简述纳米材料的四大效应。
题目
简述纳米材料的四大效应。
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第1题：
简述纳米科技、纳米材料的基本概念。
正确答案: 纳米科技：在纳米尺度（l~100纳米）上研究物质（包括原子、分子的操纵）的特性和相互作用，以及利用这些特性的多学科交叉的科学和技术。
纳米材料：三维空间中至少有一维尺寸小于100nm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。 -
第2题：
简述在目前材料技术中获得纳米晶材料十分困难的原因。
正确答案: 制备纳米晶材料关键是在保持块体材料呈现纳米晶结构，而又能获得全致密化。
1）从烧结热力学角度，纳米粉体具有极大的表面能，既为烧结过程中的全致密化提供驱动力，也为晶粒长大提供驱动力；
2）从烧结动力学角度，烧结动力学方程（X/a）m=F（T）.t/am-n，由于纳米粉末颗粒的a值很小，达到相同的x/a值所需时间很短，烧结温度降低。纳米粉末具有本征的偏离平衡态的亚稳结构，热激活过程导致纳米结构不稳定。
所以，获得纳米晶材料十分困难 -
第3题：
问答题请简述纳米材料可分为哪几类？正确答案： 纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类。其中纳米粉末开发时间最长、技术最为成熟，是生产其他三类产品的基础。
纳米粉末又称为超微粉或超细粉，一般指粒度在100纳米以下的粉末或颗粒，是一种介于原子、分子与宏观物体之间处于中间物态的固体颗粒材料。纳米纤维指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料。纳米膜分为颗粒膜与致密膜。颗粒膜是纳米颗粒粘在一起，中间有极为细小的间隙的薄膜。致密膜指膜层致密但晶粒尺寸为纳米级的薄膜。纳米块体是将纳米粉末高压成型或控制金属液体结晶而得到的纳米晶粒材料。解析： 暂无解析 -
第4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5题：
问答题简述纳米材料和超导材料的特性。正确答案： 超导体的主要特性：
（1）“零电阻”特性
零电阻是超导体的一个重要特性。实验发现，当温度下降到某一值时，超导体的电阻会突然降为零，从而材料处于超导态，每种超导物质从正常态（有电阻）转变为超导态（电阻为零）的临界温度（或称转变温度）是不同的，即不同的金属及合金有不同临界温度，每种材料只有温度低于它自己的临界温度时，才会出现超导现象。昂纳斯在研究中还发现，超导转变是可逆的，加热已处于超导态的样品，当温度高于后，样品恢复其正常电阻率。这证实了他的设想，即超导态是物质的一种新的状态，它只依赖于状态参量（如温度），而与样品的历史无关。
（2）临界磁场
研究发现，如果超导材料处于一个外磁场中，则只有当外磁场的磁感应强度小于某一量值时，超导材料才能保持其超导态，否则超导态即被破坏。称为临界磁场，它随不同材料和不同温度而变化。
（3）迈斯纳效应
1933年迈斯纳和奥克逊菲尔德在实验中发现，超导具有完全抗磁性，即进入超导态时，超导体会将内部的磁场完全排出体外，磁力线不能进入人体内，体内的磁场恒等于零这种现象称为完全抗磁性，也常称为迈斯纳效应。所以超导体不仅仅是理想导体（零电阻），而且是完全抗磁体。
纳米材料的只要特性如下：
表面效应；小尺寸效应；.量子尺寸效应；宏观量子隧道效应解析： 暂无解析 -
第6题：
问答题简述纳米材料的制备途径。正确答案： a.“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；b.“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，主要是利用化学和生物学技术。解析： 暂无解析 -
第7题：
问答题纳米材料的五大效应是什么？正确答案： 体积效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、介电限域效应解析： 暂无解析 -
第8题：
单选题“纳米材料”是当今材料科学研究的前沿，1纳米（nm）=10-9m，其研究成果广泛应用于催化及军事科学中，“纳米材料”是指研究、开发出的直径从几纳米至几十纳米的材料，如将“纳米材料”分散到液体分散剂中，所得混合物可能具有的性质是（）A有丁达尔效应
B能全部透过半透膜
C不能透过滤纸
D所得分散系不稳定
正确答案： A解析： 暂无解析 -
第9题：
问答题简述纳米材料的含义、组成与分类。正确答案： 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。纳米材料可有晶体、准晶、非晶组成。纳米材料的基本单元或组成单元可由原子团簇、纳米微粒、纳米线或纳米膜组成，它既可以包括金属材料，也可以包括无机非金属材料和高分子材料。纳米材料通常按照维度进行分类。原子团簇、纳米颗粒等为零维纳米材料，纳米线为一维纳米材料，纳米薄膜为二维纳米材料，纳米块体为三维纳米材料解析： 暂无解析 -
第10题：
问答题简述量子尺寸效应与纳米材料性质。正确答案： 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。解析： 暂无解析 -
第11题：
填空题纳米材料的独特效应包括小尺寸效应、（） 和宏观量子效应。正确答案： 表面效应、量子尺寸效应解析： 暂无解析 -
第12题：
问答题简述纳米材料的特殊的磁学性质。正确答案： 超顺磁性和较高的矫顽力、巨磁电阻效应。解析： 暂无解析 -
第13题：
简述纳米复合材料的界面特点。
正确答案: 复合材料的界面层特点：
（1）具有一定的厚度；
（2）性能在厚度方向上有一定的梯度变化；
（3）随环境条件变化而改变。 -
第14题：
何谓纳米科技和纳米材料？纳米粒子有哪些物理效应和特点？
正确答案:纳米科技：纳研究尺寸在0.1～100nm之间的物质所组成体系的运动规律和相互作用，及其实用技术问题的科学技术。
纳米材料：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。
物理效应：1.久保效应；2.表面与界面效应；3.小尺寸效应；4.量子尺寸效应；5.宏观量子隧道效应
特点：1.物理特性：热性质的变化；磁性的变化；离子导电性增加；光学性质变化；力学性能变化
2.化学特性：化学反应性能提高；吸附性强；催化效率高 -
第15题：
问答题纳米颗粒的纳米效应包括哪些方面？为什么纳米颗粒具有这样的特殊效应？正确答案： 纳米颗粒的纳米效应：
（1）表面效应：纳米颗粒尺寸小，表面大，位于表面的原子占相当大的比例；表面原子的影响不能够忽略，所以纳米颗粒具有高的比表面积和比表面能，会使纳米颗粒表面成为极活泼的表面，大大增强了纳米颗粒的活性和化学反应性；
（2）体积效应：纳米颗粒体积极小，所包含的原子数很少，相应的质量极小。因此，许多现象就不能用通常有无限个原子的块状物质的性质加以说明，这种特殊的现象通常称之为体积效应；
（3）小尺寸效应：当纳米颗粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等物理特征尺寸相当或更小时，晶体周期性的边界条件将被破坏，非晶态纳米颗粒表面层附近原子密度减小，这将导致声、光、电磁、热力学等特性均会出现新的小尺寸效应；
（4）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，纳米半导体微粒存在不连续的最高被占据分子轨道和最低未被占据的分子轨道能级，以及能隙加宽而发生发光带或吸收带由长波长移向短波长的“蓝移”现象；
（5）宏观量子隧道效应：微观粒子具有贯穿势垒的能力。解析： 暂无解析 -
第16题：
问答题简述材料的纳米效应。正确答案： 纳米效应就是指纳米材料具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理、化学特性，这是由于纳米材料具有颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点，以及其特有的效应：表面与界面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应。
（1）小尺寸效应：由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化称为小尺寸效应。在熔点，磁性，热阻，电学性能，光学性能，化学活性和催化性等都较大尺度颗粒发生了变化，产生一系列奇特的性质。
（2）表面与界面效应：随着颗粒的直径的减小，表面积和比表面积都将会显著地增大，表面原子数也将迅速增加。表面原子具有高的活性，且极不稳定，它们很容易与外来的原子相结合，形成稳定的结构。
（3）量子尺寸效应：当粒子尺寸下降到最低值时，费米能级附近的电子能级会由准连续变为离散能级。纳米微粒的声、光、电、磁、热以及超导性与宏观特性有着显著的不同，这被称为量子尺寸效应。
（4）宏观量子隧道效应：隧道效应是指微观粒子具有贯穿势垒的能力，人们发现一些宏观量，如磁化强度、量子相干器中的磁通量等具有隧道效应，称之为宏观量子隧道效应。解析： 暂无解析 -
第17题：
问答题纳米的基本涵义是什么？简述为什么纳米材料会表现出许多前所未有的新特性？正确答案： 纳米材料是指晶粒尺寸为纳米级（10-9米）的超细材料。它的微粒尺寸大于原子簇，小于通常的微粒，一般为100~102nm。它包括体积分数近似相等的两个部分：
一是直径为几个或几十个纳米的粒子。
二是粒子间的界面。
前者具有长程序的晶状结构，后者是既没有长程序也没有短程序的无序结构。
由于纳米材料具有颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点，纳米材料具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理、化学特性，如原本导电的铜到某一纳米级界限就不导电，原来绝缘的二氧化硅、晶体等，在某一纳米级界限时开始导电。即纳米材料显现出纳米效应，具体表现为三大效应：表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。
由于纳米效应，纳米材料光学、热学、电学、磁学、力学乃至化学性质也就相应地发生十分显著的变化。因此纳米材料具备其它一般材料所没有的优越性能，可广泛应用于电子、医药、化工、军事、航空航天等众多领域，在整个新材料的研究应用方面占据着核心的位置。解析： 暂无解析 -
第18题：
问答题简述纳米材料的特殊的光学性质及其应用。正确答案： 光学性质：光谱迁移性、光吸收性、发光性、光催化性、和非线性光学性质。
应用：红外发射材料、光吸收材料（利用纳米材料对紫外吸收特性，可提高日光灯寿命、防晒油和化妆品、聚合物的防老化；以及红外吸收材料、隐身材料等）、自清洁材料、光催化材料等。解析： 暂无解析 -
第19题：
单选题纳米材料的物理本质不包括以下哪一项（）A小尺寸效应
B表面和界面效应
C宏观量子隧道效应
D光学效应
正确答案： B解析： 暂无解析 -
第20题：
问答题简述纳米材料的四大基本效应。正确答案： 尺寸效应，介电限域效应，表（界）面效应，量子效应解析： 暂无解析 -
第21题：
问答题简述纳米材料制备过程中的问题正确答案： （1）纳米粒子的分散：纳米粒子粒径小、比表面积大，表面能高→发生团聚物理分散和化学分散
（2）纳米粒子的污染。
（3）纳米材料的合成机理。
（4）合成装置。
（5）制备技术。
（6）实用化技术。解析： 暂无解析 -
第22题：
问答题简述纳米材料的分类方法，并举例说明。正确答案： 纳米材料的种类繁多根据化学组成和结构不同，可分为纳米金属材料、纳米陶瓷材料、纳米高分子材料和纳米复合材料在纳米材料研究中，通常按维数不同，把纳米材料的基本单元分为零维、一维和二维。
零维纳米材料指空间三维尺度均在纳米尺度范围，如纳米颗粒、原子团簇等；
一维纳米材料指空间中有两维处于纳米尺度，如纳米丝、纳米管、纳米棒等；
二维纳米材料指在三维空间中有一维在纳米尺度，如超薄膜、多层膜、超晶格等。解析： 暂无解析 -
第23题：
填空题纳米材料的特异效应可归纳为（）、（）、（）和宏观量子隧道效应。正确答案： 表面效应,小尺寸效应,量子尺寸效应解析： 暂无解析