低维纳米材料热学性能研究

随着纳米科技的快速发展,对低维纳米材料的研究引起了广泛关注。低维纳米材料具有特殊的尺寸效应、界面效应和量子效应,这些效应对其热学性能产生了显著影响。研究低维纳米材料的热学性能不仅有助于揭示纳米尺度下的热传导、热扩散和热稳定性等基本物理行为,还对高效能量转换、热管理和纳米器件等的设计与优化具有重要意义。因此,本文针对低维纳米材料的热学性能展开研究,以期为相关人员提供参考。

低维纳米材料CuI的制备

Low dimensional CuI nanomaterials were synthesized in microemulsions containing cyclohexane, Triton X 100, n pentanol and aqueous solution. The redox reaction took place in this system and the final products CuI were obtained. It′s found that the morphology of CuI could be influenced a great deal by the experimental parameters such as w0 (the molar ratio of water to surfactant), reactant concentration and the aging time. Hexagonal or shuttle like CuI flakes, nanoparticles and nanofibers could be prepared respectively under certain conditions.

低维纳米材料的力学性能测试技术研究进展

低维纳米材料作为纳机电系统(NEMS)中重要的结构层材料,其力学性能与变形失效机理的研究直接影响NEMS的功能实现、可靠性分析与寿命预测。首先,介绍了现有低维纳米材料力学性能测试技术,如纳米压痕法、基于原子力显微镜(AFM)的纳米力学测试法、基于电子显微镜(EM)的原位纳米力学测试法与基于微机电系统(MEMS)技术的片上纳米力学测试法,并讨论了各种测试方法的优缺点与存在的挑战性。然后,详细介绍了低维纳米材料力学测试,特别是片上纳米力学测试中的关键技术,如低维微纳米试样的拾取、操纵与固定技术、片上微驱动技术、片上微位移与微力检测技术。最后,得出基于MEMS技术的片上力学测试方法有望成为低维纳米材料力学测试的发展方向,并指出此方法中存在的问题。

基于SEM图像的低维纳米材料自动分类方法

针对传统方法在低维纳米材料形貌检测和分类鉴别方面的不足,提出了一种基于扫描电子显微镜(SEM)图像的低维纳米材料自动分类方法.以纳米材料的SEM图像为基础,利用小波包分解技术对材料表面纹理特征进行提取,通过将纹理特征与支持向量机(SVM)相结合,实现了纳米材料的自动分类.该方法具有检测速度快、精度高、无损耗等诸多优点,可用于纳米材料大规模生产中的自动检测.对16种不同类别材料的SEM图像仿真结果表明,该方法的分类精度能够达到93.75%,证明了其在实际工程中的有效性.

低维纳米材料的制备方法与金属纳米材料

纳米材料的纳米晶粒和高浓度晶界特征以及由此而产生的小尺寸量子效应和晶界效应,使其具有特殊的力、电、磁、声、光等性能。晶粒尺度在1～100nm范围内的金属纳米材料具有强度、硬度高,韧性好、损耗低,比热高,磁化率高、矫顽力高等特性,是具有广阔应用前景的新型材料。综述了目前国内外低维纳米材料的制备方法、表征技术和研究成果,并对这些方法和成果进行了比较研究,着重介绍用这些方法所制备的金属纳米材料及其在科学领域中的应用。

低维纳米材料的增强红外吸收与异常红外效应

由低维纳米材料组成的表面体系在电催化、磁学、储能、传感等领域得到广泛研究和应用.增强红外吸收与异常红外效应是其特殊的红外光学性能.作者综述了近年来他们在研究低维纳米材料的特殊红外光学性能方面的主要进展,包括系统研制和构筑各种具有特殊红外性能的低维纳米材料和纳米结构表面体系,发展表面组合电化学研究方法等.研究工作对揭示低维纳米材料的结构与性能之间的本质关系,发展相关的基础和理论具有重要意义.

激光辅助制备低维纳米材料的研究进展

介绍了激光辅助制备低维纳米材料的几种方法，论述了激光法制备低维纳米材料的国内外研究进展。同时提出了该方法研究的重点并对其今后的发展趋势进行了展望。

塑料升级转化制备低维碳纳米材料的方法及研究进展

将塑料转化为具有优异性能的低维碳纳米材料,近年来已经发展成为一支重要的塑料升级转化路径并取得阶段性的研究进展.热解-化学气相沉积方法、等离子体增强化学气相沉积方法、和基于激光、焦耳加热及电弧法的热化学方法已被开发利用,将多种类型的塑料转化为石墨烯和碳纳米管材料.为更好地追踪本领域的研究进展,本文梳理了以上两类典型塑料衍生低维碳纳米材料的制备方法、装置构型、反应条件、材料转化机制、产物应用场景及性能,并对当前的机遇及未来的挑战进行了展望.

微纳世界的音乐之声——用低维纳米机电器件探索微观世界

纳米机电器件是具有机械运动自由度的纳米电子器件。特别有趣的是,纳米机电器件同时也构成了微纳世界的各种乐器,能够演奏出独特的音乐之声。如同宏观世界中的乐器各有各的特色,这类微纳器件在研究低维及纳米尺度的物理现象时,也展现出一些独到的潜力和优势,例如研究低维体系中的独特相变过程以及纳米材料中的力学各向异性效应等。在这些工作中,通过精密测量低维纳米材料的机械振动,即仔细倾听这些乐器所奏出的音乐之声,能够帮助研究者们观察到一些原来不易被测量的现象,进而探索新的低维物理过程和材料体系,带来新的科学发现。

低维纳米结构材料的合成及其研究进展

介绍了当前低维纳米结构材料制备方法及研究发展动态,描述了低维纳米结构材料的工作原理及技术发展现状,阐述了低维纳米结构材料的合成工艺,分析了低维纳米结构材料合成技术的研究进展。通过分析对今后低维纳米结构材料的重点研究方向进行了展望,指出了未来探索合成尺寸、结构和物性可控的新型低维纳米结构材料将成为纳米科技领域的重要研究方向之一。

生物分子模板法制备低维金属纳米材料研究进展(Ⅱ)

本文概述了蛋白质、DNA等生物分子模板表面化学沉积制备低维金属纳米材料的最新研究进展。蛋白质可自组装形成不同层次的纳米结构,而DNA分子可自组装形成纳米线和网状结构。这些不同的纳米结构可作为模板,化学沉积,制备金属纳米管、纳米线等一维或二维纳米材料。金属纳米管和纳米线具有导电、导热、磁性和具有特殊的量子效应,在电磁活性复合材料,可控缓释系统、纳米器件和纳米电路等领域有重要的应用前景。

生物分子模板法制备低维金属纳米材料研究进展(Ⅰ)

概述了脂类、蛋白质、DNA等生物分子模板表面化学沉积制备低维金属纳米材料的最新研究进展。脂类、蛋白质和DNA分子可自组装形成不同的纳米结构,如纳米管和纳米线等。这些不同的纳米结构可作为模板,化学沉积制备不同的低维金属纳米材料。金属纳米管具有高强度、导电、导热、磁性,在电活性复合材料,药物和海洋防污剂的可控缓释等领域有重要的应用;金属—维纳米线具有特殊的量子效应,可用于纳米器件和纳米电路的开发。该研究可以帮助人们将生物学知识转变为材料学知识,该方法是分子自组装纳米材料和纳米结构走向工程应用的重要途径之一。

低维纳米材料在质子交换膜燃料电池电催化反应中的应用

在聚合物膜燃料电池中,电催化剂决定了电池的运行寿命及性能。本文按照材料维数的不同,分别介绍了近年来零维、一维和二维材料在聚合物膜燃料电池电极反应中应用的最新研究进展;

低维第五主族纳米材料的研究进展: 从结构性质到制备应用

石墨烯的零带隙和二硫化钼载流子迁移率低的性质阻碍了它们在电子器件中的应用。单层黑磷的成功制备和磷烯的直接带隙、较高的载流子迁移率和负的泊松比等性质弥补了石墨烯和二硫化钼的不足,引发了人们对低维第五主族纳米材料的研究兴趣,使低维第五主族纳米材料在材料科学和光电子等领域快速发展。本文总结了近几年第五主族低维纳米材料的一些研究成果,结合理论计算和实验合成两个方面进行研究,分析了材料的结构和性能之间的关系,最后对上述材料的制备方法及应用情况进行了总结。低维第五主族纳米材料呈现出多种晶体结构、较高的动力学稳定性、丰富的电子结构性质和较高的载流子迁移率等特性。上述性质使得低维第五主族纳米材料在低维光电子器件等方面具有广泛的应用前景。

物理所低维半导体纳米材料的结构与热电特性研究取得进展

低维半导体纳米材料是未来纳电子器件的基本组成单元，在电子、热电、光电乃至能源等领域都有重要的应用。在过去的几年中，中科院物理研究J彤北京凝聚态物理国家实验室（筹）高鸿钧研究组在新型硼低维纳米材料的制备、性质和应用方面开展系统研究，取得许多有意义的成果。在此基础上，该研究组与美国,

静电纺中空结构碳纳米纤维制备与应用研究进展

中空结构碳纳米纤维(HCNFs)是多孔碳纳米纤维材料中的一种,展现出较高的比表面积、发达的孔隙结构以及更多的活性位点,在能源存储器件、过滤和吸附材料、催化剂载体等新兴领域应用广泛。本文综述了HCNFs研究开发的新进展,介绍了HCNFs单轴静电纺丝法和同轴静电纺丝法两种制备方法。主要介绍了HCNFs的复合与掺杂,改变或提高HCNFs的性能,进而扩展HCNFs应用领域。重点介绍了HCNFs在锂二次电池领域、催化领域、超级电容器领域以及吸附领域的应用现状,并对未来HCNFs的发展方向进行了展望,以期为HCNFs的研发提供参考。

低维纳米功能材料力-电-磁-热-流耦合特性与器件原理

在纳尺度,材料和器件具有与宏观材料和器件迥然不同的奇异特性,掌握其规律是实现纳米技术创新的关键。本文结合近十年关于低维纳米功能材料局域场与外场耦合和物理力学行为的研究,介绍评述碳纳米管、石墨烯、氮化硼、氧化锌等低维纳米功能材料的力-电-磁-热-流耦合特性和物理力学行为的研究进展,并展望基于这类特殊性能的新型纳米器件的发展前景。

我国低维半导体纳米材料研究取得进展

低维半导体纳米材料是未来纳电子器件的基本组成单元，在电子、热电、光电乃至能源等领域都有重要的应用。中国科学院物理研究所在新型硼低维纳米材料的制备、性质和应用等方面开展系统研究的基础上，与美国CaseWestern大学和新加坡国立大学合作，在低维半导体纳米材料的结构与热电性质上取得新进展。

油润滑纳米添加剂摩擦学设计及研究中几个值得商榷的问题

从材料学、化学、摩擦学、表面工程角度分析阐述了纳米润滑油添加剂组分选择、分散稳定修饰剂设计、摩擦学性能评价和机理研究方面存在的几个问题和认识上的一些误区,指出在作油润滑纳米润滑材料的摩擦学设计时,所选择的纳米材料应对酸、氧特别是热氧和纳米修饰剂表现出惰性;对普通摩擦副来说,纳米粒子的“分子轴承”作用机制其作用微乎其微的,当摩擦副相互接近程度达到介观或微观尺度时,纳米微球的“分子轴承”作用才明显,产生润滑甚至超润滑;对普通摩擦副而言,纳米粒子在短时间内的机械抛光作用并不会太明显,而长期抛光作用则取决于摩擦过程中纳米粒子机械抛光作用和机械摩擦磨损作用两者之间的竞争。

SiC复合陶瓷增韧研究现状

SiC陶瓷具有优良的性能,被广泛应用于各领域,但因韧性不足而制约其作为结构材料的应用,故提升其韧性已成为研究热点和焦点。因此,综述了颗粒、晶须、纤维和低维纳米材料(碳纳米管和石墨烯)等不同增强相增韧SiC复合陶瓷的研究现状,期望为今后SiC陶瓷的增韧研究提供参考。