒的材料（）
- A、聚乙二醇
- B、聚氰基丙烯酸异丁酯
- C、聚乳酸
- D、磷脂
- E、乙基纤维素
正确答案:B -
第14题：
介绍一种生物基纳米复合材料的研发目的、制备方法及产物的主要功能特点？
正确答案: 生物基纳米纤维素及其自聚集气凝胶的制备
由于目前对生物质纤维素的开发与利用技术还不完善，仍有大量的纤维素资源被遗弃在田间，或被焚烧掉，整个纤维素资源的利用附加值仍有待于进一步提高.合理开发利用这些生物质资源，制备出性能优异的纤维素基制品，使其更好地为人类的生产生活服务，有着重要的研究意义。
将制备的纳米纤维素水悬浊液浇注到培养皿中，置于冰箱中冷冻处理，冷冻时间大于24h。然后将冷冻的样品置于冷冻干燥机中进行冷冻干燥处理，制得纳米纤维素气凝胶。冷冻干燥过程中，冷胼温度低于-55℃，真空度低于15Pa。
当水悬池液的浓度低于0.2wt%时，经冷冻干燥后，高强度超声纳米纤维素及TEMPO氧化纳米纤维素会自聚集成细长的纤维，并形成三维网状缠结结构。当水悬浊液的浓度大于0.5wt%时，以上两种纳米纤维素会自聚集成二维片状结构。由于长度较短，盐酸水解纳米纤维素及硫酸水解纳米纤维素经冷冻干燥处理后只能自聚集成二维片状结构。高强度超声纳米纤维素及TEMPO氧化纳米纤维素气凝胶具有非常好的柔軔性，可以反复弯曲。这两种气凝胶还具有非常高的水分承载值及染料吸附能力。所有纳米纤维素气凝胶均显示出良好的热绝缘及声吸附特征。
由高长径比的纳米纤维素自聚集成的高强度超声纳米纤维素及TEMPO氧化纳米纤维素气凝胶，显示出了较强的柔韧性及延展性。当将压缩后得到的小薄片浸渍于水中，气凝胶的容积仍可被缓慢的恢复，表明这一气凝胶具有强健的交联网络及稳定的孔隙结构。由于纳米纤维素气凝胶具有非常高的孔隙率，十分有利于离子及分子的进入和扩散，使气凝胶具有较强的吸附能力。
纳米纤维素气凝胶还具有热绝缘特征。
纳米纤维素气凝胶还具有十分优异的声吸附特征，在低频条件下，气凝胶的吸声率较低，但会随着声频率的提高而逐渐增大。 -
第15题：
简述纳米材料制备过程中的主要问题和解决方法。
正确答案: （1）纳米粒子的分散。纳米粒子粒径小，表面能高，极易形成团聚的大颗粒
解决方法：
超声分散：利用超声波空化产生的高温、高压或强冲击波和微射 流作用，可大幅度地弱化纳米粒子的表面作用和静电作用，有效地防止纳米粒子团聚而使之充分分散。 机械搅拌分散 化学改性分散。通过化学反应赋予纳米粒子表面一定的有机化合物薄膜，可以提高纳米粒子在有机基质中的分散性。 分散剂分散
（2）纳米粒子的污染：目前没有十分有效的解决方法。 -
第16题：
问答题简述块体纳米材料的制备方法原理正确答案： 外压力合成法：
（1）惰性气体凝聚原位加压成形法
（2）高能机械研磨法
（3）电解沉积法
相变界面成形法：
非晶晶化法
大塑性变形法（粉末冶金法，高温、高压法）
电解沉积法原理：电解沉积法是指在溶液中带正电的金属离子，吸附到带负电的纳米颗粒表面，然后在电动力的作用下移至阴极，金属离子还原成原子，并与所俘获的纳米颗粒一起占据阴极金属或合金表面的位置，而形成涂层，逐渐形成薄膜纳米材料。
非晶晶化法原理：非晶晶化法是通过控制非晶态固体的晶化动力，来获得块体纳米材料的方法，它包括非晶态固体的获得和晶化两个过程。
大塑性变形法原理：它是材料在准静态压力作用下自身发生严重塑性变形，从而将材料的晶粒尺寸细化到亚微米级或纳米数量级。
粉末冶金法原理：粉末冶金法是把纳米粉压实成实体，然后放到热压炉中烧结。
高温、高压法原理：高温、高压法是将真空电弧炉熔炼的样品置入高压腔体内，加压至数GPa后升温，通过高压抑制原子的长程扩散及晶体的生长速率，从而实现晶粒的纳米化 ，然后再从高温下固相淬火以保持高温、高压组织。解析： 暂无解析 -
第17题：
问答题什么是纳米材料？简述纳米材料的主要制备方法和工艺。正确答案： 纳米材料：通常定义为材料的显微结构中，包括颗粒直径、晶粒大小、晶界、厚度等特征尺寸都处于纳米尺寸水平的材料。（指材料块体中的颗粒、粉体粒度在10-100nm之间，使其某些性质发生突变的材料）
主要制备方法和工艺：气相冷凝法、球磨法、非晶晶化法、溶胶－凝胶法。解析： 暂无解析 -
第18题：
问答题简述分子束外延制备纳米薄膜的特点。正确答案： 分子束外延基本原理：
在超高真空的条件下利用Kunsen蒸发器中的蒸发出的分子束或原子束在真空室中不受碰撞直接沉积在衬底表面，沿着原来衬底的晶格方向进行生长的一种方法。
该法生长温度低，能严格控制外延层的层厚组分和掺杂浓度，但系统复杂，生长速度慢，生长面积也受到一定限制。
特点：
（1）生长速率极慢，每秒1—10埃，因而可以生长极薄而厚度均匀的外延层，实际上是一种原子级的加工技术；
（2）外延生长的温度低，可以避免衬底与外延层间的杂质在扩散，而获得杂质浓度分布异常陡峭p—n结，同时又避免通常在高温下产生的热缺陷；
（3）生长是在超高真空中进行的，衬底表面经过处理可成为完全清洁的，在外延过程中可避免沾污，因而能生长出质量极好的外延层。在分子束外延装置中，一般还附有用以检测表面结构、成分和真空残余气体的仪器，可以随时监控外延层的成分和结构的完整性。解析： 暂无解析 -
第19题：
问答题高频感应加热法制备纳米颗粒有何特点？正确答案： 通过高频感应的方式加热被蒸发材料从而制得纳米颗粒的方法称为高频感应加热法。其特点为：
⑴高频感应具有感应搅拌作用，坩埚内合金均匀性好；
⑵可以将熔体的温度保持恒定；
⑶可以在长时间内以恒定的功率运转；
⑷加热源的功率大：MW级；
⑸加热体中可以放入50g左右的样品，一次可以得到0.5~1g左右的纳米样品
⑹粒径分布窄，粒径均匀性好。解析： 暂无解析 -
第20题：
填空题纳米材料制备的物理方法可分为（）等。正确答案： 蒸发冷凝法 、 物理粉碎法 、 溶液蒸发法 、 机械合金法解析： 暂无解析 -
第21题：
问答题纳米材料的化学制备方法有哪些？正确答案： 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。解析： 暂无解析 -
第22题：
问答题简述纳米材料制备过程中的主要问题和解决方法。正确答案： （1）纳米粒子的分散。纳米粒子粒径小，表面能高，极易形成团聚的大颗粒
解决方法：
超声分散：利用超声波空化产生的高温、高压或强冲击波和微射 流作用，可大幅度地弱化纳米粒子的表面作用和静电作用，有效地防止纳米粒子团聚而使之充分分散。 机械搅拌分散 化学改性分散。通过化学反应赋予纳米粒子表面一定的有机化合物薄膜，可以提高纳米粒子在有机基质中的分散性。 分散剂分散
（2）纳米粒子的污染：目前没有十分有效的解决方法。解析： 暂无解析 -
第23题：
填空题制备高聚物/粘土纳米复合材料方法有（）和（）两种。正确答案： 插层聚合,插层复合解析： 暂无解析