纳米材料科技论文(优秀16篇)

时间:2023-11-07 作者:笔砚纳米材料科技论文(优秀16篇)

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纳米材料科技论文(优秀16篇)篇一

夏天来了,天气炎热。许多小伙伴们都喜欢买冰镇饮料。喝上一口啊,美滋滋。不少同学会发现白天喝饮料的时候,这吸管怎么歪了呢?喝的正舒畅呢,这吸管弯了,我怎么喝啊?别急别急,其实我们喝饮料的时候,就会遇见一个有趣的科学原理——光的折射现象。

折射定律——由荷兰数学家斯涅尔发现。简单来说,光在水中和空气中的传输速度是不一样的,导致他们的传播方向也不一样。因为光具有折射作用,从水面以下折射到水面上的光在不同的介质中被折射了(介质也就是水和空气)不知道。光从空气到水的途中要经过两种介质,所以这两种介质的交界处发生了变化。那么折射到我们肉眼中的就是管子错开的现象。

因为光的几种特性。出现了一些特别的自然景观。比如神秘的海市蜃楼,现在我们或许可以用科学的理论去解释这一自然景象的发生。光通过空气,直射入水中,然后折射到大气里,最后可能会折射到沙滩上,湖面上。新闻报告有说一座城市突然出现在水面上。实在是令人惊叹。但海市蜃楼的出现与地理位置、地球物理条件以及那些地方在特定时间的气象特点等都有着密切联系,所以是非常少见的自然景观了。

自然界真是伟大。有着千千万万的神奇的事物等着人类去追寻。我们一定不会停止探索的脚步,学科学,涨知识,思考他们的道理。一根吸管就可以引起我们无穷的幻想。我相信在我的未来还会有这样无数根“吸管”,等着我向它发出疑问,一步步解决。这就是学科学学物理的乐趣。

纳米材料科技论文(优秀16篇)篇二

[摘要]纳米医学是纳米技术与医药技术结合的产物,纳米医学研究在疾病诊断和治疗方面显示出了巨大的应用潜力。近几年,纳米技术突飞猛进,作为纳米技术的重要领域的纳米生物工程也取得了辉煌的成就。本文从纳米医学、纳米生物技术和纳米生物材料三个方面,讲述了纳米生物工程的重大进展。本文就纳米诊断技术、组织修复和再生医学中的纳米材料、纳米药物载体、纳米药物等方面的研究现状与进展进行综述,并探讨纳米医学的发展前景。

1、跨世纪的新学科——纳米科技。

所谓/纳米科技,就是在0.1~100纳米的尺度上,研究和利用原子和分子的结构、特征及相互作用的高新科学技术,它是现代科学和先进工程技术结合的产物。1990年7月,第一届国际纳米科技会议的召开,标志着纳米科技的正式诞生。时至今日,纳米科技涉及到几乎现有的所有科学技术领域。它的诞生,使人类改造自然的能力直接延伸到分子和原子。它的最终目标,是人类按照自己的意志操纵单个原子,在纳米尺度上制造具有特定功能的产品,实现生产方式的飞跃。目前,纳米科技已经取得一系列成果,正处于重大突破的前夜。研究者认为,这一兴起于本世纪90年代的纳米科技,必将雄踞于21世纪,对人类社会产生重大而深远的影响。

2、纳米医学的提出。

纳米医学的形成除了纳米技术之外,其医学本身也应具有可应用纳米技术的客观基础和必要条件。客观基础是指,像其他物质一样,医学研究的主体———人体本身是由分子和原子构成的。实现纳米医学的必要条件是,要在分子水平上对人体有更为全面而详尽的了解。随着现代生物学和现代医学的不断发展,人类在生物学和医学等领域的研究内容已开始从细胞、染色体等微米尺度的结构深入到更小的层次,进入到单个分子甚至分子内部的结构。这些极其微细的分子结构的特征:尺度空间在0.1-100nm,属于纳米技术的尺度范围。研究这些纳米尺度的分子结构和生命现象的学科,就是纳米生物学和纳米医学。纳米医学是一门涉及物理学、化学、量子学、材料学、电子学、计算机学、生物学以及医学等众多领域的综合性交叉学科。freitas曾给纳米医学下过一个较详细的定义:他认为,纳米医学是利用人体分子工具和分子知识,预防、诊断、治疗疾病和创伤,劫除疼痛,保护和改善人体健康的科学和技术。目前的纳米医学研究水平还处于初级阶段,当然,由于各国科学工者的不懈努力,纳米医学研究领域已初露曙光,有部分研究成果已开始接近临床应用。

从定义来看,纳米医学可以分为两大类,一是在分子水平上的医学研究,基因药物和基因疗法等就是典型体现;二是把其他领域的纳米研究成果引入医学领域,如某种纳米装置在医疗和诊断上的应用。纳米医学的奥秘在于,可以从纳米量级的尺度来进行原来不可能达到的医疗操作和疾病防治。当生命物质的结构单元小到纳米量级的时候,其性质会有意想不到的变化。这种变化既包括物质的原有性能变得更好,还可能有我们所意想不到的性能和效益,从而用来治病防病。

3、纳米技术的医学应用3.1诊断疾病。

这是纳米医学中的一个非常活跃的领域,适时准确地释放药物是它的基本功能之一。科学家正在为糖尿病人研制超小型的,模仿健康人体内的葡萄糖检测系统。它能够被植入皮下,监测血糖水平,在必要的时候释放出胰岛素,使病人体内的血糖和胰岛素含量总是处于正常状态。美国密西根大学的博士正在设计一种纳米/智能炸弹,它可以识别出癌细胞的化学特征。这种智能炸弹很小,仅有20nm左右,能够进入并摧毁单个的癌细胞。

德国医生尝试借助磁性纳米微粒治疗癌症,并在动物实验中取得了较好疗效。将一些极其细小的氧化铁纳米微粒注入患者的肿瘤里,然后将患者置于可变的磁场中,氧化铁纳米微粒升温到45~47度,这一温度可慢慢热死癌细胞。由于肿瘤附近的机体组织中不存在磁性微粒,因此这些健康组织的温度不会升高,也不会受到伤害。科学家指出,将磁性纳米颗粒与药物结合,注入到人体内,在外磁场作用下,药物向病变部位集中,从而达到定向治疗的目的,将大大提高肿瘤的药物治疗效果。

纳米药物与传统的分子药物的根本区别在于它是颗粒药物。广义的纳米药物可分为两类:一类是纳米药物载体,即指溶解或分散有分子药物的各种纳米颗粒,如纳米球、纳米囊、纳米脂质体等。二是纳米药物,即指直接将原料药物加工成的纳米颗粒,或利用崭新的纳米结构或纳米特性,发现基于新型纳米颗粒的高效低毒的治疗或诊断药物。前者是对传统药物的改良,而后者强调的是把纳米材料本身作为药物。

3.2.1纳米药物。

直接以纳米颗粒作为药物的应用之一是抗菌药物。纳米抗菌药物具有广谱、亲水、环保、遇水后杀菌力更强、不会诱导细菌耐药性等多种性能。以这种抗菌颗粒为原料,成功地开发出了创伤贴、溃疡贴等纳米医药类产品。例如,纳米二氧化钛树脂基托材料具有一定的抗变形链球菌和抗白色念珠菌的效果,当树脂基托中抗菌剂的浓度达到3%时,即可达到满意的抗菌效果。

无机纳米颗粒作为新型的抗癌药物为肿瘤治疗提供了新的思路。研究人员用gd@c82(oh)22处理得肝癌的小鼠,在10.7mol/kg的注射剂量下能有效地抑制肿瘤生长,同时对机体不产生任何毒性。其抑瘤效应不是通过纳米颗粒对肿瘤的直接杀伤起作用,而是可能通过激活机体免疫来实现对肿瘤的抑制作用。纳米羟基磷灰石在体外对恶性肿瘤细胞产生明显的抑制作用,而对正常细胞作用甚微,可望通过进一步的研究获得一种区别于传统的化疗药物的纳米无机抗癌药物。此外,有的物质纳米化后出现新的治疗作用,如二氧化钛纳米粒子可抑制癌细胞增殖;二氧化铈纳米颗粒可以清除眼中的电抗性分子并防治一些由于视网膜老化而带来的疾病。

3.2.2纳米药物载体。

纳米生物技术是纳米技术和生物技术相结合的产物,它即可以用于生物医学,也可以服务于其它社会需求。所包含的内容非常丰富,并以极快的速度增加和发展,难以概述。

3.3.1生物芯片技术。

生物芯片是在很小几何尺度的表面积上,装配一种或集成多种生物活性,仅用微量生理或生物采样,即可以同时检测和研究不同的生物细胞、生物分子和dna的特性,以及它们之间的相互作用,获得生命微观活动的规律。生物芯片可以粗略地分为细胞芯片、蛋白质芯片(生物分子芯片)和基因芯片(即dna芯片)等几类,都有集成、并行和快速检测的优点,已成为21世纪生物医学工程的前沿科技。

近2年,已经通过微制作(mems)技术,制成了微米量级的机械手,能够在细胞溶液中捕捉到单个细胞,进行细胞结构、功能和通讯等特性研究。美国哈佛大学的教授领导的研究人员,发展了微电子工业普遍使用的光刻技术在生物学领域的应用,并研制出效果更好的软光刻方法。以此,制出了可以捕捉和固定单个细胞的生物芯片,通过调节细胞间距等,研究细胞分泌和胞间通讯。此类细胞芯片还可以作细胞分类和纯化等。它的功能原理非常简单,仅利用芯片表面微单元的几何尺寸和表面特性,即可达到选择和固定细胞及细胞面密度控制。

美国圣地亚国家实验室的发现实现了纳米爱好者的预言。正像所预想的那样,纳米技术可以在血流中进行巡航探测,即时发现诸如病毒和细菌类型的外来入侵者,并予以歼灭,从而消除传染性疾病。

一种探测单个活细胞的纳米传感器,探头尺寸仅为纳米量级,当它插入活细胞时,可探知会导致肿瘤的早期dna损伤。

3、4组织修复和再生医学中的纳米材料。

将纳米技术与组织工程技术相结合,构建具有纳米拓扑结构的细胞生长支架正在形成一个崭新的研究方向。相对于微米尺度,纳米尺度的拓扑结构与机体内细胞生长的自然环境更为相似。纳米拓扑结构的构建有可能从分子和细胞水平上控制生物材料与细胞间的相互作用,引发特异性细胞反应,对于组织再生与修复具有潜在的应用前景和重要意义。将纳米纤维水凝胶作为神经组织的支架,在其中生长的鼠神经前体细胞的生长速度明显快于对照材料。向高分子材料中加入碳纳米管可以显著改善原有聚合物的传导性、强度、弹性、韧性和耐久性,同时还可以改进基体材料的生物相容性。研究发现,随着复合物中碳纳米管含量的增加,神经元细胞和成骨细胞在复合材料上的黏附与生长也越来越活跃,而星形细胞和成纤维细胞的活性则呈现同等程度的下降。研究人员设计的人造红细胞输送氧的能力是同等体积天然红细胞的236倍,可应用于贫血症的局部治疗、人工呼吸、肺功能丧失和体育运动需要的额外耗氧等。研究人员成功合成了模拟骨骼亚结构的纳米物质,该物质可取代目前骨科常用的合金材料,其物理特性符合理想的骨骼替代物的模数匹配,不易骨折,且与正常骨组织连接紧密,显示出明显的正畸应用优势。

纳米自组装短肽材料rada16-i与细胞外基质具有很高相似性,rada16-i纳米支架可以作为一种临时性的细胞培养人工支架,它能很好地支持功能型细胞在受损位置附近生长、迁移和分化,因而有利于细胞抵达伤口缝隙,使组织得以再生。有研究人员利用rada16-i纳米支架修复了仓鼠脑部的急性创伤,并且恢复了仓鼠的视觉功能。rada16-i形成的水凝胶可用作新型的简易止血剂,用于多种组织和多种不同类型伤口的止血。

4、我国发展纳米生物学和纳米医学的现状和发展策略。

目前,我国在纳米生物和医学领域内的研究基础还比较薄弱,通过采取各种激励措施和各种研究计划的实施,特别是国家自然科学基金委的纳米技术重大研究计划对纳米生物和纳米医学项目的支持,我国在纳米生物和纳米医学方面的研究状况有了很大的改善,生物、医学界的许多院、所相继建立了有关纳米技术的研究室,如中国医学科学院基础医学研究所、军事医学科学院毒物药物研究所和生物物理研究所等都设立了纳米研究室,初步形成了一只较强的研究队伍。近年来,来自化学、物理、信息、药物、生物和医学等领域的科学家通过几次研讨会进一步明确了纳米生物和纳米医学领域的研究方向和内容,并建立了较密切的合作。我国在纳米生物和纳米医学的研究领域也涌现了一批极具特色的研究成果,如在生物传感器、生物芯片、新型药物载体和靶向药物、新型纳米药物剂型、新造影剂、重大疾病的机制、纳米材料的应用和生物安全性及重大疾病预防和早期诊断与治疗技术等方面。但是,这些研究的水准与国际先进水平还有相当的差距,离国家、社会的需求也有相当远的距离。

纳米医学工程的建立不仅是因为有其迫切的需要,而且也因为有了实现的可能。如今,纳米科技在国际上已崭露头角,世界各发达国家纷纷开展纳米科技的研究。在我国,科技界对纳米科技的重要性有了共识,纳米科技研究已取得引人注目的成果。学科发展和社会需要是推动社会发展的巨大动力,学科发展可以创造新的需求,社会需求可以促进学科向深度和广度发展。纳米生物医学工程正在出现,我们无力将它阻挡。虽然它的广泛应用尚有待时日,并潜在危险,但若没有它,我们现在面临的许多生物医学工程问题就不可能得到满意的解决。

9、10):2-5.[14]奇云。纳米化学研究进展[j]。现代化工,1993,13(8):38-39.[15]华中一。纳米科学与技术[j]。科学,2000,52(5):6-10.。

纳米材料科技论文(优秀16篇)篇三

摘要:目前世界上上转换纳米荧光材料正处在发展阶段,材料的选择和合成有待于深入细致的研究。本文对上转换发光纳米晶的选择和合成做了系统的讨论。

关键词:纳米材料发光材料上转换发光荧光材料双光子吸收纳米晶。

近年来,人们开始对荧光标记材料产生了浓厚的兴趣,特别是随着纳米技术的发展,能够进行生物标记的无机纳米晶成为人们追逐的热点,但是由于生物背底同样会产生荧光从而对荧光检测形成干扰,于是不会产生背底干扰的稀土上转换纳米发光标记材料引起了人们的注意。

纳术概念是1959年木,诺贝尔奖获得着理查德。费曼在一次讲演中提出的。他在“thereisplentyofroomatthebottom”的讲演中提到,人类能够用宏观的机器制造比其体积小的机器,而这较小的机器可以制作更小的机器,这样一步步达到分子尺度,即逐级缩小生产装置,以至最后直接按意愿排列原子,制造产品。他预言,化学将变成根据人仃〕的意愿逐个地准确放置原子的技术问题,这是最早具有现代纳米概念的思想。20世纪80年代末、90年代初,出现了表征纳米尺度的重要工具一扫描隧道显微镜(stm),原子力显微镜(afm)一认识纳米尺度和纳米世界物质的直接的工具,极大地促进了在纳米尺度上认识物质的结构以及结构与性质的关系,出现了纳米技术术语,形成了纳米技术。其实说起来纳米只是一个长度单位,1纳米(nm)=10又负3次方微米=10又负6次方毫米(mm)=10又负9次方米(m)=l0a。纳米科学与技术(nano-st)是研究由尺寸在1-100nm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。关于纳米技术,从迄今为止的研究状况来看,可以分为4种概念。在这里就不一一介绍了。

稀土上转换发光材料通过多光子机制把长波辐射转换成短波辐射称为上转换。所谓的上转换材料就是指受到光激发时,可以发射比激发波长短的荧光的材料。由此可见上转换发光的本质是一种反stokes发光,因此,也称上转换发光为反stokes发光。早在1959年,就出现了上转换发光的报道。用960nm的红外光激发多晶zns,观察到了525nm绿色发光。上转换发光的机理可以归结为4种情况:

(1)单离子的步进多光子吸收,这实际上是激发态吸收(esa)的过程。

(2)直接双光子吸收。这也是一个单离子过程,能量为e1和e2(e1与e2可以相等也可以不相等)的两个光子从一个虚拟的中间量子态被同时吸收终态e3=e1+e2。

(3)多个激发态离子的共协上转换。

(4)光子雪崩吸收上转换。

2.1共沉淀法。

组分体系的制备就可能存在一些问题。冈为它对于原料的选择会造成一定的困难,同时还要求各种组分具有相同或相近的水解或沉淀条件,这样必将对所合成的多组分体系有一定的要求,从而限制了它的使用。.iohanneshampl等人用高温流化床合成出了具有较好分散性的er,yb共掺的氧硫化物。合成时,将er,yb和y的硝酸盐用尿素共沉淀,得到的沉淀在840℃下通过h2s和水蒸气,最后在1500℃的流化床中用ar气保护活化,这样得到了尺寸大约400nm的粒子。硫化物的粒子形态较好,一般为圆形,但是要求较高的活化温度(1500~),在此温度下粒子容易粘连,所以在硫化床中活化,这样加大了合成的难度。

2.2水热法。

水热法也是近几年来研究无机发光材料中发明的又一新兴的合成方法。此法主要是在特制的反应釜(高压釜)中,采用水溶液作为反应体系,通过将反应体系加热至临界温度(或接近临界温度),在反应体系中产生高压环境从而在一定温度和压力下,使物质在溶液中进行化学反应的一种无机制备方法。在水热法的基础上,以有机溶剂代替水,采用溶剂热反应来制备发光材料是水热法的一种重大改进,可以适用于一些非水反应体系的制备,从而打一大了水热技术的适用范围。

上转换纳米微粒的个最重要标志是尺寸与物理的特征量相差不多,例如。当上转换纳米粒子的粒径与超导相干波长、玻尔半径以及电子的德布罗意波长相当时,小颗粒的量子尺寸效应十分显著。

与此同时,大的比表面使处于表面态的原子、电子与处于小颗粒内部的原子、电子的行为有很大的差别,这种表面效应和量子尺寸效应对纳术微粒的光学特性有很大的影响。甚至使纳米微粒具有同样材质的宏观犬块物体不具备的新的光学特性。

例如:

1.宽频带强吸收。纳米氮化硅、碳化硅及氧化铝粉对红外有个宽频带强吸收谱。这是因为纳米粒子大的比表面导致r平均配位数下降,不饱和键和悬键增多,与常规大小材料不同,没有一个单一的,择优的键振动模.而存在个较宽的键振动模的分布.在红外光场作用下它们对红外吸收的频率也就存在个较宽的分布,这就导致了纳米粒于红外吸收带的宽化。

2.吸收带蓝移现象。这可能由于两方面原因,一是量子尺寸效应,由于颗粒尺下降能隙变宽,这就导致光吸收带移向短波方向,ball等对这种蓝移现象给出了解释:已被电子占据分子轨道能级与未被电子占据分子轨道能级之间的宽度(能隙)随颗粒直径碱小而增大.这是产生蓝移的根本原因。这种解释对半导体和绝缘体都适用。另一种是表面效应。由于纳米微粒颗粒小,大的表面张力使晶格畸变,品格常数改变。对纳米氧化物和氮化物小粒于研究表明第一近邻和第二近邻的距离发生变化。键长的改变导致纳米微粒的键本征振动频率改变,结果使光吸收带发生移动。3.量子限域效应。半导体纳术微粒的半径rab(激子玻尔半径)时,电子的平均自由程受小粒径的限制,局限在很小的范围,空穴很容易与它形成激子,引起电子和空穴波函数的重叠,这就报容易产生激子吸收带。

当上转换纳米微粒的尺寸小到一定值时可在定波长的光激发下发光。1990年,日本佳能研究中心的h.tabagi发现,粒径小于6nm的硅在室温下可以发射可见光。随半径减小,发射带强度增强并移向短波方向。当粒径大干6nm时,这种光发射现象消失。tabagi目认为硅纳米微粒的发光是载流子的量子限域效应引起的。brus认为,大块硅不发光是因为它的结构存在平移周期性,由平移对称性产生的选择定则使得大尺寸硅不可能发光,当硅粒径小到某程度时(6nm).平移对称性消失,因此出现发光现象。

1电沉积纳米晶材料技术屠振密[等]编著2008。

2发光材料与显示技术徐叙瑢主编2003。

3有机发光材料、器件及其平板显示李文连著2002。

8杨剑滕凤恩《材料导报》1997第2期。

9纳米材料及其技术的应用前景张中太2000材料工程。

10李彦施祖进纳米团簇的超分子自组装[期刊论文]-化学进展11张立德纳米材料的发展1994(03)。

纳米材料科技论文(优秀16篇)篇四

本文主要研究了污染物的光催化降解原理,进一步分析了光催化纳米材料在环境保护工作中的应用,同时对于光催化纳米材料的应用趋势和方向也进行了必要的研究,希望对这一工作的开展提供一定的指导作用。

工业废水和废气中都含有较多的毒害物质,比如有机磷农药或是二氯乙烯等,这些物质对于人体的影响都是十分明显的。传统的水处理方式,比如吸附法、混凝法等方法在现阶段实际应用环节中仍然存在较大的困难,效果并不理想,所以在今后的实际发展过程中就需要不断探索和获取一种经济、合理的方式,实现对传统方法处理后水中的残留物质进行更有效的降解。1976年,科学家在对紫外线光照射下对纳米tio2进行了研究,发现这种方式可以将难以降解的有机化合物多氯联苯脱氯进行有效降解。当前,已经发现超过3000余种难降解的有机化合物都可以借助此种方式进行降解,尤其是水中有机污染物浓度较低或是其他降解方式不佳的时候,这项技术更是能发挥出前所未有的技术优势。

光催化的纳米材料采用的绝大多数都是金属氧化物或是硫化物等半导体材料,是一种特殊的电子结构。和金属相比,这种半导体存在明显的不连续性,在对电子的低能价带进行填满的过程中会和空的高能导带存在明轩的禁带,所以当二者产生的能量大于光照射的时候,在价带上的电子就会被转移到导带上,最终在半导体表面形成具备高活性的电子[1]。

在光催化反应中,获取光激发所出现的空穴,和对给体或是受体产生的作用也是有效的。所以在实际工作中为了确保光催化反应能更有效的进行,就应该适当降低电子和空穴之间的简单复合。

(一)光催化纳米技术在污水处理中的应用。

传统的水处理方式中可以对污水中出现的悬浮物质或是泥沙等大颗粒的污染物进行去除,但是对于浓度较低的可溶性物质却很难进行有效的处理,并且由于这项工作的工作效率比较低,花费的经济成本比较高,所以很多时候并不能进行有效的处理。但是借助纳米材料的光催化方法,就可以将很多难以降解而定污染物进行合理转变,从而将原本水中的污染物转化为水分子或是二氧化碳等无污染的分子物质。

比如在对有机废水的处理环节中,光催化纳米材料就可以将水中的绝大多数有机污染物进行转化,使其成为无污染的物质,比如可以将酸。表面活性剂等有机污染物进行氧化,使其转变为水或二氧化碳等无害的物质。借助纳米材料可以的对物质表面性能进行转变,通过这种方式对水中纳米的分散性进行优化。从而实现对光激发作用下产生的电子和空穴复合问题进行抑制,进一步实现对催化活性的提升[2]。

再比如对无机废水的处理环节中,由于无机物在纳米粒子表面存在明显的光化学活性,因此光催化纳米材料后所出现的电子和空穴都可以对高氧化状态的物质进行还原,也就是借助此种方式实现对无机物污染的有效消除。

(二)光催化纳米技术在大气污染治理中的应用。

对大气污染产生影响的主要成分就是二氧化硫、一氧化碳等物质,这些气体如果长期存在于空气中必然会对人体的健康造成不利的影响。光催化剂可以和一些气体吸附剂进行有效结合,从而更有效的实现对降解浓度的有效降低。

将一些对日光有相应的半导体纳米材料涂抹在墙壁或是其他合理的位置上可以形成空气清洁剂的作用,而二氧化硫、一氧化碳等物质吸附在上面的时候,就可以在光的作用下被转变为无害物质,这种方式对于去除臭气的影响也是十分重要的环节[3]。纳米对于氟利昂具备较强的光催化活性,因此将这以技术进行融合后,可以在表面对酸性进行催化,通过这种方式获取较高的光催化活性作用,这对于物质稳定性的提升也将起到一定的帮助作用。

此外,纳米技术还能对室外的气象有机污染物进行分解,比如在紫外线的照射下,纳米材料可以将室内装饰建材中产生的甲醛、氯乙烯等物质进行有效分解。将活性炭纤维作为重要载体的过渡金属离子中适当进行纳米材料光催化剂的融合,通过此种方式将紫外线光照射下浓度更低的甲醛进行或降解,但是这种技术手段对于浓度高的污染物降解效果比较差,同时由于使用时间的增加,最终催化剂的活性也将大大降低,最终甚至会出现活性的完全消失。

综上所述,光催化纳米材料在当前环境保护中有着越来越显着的应用,不仅可以对难处理的污染物进行有效处理,同时还能借助自身的吸附作用对低浓度的有害物质进行分解。在当前光催化纳米技术的不断发展过程中,环境保护工作效率和质量也必然会得到显着提升。总而言之,当前我国环境保护工作已经受到了越来越多的影响,甚至对人们的身体健康产生了威胁,所以在此种背景下,更需要加强对相关技术的研究,不断为我国环保工作的顺利开展提供帮助作用,实现可持续工作的顺利进行。

纳米材料科技论文(优秀16篇)篇五

1.1林业科技推广体系不健全。

目前我国林业科技推广体系由二级单位构成,即县级中心(站)和乡(镇)林业站,在生产第一线的基础设施薄弱,缺少资金,条件差。而这些基层推广组织却是整个体系的重点,是联系千万林业种植户、林业科研工作者的纽带,它们的存在直接关系到推广的成败。因为县级中心(站)、乡(镇)林业站,贴近生产第一线,处于林业生产最基层,一手连着林业种植户,一手握着成果。但由于各种原因,县级中心(站)、乡(镇)林业站的建设未达到设计之初的要求。

1.2人员缺乏业务知识。

目前,在我国基层从事林业科技推广的人员数量较少,未达发达国家数量的一半。而基层人员学历大部分为高中毕业,所学的专业知识中涉及林业的也很少,远不能适应林业科技推广的需要。再加上思想上认识不足,普遍存在只有书本知识,没有实践经验,不能吃苦耐劳,不深入林区实践,不了解林业种植户需要,仅在小范围内进行试验示范等问题,不能得到林业种植户的认可,使林业科技推广工作举步维艰。

1.3上下缺乏有效的沟通。

近年来,尽管林业科技推广力度不断加大,但实际情况是为推广而搞推广,林业种植户所急需的好技术、新成果并未运用在实际中,科研人员不能主动到生产中,只在单位里弄成果,发明的新技术和新成果引进来,示范和推广范围较小。即使搞了示范和推广,也大多停留在表面上,未产生实效。相应地,林业种植户对于林业科技推广组织也不了解,如在实际生产中遇到问题无从下手,不能与科技人员沟通,存在很大的盲目性,影响了自身的效益。

2几点建议。

2.1转变机制。

首先要建立行之有效的科技成果推广体系。这种推广体系作为社会化服务体系的主体,是国家林业保护系统的一部分,承担着科教兴林战略和农村经济结构战略性调整的'重任,学习并贯彻《农业技术推广法》和其他有关规定,稳定林业科技推广体系。其次要制定相应的激励政策。政府早已出台《关于调动林业科技人员积极性的若干规定》的文件,但落实不到位,为调动科技推广人员的积极性、创造性,充分发挥领导机构的作用,建议实行科技特派员制度,采取村会协作模式等,目前这些方法已在多个地区推广开来,取得不少成绩。最后要采取与市场经济相一致的机制,如政府投资一些生态效益、经济效益较高的推广项目,由林农或林业企业承担,由政府实施监管。

2.2构建平台。

目前林业系统内部存在条块分割、力量分散的局面,这种各自为战的状况不利于推广事业的发展,要整合各种资源,有效利用科技、信息和政策。做到“三个整合”,整合信息资源,要充分利用互联网络信息的优势,根据需要收集、发布、提供各种信息。整合人力资源,协同专业技术人员,为林业推广提供技术保证;支持科技人员以股份制等方式参与林业生林业实体;在实践中对林业种植大户进行培训,不断提高林业种植大户解决实际问题的能力。整合技术资源,将研究成果和技术进行组装,面向全社会、广大林业种植户发布,大力宣传新型实用成果和技术。

2.3保障资金投入。

要认真贯彻落实党和国家的有关规定,保障各项资金持续的投入,引导全社会对林业科技推广增加资金投入,通过多种方式进行宣传,使各级政府每年对林业的投入不断提高。

2.4监控监督。

在林业推广中,推广前应做好决策和论证,实施过程中的政府要起到监控监督。要按照党和国家的有关政策,要认真学习、借鉴其他项目的管理经验,加强财务监督,待项目完成至某一阶段时,组织专家检查,经检查合格方能继续付款,以确保成果推广项目的有效性。

2.5人才建设。

要想把林业科技推广做好,离不开人才队伍的建设。一要组织学习培训,提高推广人员的素质,大力培养实用型人才;二要购置必要的设备,改善学习、工作和生活条件;三要加大对种植大户的培训,全面提高林业种植大户的技能,为林业发展提供人才支撑。

作者:魏凤翠单位:河北省新乐市林业局林业站。

纳米材料科技论文(优秀16篇)篇六

改革开放以来,富阳市农民培训工作坚持面向农业、农村和农民,通过认真抓好涉农专业学历教育、全面实施“绿色证书工程”,大力开展适用技术培训,组织农技干部送科技下乡,开展专业技术人员继续教育,对农民实施全方位的科技培训,截止20xx年已累计培养大中专(涉农专业)毕业生516名,农技人员继续教育培训1463人(次),“绿色证书”学员12830名,每年举办农业短期适用技术培训1万人次,尤其是去年,市委、市政府下达了《关于印发〈富阳市农民素质培训工程实施意见〉的通知》文件,并安排了专项资金,对农民实行免费培训,从而培训力度更大,全年培训农民20470人,极大地提高了农民的科学文化素质,取得的了明显的成效。

当前,富阳市农民科技教育培训工作也面临着许多问题:(1)需培训人数众多。一是农民多且文化程度普遍较低,根据《20xx年富阳市统计年鉴》,至20xx年末,全市农村实有劳动力33.48万人,其中从业农林牧渔业劳动力11.98万人,在农村劳动力中,初中及初中以下文化程度占86.1%,且绝大多数农民没有参加过培训。二是农技人员需不断更新知识,广大乡镇农技人员由于调动过于频繁,许多专业不对口的人员从事农技推广工作,对农业专业知识缺乏了解;除了知识能力不适应外,专业结构也不很合理,存在着“只懂粮棉油、不懂名特优”的情况。(2)思想认识不足。少数部门对培训工作缺乏认识,往往只是为了应付考核,导致被动培训者参加多而急需培训者参加少现象时有发生;少数农民由于知识程度低对培训存在畏难情绪。(3)形成合力不够,存在着部门之间各自为战,缺乏统一的规划和指导。(4)硬件设施的建设不够,现代信息技术在农技培训中应用面不广。(5)培训的内容、形式以及投入机制缺乏创新,还习惯于沿袭计划经济体制和传统农业条件下形成的老套套、老办法,无法适应新形势的要求。

2对策措施。

2.1明确目标任务。

根据《杭州市农民素质培训工程实施意见》、《杭州市农民实用技术(绿色证书)培训实施计划》、《富阳市农民素质培训工程实施意见》和《富阳市新型农民培训规划(20xx~2010年)》的要求,从20xx年至20xx年共培训农民10万人(次),其中绿色证书工程和农函大培训1万人(次),新型农民创业培植培训300人(次),绿色农业科技培训3万人(次),农村党员基层干部培训和农村富余劳动力转移前的引导性培训4万人(次),农民工职业技能培训2万人(次)。

2.2强化工作措施。

2.2.1大力拓展农业科技教育培训的内容。

我们一定要树立大农业、大农村、大科技、大市场的观点,不仅需要对常规技术进行改良和推广,还需要对高新技术的普及和培训;不仅需要对传统种养殖技术的改造和培训,还需要对新兴种养殖技术的培训和推广;不仅需要对生产技术的培训,还需要对经营管理、市场营销、政策法规、外向型农业等多学科、多门类的新知识进行培训。要针对农业产业化和农村城市化的需要不断拓宽与丰富教学内容,除选用统编教材外,需编写适合不同层次教学需要的乡土教材。

2.2.2不断创新农业科技教育培训的形式。

只有不断寻求更新更好的形式,才能更好地为教学内容服务。各培训单位要坚持实用、实际、实效的原则,因地制宜,讲究针对性,突出有效性,注重带头性。教学中需做到五个结合:一是集中培训与分散培训相结合;二是理论讲座与现场传授相结合;三是传统教学与现代传媒手段相结合;四是经验交流与专业考察相结合;五是技术培训与科普宣传相结合。

2.2.3充实农技培训师资队伍。

在现有富阳市农业适用技术培训讲师团的基础上,根据教学任务的需要,不断从高等院校和科研院所等单位聘请理论基础扎实、实践经验丰富的优秀教师充实讲师团。要认真开展师资进修培训,不断提高师资素质。

2.2.4逐步完善农业科技教育培训体系。

根据农业部和省农业厅的要求以市农广校为基础,抓紧建立富阳市农业科技教育培训中心。按照“分级负责、分层管理、分级培训、明确责任、互相协作”的原则,建立以市农业科技教育培训中心(农广校)为龙头、各业务站为骨干、乡镇农技服务中心为基础的农业科技培训教育体系网络。要增加投入,加强对培训基地硬件设施建设,改善培训条件。要扩大建立农业科技培训实习基地。

2.2.5有计划地开展大中专学历教育。

市农广校要以农村初中毕业生为主,面向社会招生,开展中等农业职业技术教育。同时,要不断创造条件,积极和浙江大学、中国农业大学等高等院校合作,开展大专和本科学历教育,满足各层次人才的需要。

2.2.6加强宣传教育。

要积极引导和教育农民解放思想、转变观念,确立没有技术、不提高技能就不可能稳定就业的新观念,确立终身教育、终身学习的新理念,确立自谋职业、竟争就业的新意识,提高参加和接受教育培训的自觉性。各新闻单位要大力宣传科技致富、培训创业等先进典型,营造良好的培训学习氛围。

2.3切实加强领导。

各级政府要把农民素质培训放在农业和农村工作重要位置,各级部门要在富阳市农民素质培训工作领导小组的正确领导下,提高认识,齐抓共管。要按照wto“绿箱政策”,进一步加大对农民科技培训的投入,建立以政府投入为主、多方筹集的多元化投入机制。要建立和完善各项管理制度,制定切合实际的考核评估办法,把农民培训工作绩效作为部门、乡镇(街道)年度考核的重要内容。对培训工作成绩突出的单位和个人,要进行表彰和奖励。

纳米材料科技论文(优秀16篇)篇七

于琳枫(12化学1班)。

摘要:二氧化钛纳米管由于新奇的物理化学性质引起了广泛的关注,本文就近年来在制备方法﹑反应机理﹑二级结构及掺杂和应用方面予以综述,并讨论了今后可能的研究发展方向。

关键词:二氧化钛,纳米管,制备,反应机理,二级结构。

0引言。

tio2俗称钛白粉,无毒、无味、无刺激性、热稳定性好,且原料来源广泛易得。它有三种晶型:板钛矿、锐钛矿和金红石型。tio2最早用来做涂料。

1.1气相法。

包括:直流电溅射法、高频无线电溅射法、分子束取向生长法和等离子体法等。

1.2液相法。

目前制备tio2纳米材料应用最广泛的方法是各种前驱体的液相合成法。这种方法的优点是:原料来源广泛、成本较低、设备简单、便于大规模生产。但是产品粒子的均匀性差,在干燥和煅烧过程中易发生团聚。应用最普遍的液相制备方法包括液相沉积法和微乳液法等。

1.2.1液相沉积法。

液相沉积法是以无机钛盐作原料,通过直接沉积来制备功能tio2粉体和薄膜的液相法。deki等用(nh4)2tif6和h3bo3的水溶液为起始溶液,制备了tio2薄膜。imai等用添加了尿素的tif4和ti(so4)2的水溶液制备了不同形貌的tio2纳米材料。液相沉积法具有以下优点:对仪器要求比较低,温度要求低(30~50℃),基片选择比较广等。

1.2.2微乳液法。

2.1氧化钛纳米管形成的反应机理。

尚不确定。理论上钛纳米带折叠或卷曲形成纳米管时,可形成下列3种形状:(a)蛇形的,即单层纳米管的卷曲;(b)洋葱式的,即几个有弱相互作用的纳米片的卷曲;(c)同心式的,通过卷曲或者折叠成多层的纳米管。但实际上,(c)种形状在合成时很难出现。yao和ma通过tem研究分别证实了(a)和(b)构型钛纳米管的存在。

梁建等则认为钛纳米管的生长机理符合3-2-1d的生长模型,在水热合成的过程中,在高压高温和强碱作用下,二氧化钛块体沿着(110)晶面被剥落成碎片,在片的两面有不饱和悬挂键,随着反应的进行,不饱和悬挂键增多,使薄片的表面活性增强,开始卷曲成管状,以减少体系的能量,这一点从反应中间产物中观察到大量的片状及卷曲态得的到证明。dimitryv.bavykin[19]等系统地研究了合成温度以及tio2/naohmol比对制备二氧化钛纳米管形貌的影响。认为图3-b符合氧化钛纳米管的形成机理,并给出了形成机理的原始驱动力的解释。dimitryv.bavykin等进行了氧化钛纳米管形成的热力学和动力学研究。该模型见图4能够很好的解释实验中增加tio2/naoh的摩尔比,氧化钛纳米管的平均管径也增大。同时也可以解释反应温度增加有利于纳米管的平均管径增大。

2.2纳米管的热稳定性及氧化钛纳米管的晶型。

由于二氧化钛纳米管为无定形结构,在热力学上,属于介稳态。因此研究温度对其热稳定性的影响颇有必要。王保玉等以tio2为原料制备成tio2纳米管,通过不同温度焙烧得到不同的样品,用tem,xrd,ft-ir,bet等手段详细的研究了温度对晶型,比表面积的影响。研究表明,在300℃和400℃焙烧存在着两次比表面积的突降,用化学法合成的纳米管在400℃时,比表面积降到很小,管的结构严重被破坏。用化学法合成的纳米管是无定形的,而模板法制备的纳米管为锐钛矿型的。这可能是因为化学法制备的纳米管为多层,层与层之间不能形成三维空间的点阵结构。而王芹等研究则发现钛纳米管经过400℃热处理后能保持其纳米管的形貌,600℃有纳米管间烧结的现象,800℃时管的形状完全被破坏。可见合成方法的不同,氧化钛纳米管的热稳定性也有很大的差异。

tio2纳米材料的很多应用都是和其光学性质紧密相连的。但是,tio2的带隙在一定程度上限制了tio2纳米材料的效率。金红石型tio2的带隙是3.0ev,锐钛矿型是3.2ev,只能吸收紫外光,而紫外光在太阳光中只占很小的一部分(10%)。因而,改善tio2纳米材料性能的一个目的就是将其光响应范围从紫外光区拓展到可见光区,从而增加光活性。目前经常采用的改性方法包括贵金属沉积、离子掺杂、染料敏化和半导体复合等方法。

5.1贵金属沉积。

tio2光催化活性的影响,发现fe、mo、ru、os、re、v和rh离子掺杂可以把tio2的光响应拓宽到可见光范围,其中fe离子掺杂效果最好,而掺杂co和al会降低其光催化活性。wu等定性分析了过渡金属(cr、mn、fe、co、ni和cu)离子掺杂对tio2的光催化活性的影响。xu等比较了不同稀有金属(la、ce、er、pr、gd、nd和sm)离子掺杂对tio2光催化活性的影响。

阴离子掺杂可以改善tio2在可见光下的光催化活性、光化学活性和光电化学活性。在tio2晶体中掺杂阴离子(n、f、c、s等)可以将光响应移动到可见光范围。不像金属阳离子,阴离子不大可能成为电子和空穴的再结合中心,因而能够更有效地加强光催化剂的催化活性。asahi等测定了取代锐钛矿tio2中o的c、n、f、p和s的掺杂比例。发现p态n和2p态o的混合能使价带边缘向上移动从而使得tio2带隙变窄。尽管s掺杂同样能使tio2带隙变窄,但是由于s离子半径太大很难进入tio2晶格。研究表明c和p掺杂由于掺杂太深不利于光生电荷载体传递到催化剂表面,所以对光催化活性的影响不是很有效。ihara等将硫酸钛和氨水的水解产物在400℃的干燥空气中煅烧,得到了可见光激发的n掺杂tio2光催化剂。

5.3染料敏化。

有机染料被广泛地用作tio2的光敏化剂来改善其光学性质。有机染料通常是具有低激发态的过渡金属化合物,像吡啶化合物、苯二甲蓝和金属卟啉等。yang等用联吡啶、carp等用苯二甲蓝染料作为感光剂敏化tio2,发现这些染料可以改善光生电子空穴对的电荷分离,从而改善了催化剂的可见光吸收。

5.4半导体复合。

针对tio2纳米材料的性质、合成、改性和应用,人们已经做了广泛的研究。随着tio2纳米材料的合成和改性方面的突破,其性能得到不断地改善,新应用也不断的被发现。但从目前的研究成果看,可见光催化或分解水效率还普遍很低。因此如何通过对纳米tio2的改性,有效地利用太阳光中的可见光部分,降低tio2光生电子空穴对的复合机率,提高其量子效率是今后的研究重点。

参考文献。

[3]王芹,陶杰,翁履谦等,氧化钛纳米管的合成机理与表征,材料开发与应用,19:9-12,2004。

[4]张青红,高濂,郑珊等,制备均一形貌的长二氧化钛纳米管,化学学报,60(8):1439-1444,2002.[4]赖跃坤,孙岚,左娟等,氧化钛纳米管阵列制备及形成机理,物理化学学报,20(9):1063-1066,2004.

[7]洪樟连。唐培松。周时凤。樊先平。王智宇。钱国栋。王民权水热法制备纳米tio2的可见光波段光催化活性的溶剂效应[期刊论文]-稀有金属材料与工程2004(z1)[8]张景臣纳米二氧化钛光催化剂[期刊论文]-合成技术及应用2003(3)[9]蔡登科。张博。孟凡纳米tio2在有机废水处理方面的研究进展[期刊论文]-电力环境保护2003(3)60.陈琦丽。唐超群。肖循。丁时锋二氧化钛纳米晶的制备及光催化活性研究[期刊论文]-材料科学与工程学报2003(4)[10]江红。戴春爱纳米tio2光催化降解技术在污水处理方面的研究进展[期刊论文]-北方交通大学学报2003(6)。

纳米材料科技论文(优秀16篇)篇八

纳米技术作为一门新兴的技术,在多个领域具有非常重要的应用,尤其是极大地推动了新型建材的发展,介绍了纳米技术在新型建筑涂料、复合水泥、自洁玻璃、陶瓷、防护材料等方面的应用,通过论述可知,纳米材料在新型建材领域具有很好的发展应用前景。

纳米技术;新型建材;应用;前景。

通常传统的涂料都存在悬浮稳定性差,耐老化、耐洗刷性差,光洁度不够等缺陷。而纳米涂料则能较好的解决这一问题,纳米涂料具有下述优越的性能:

(1)具有很好的伸缩性,能够弥盖墙体细小裂缝,具有对微裂缝的自修复作用。

(2)具有很好的防水性,抗异物粘附、沾污性能,抗碱、耐冲刷性。

(3)具有除臭、杀菌、防尘以及隔热保温性能。

(4)纳米涂料的色泽鲜艳柔和,手感柔和,漆膜平整,改善建筑的外观等。

虽然国内外对纳米涂料的研究还处在初步阶段,但是已在工程上得到了较广泛的应用,如北京纳美公司生产的纳米系列涂料已大量应用于北京建欣苑、建东苑等住宅区的外墙粉刷,效果良好。在首体改造工程中,使用纳米涂料1700吨,涂刷6万平方米。复旦大学教育部先进涂料工程研究中心的专家已研发出了“透明隔热玻璃涂料”。

普通水泥混凝土因其刚性较大而柔性较小,同时其自身也存在一些固有的缺陷,使其在使用过程中不可避免地产生开裂并破坏。为了解决这一问题就必须加速对具有特殊性能混凝土的研发,而纳米混凝土就能有效的解决这样问题,纳米混凝土,与普通混凝土相比,纳米混凝土的强度、硬度、抗老化性、耐久性等性能均有显著提高,同时还具有防水、吸声、吸收电磁波等性能,因而可用于一些特殊的建筑设施中(如国防设施)。通常在普通混凝土中加入纳米矿粉(纳米级sio2、纳米级caco3)或者纳米金属粉末已达到纳米混凝土的性能,而且通过改变纳米材料的掺量还能配置出防水砂浆等。目前开发研制的纳米水泥材料包括纳米防水复合水泥,纳米敏感水泥、纳米环保复合水泥以及纳米隐身复合水泥。

纳米防水水泥是通过在水泥中添加xpm水泥外加剂的纳米材料而制成的,该纳米外加剂掺入水泥后,可以加快水泥诱导期和加速期的水化反应,改善水泥凝固的三维结构,同时提高水泥石的密实度,增强了防水性能。

纳米敏感水泥是在水泥中加入对周围环境变化十分敏感的纳米材料,从而达到改善水泥制品温敏、湿敏、气敏、力敏等性能。根据添加的敏感材料的不同可将纳米敏感水泥用于化工厂的建设、高速路面的铺设等。

纳米环保复合水泥是利用纳米材料的光催化功能,从而使水泥制品具有杀菌、除臭以及表面自清洁等功能。通常是选用tio2作为纳米添加剂。

纳米隐身复合材料是通过使用具有吸收电磁波功能的纳米材料(纳米金属粉居多),在电磁波照射时,纳米材料的表面效应使得原子与电子运动加剧,促使电子能转化为热能,加强对电磁波的吸收,从何使材料能够在很宽的频带范围内避开雷达、红外光的侦查,这一材料常用于军事国防建筑等。

普通玻璃在使用过程中会吸附空气中的有机物,形成难以清洗的有机污垢,同时,水在玻璃上易形成水雾,影响可见度和反光度。而通过在平板玻璃的两面镀制一层tio2纳米薄膜形成的纳米玻璃,则能有效的解决上述缺陷,同时tio2光催化剂在阳光作用下,可以分解甲醛、氨气等有害气体。此外纳米玻璃具有非常好的透光性以及机构强度。将这种玻璃用作屏幕玻璃、大厦玻璃、住宅玻璃等可免去麻烦的人工清洗过程。

陶瓷因其具有较好的耐高温以及抗腐蚀性以及良好的外观性能而在工程界得到了广泛的应用(如铺贴墙面的瓷砖),但是陶瓷易发生脆性破坏,因而在使用过程中也受到了一定的限制。使用纳米材料开发研制的纳米陶瓷则具有良好的塑性性能,能够吸收一定量的外来能量。在陶瓷基中加入纳米级的金属碳化物纤维可以大大提高陶瓷的强度,同时具有良好的抗烧蚀性,火箭喷气口的耐高温材料就选用纳米金属陶瓷作为耐高温材料。用纳米sic、si3n、zno、sio2、tio2、a12o3等制成的陶瓷材料具有高硬度、高韧性、高强度、耐磨性、低温超塑性、抗冷热疲劳等性能优点。纳米陶瓷将作为防腐、耐热、耐磨的新材料在更大的范围内改变材料的力学性质,具有非常广阔的应用前景。

通常是在胶料中加入炭黑等以提高材料的防水性能,但这种材料的耐腐蚀性以及耐侯性较差,易老化,研制具有高强、耐腐蚀、抗老化性能的防水材料也是工程界一直在积极研究的问题,纳米防水材料能够很好满足上述要求,北京建筑科学研究院就成功的研制了具有较好耐老化性能的纳米防水卷材,该类防水卷材具有很好的强度、韧性、抗老化性以及光稳定性、热稳定性等。纳米防水卷材具有叫广泛的应用前景,如建筑顶面、地下室、卫生间、水利堤坝以及防潜工程等。

随着我国推行节能减排的方针,工程界也越来越注重建筑的保温节能性能,我国目前使用的比较多的仍是聚氨酯、石棉等传统隔热保温材料,这些材料在使用过程中容易产生一些对人体有害的物质,如石棉与纤维制品含有致癌物质,聚氨酯泡沫燃烧后释放有毒气体,而通过使用纳米材料开发研制的保温材料则能避免这些弊端,如以无机硅酸盐为基料,经高温高压纳米功能材料改性而成的保温材料不仅具有很好的保温效果,同时对人体也无损害,是一种绿色环保保温材料。

对于一些在深海中作业的结构以及其他特殊环境下工作的构件,它们对结构的密封性的要求非常高,已超过了普通粘合剂和密封剂所能满足的范围。国外通过在普通粘合剂和密封胶中添加纳米sio2等添加剂,使粘合剂的粘结效果和密封胶的密封性能都大大提高。其工作机理是在纳米sio2的表面包覆一层有机材料,使之具有永久性,将它添加到密封胶中很快形成一种硅石结构,即纳米sio2形成网络结构的胶体流动,提高粘接效果,由于颗粒尺寸小,更增加了胶的密封性。大型建材机械等主机工作时的噪声达到上百分贝,用纳米材料制成的润滑剂,既能在物体表面形成半永久性的固态膜,产生根好的润滑作用,大大降低噪声,又能延长装备使用寿命,具有非常好的应用前景。

纳米技术作为一门新兴的学科,被誉为二十一世纪最具有发展前景的技术,是对未来经济和社会发展产生重大影响的一种关键性前沿技术。纳米技术在建筑材料方面的应用前景非常广阔,纳米技术不仅会推动建材新产品的开发,还将为改善人们的生活环境,提高生活质量做出不可估量的贡献。纳米功能材料已成为国内外研究的热点,目前研究开发工作正处于刚刚起步阶段,还有很多问题还未很好的'解决,需要将进一步加速对纳米材料的研究以及推广应用。纳米材料将成为21世纪新型建筑材料的发展新方向,相信在不久的将来,我们将跨入一个全新的材料时代—纳米材料时代。

[1]@张立德。纳米材料[m].北京:化工出版社,2002.

[5]@唐辉宇,陈丽娟。纳米技术与环保建材[j].四川建材,2005,(1):6-8.

纳米材料科技论文(优秀16篇)篇九

科技项目是以提升核心产品和行业、产业的竞争力为重点,在一定程度上代表了当前创新程度较高、预期经济社会效益显著的技术产品,因此科技项目的成功实施对提升科技实力和某一行业或国民经济的综合竞争力都会形成很大的影响。因此企业科技项目的成功与否直接关系着企业的发展目标和利润水平,甚至关系着企业的生死存亡,更甚至关系着行业、产业的发展前景。

企业科技项目的管理是一项计划性、系统性较高的工作,要很好的做好科技项目的管理工作不是一蹴而就的,因此需要采取循序渐进的方法,逐步推进科技项目的科学管理,最终提高科技项目的效率和效益,使科技项目真正成为知识转化为生产力的重要途径,促进行业的发展。随着科学技术的不断深入发展,科技成为企业发展的重要手段,企业科技项目是我国科技项目的重要组成部分,加强科技项目管理是落实科学发展观和实施科教兴国战略的重要举措。科技项目管理不同于其他科技项目,有其特点和原则。本文分析了企业科技项目的问题,提出了加强企业科技项目管理的对策建议。

目前,企业科技项目主要是以技术方案的研发为主,所以企业在对各项目组成员的考核过程中主要以课题约定内容的完成情况作为考核的依据,考核的内容比较单一,主要考虑的只是项目任务的完成程度,没有体现出对课题研发过程中产生的技术方法等内容的创新性,项目组成员在研发工作中所产生的创新难以反映到考核内容之中,这样会影响到研发人员的创新积极性。另外,许多企业的科技项目考核结果与薪资福利相关性不大,不论考核结果的好坏,绩效工资照发,只是在年终时各成员所获得年终奖金有所不同而已。项目成果鉴定、验收体制不完善,评价方法不够科学、严谨,导向作用偏离生产力转化目标,不能体现对项目成果推广工作的推动作用。

科技项目与一般项目最大的特点就是其本身的不确定性,在研发工作中会面临着极大的风险。对于这种风险,企业目前的科技项目管理体制缺乏足够的重视,未能充分体现出项目管理的风险意识,没有制定出项目的风险管理计划,缺乏相应的风险防范措施,更没有专门适用于科技项目的风险识别和分析的技术与方法,因此在项目管理过程中难以充分估计出项目的风险因素,容易造成项目实施的目标受到影响,甚至中途失败。

3.科技项目管理人才储备短缺。

(1)科技项目选派的项目经理,大多是技术出身,专业技术能力很强,能够帮助项目组成员克服技术研究上的难题,很少或从未从事过专门的科技项目管理工作,这样就很容易造成项目中途因资源配置不善、人员内部不协调或进度控制不合理而失败。

(2)研发人力资源投入少是企业技术创新的一个滞后因素。技术创新人才队伍无论从人员数量上还是质量上都无法满足企业发展的需要。尽管技术外协可以在一定程度上缓解研发力量薄弱,但是合作创新中因为信息交流延迟、利益不统一等问题,造成技术创新率低,从长期看并不利于企业技术创新能力的提高。

企业科技项目管理部门应该结合项目长与课题长对科技研发人员的职能划分与科技项目工作内容的特点制定出一套科学完善的考核评价体系.(1)完善对研发工作人员绩效的考核体系。首先,作为科技项目要进行大量的技术研发工作,工作的难度以及复杂程度都比一般项目要高,所以研发工作人员个人的工作成果应该是从整个项目的成果之中才能反映出来,对个人工作的考核也应该建立在整个研发项目团队的基础之上。在建立考核体系的同时还应该注意将个人考核与团队考核结合在一起,这样才能真实反应出考核成绩。其次,考核的内容单从结果一方面来考虑,过于片面,科技项目研发工作不确定性因素很多,成功率也比较低,而且单从结果也难以反映出科技项目的创新性,因为科技项目的结果具有模糊性,难以明确,所以单从结果来评价仍有不足。(2)健全项目成果中创新性能力的评价。科技项目成果的不确定会导致研发工作后结果出现偏差,或者研发工作产生新的进展出现更好的研发成果。若只是凭借以前的工作计划及任务内容来对研发成果进行评价,研发工作的创新性成果将难以体现出来,所以项目管理部门应该建立一套完善而科学的考核评价体系,并邀请技术专家以及实际工作者来对项目成果的创新性以及其实用性进行评价考核。并且还应该将该考核结果与研发工作人员的激励制度联系起来,这样就能够更加激励工作人员的积极性。

企业科技项目管理部门应该采取一体化的风险管理框架,构建全方位、全过程的研发风险管理体系。

(1)加强项目风险管理意识,实施科技项目的全过程风险管理。整个项目管理应该包括风险规划、风险控制二个阶段,具体到实施操作中,采取定期评审的方法,对风险的征兆进行跟踪,在每一阶段进行项目评审时都必须同时附上科技项目风险管理的执行报告,并分析风险要素的原因,判断其发展和蔓延趋势,对超出预警指标的迹象采取权宜措施化解。同时还要建立风险反馈的渠道,风险一旦被识别,必须尽快反映给项目组长,以便科技项目组及时采取应对措施,并对项目计划进行必要的调整。

(2)实施全过程的风险管理。项目论证时,要明确风险指标,要求申报单位根据管理经验和教训识别项目实施过程中可能的风险以及导致这种风险的因素,对重要风险进行标定,并制定应对方案。同时,在签订科技项目合同时保留附加条款,对可预见和不可预见的风险做出详细的规定,做到风险限定在尽可能小的范围内,以提高项目实施的整体效益。在项目实施过程中,建立预警机制,加强对风险源的严密监控,对于研发方向变更、新增大额支出或调整关键负责人等重大事项必须向科技主管部门申请。

培养高素质的项目管理专业人才,提高项目管理的水平,增进项目的整体效益,促进项目管理体制和机制逐步完善,对企业科研开发工作产生持久的积极影响。项目管理培训包括项目时间进度管理、成本管理、资源管理、投资机会研究、项目可行性分析评价、工程初步设计和施工图设计、资金筹措、商务谈判、招标投标、设备采购安装、项目竣工运行以及项目设计能力及水平达标等各项内容,涉及行业技术、经济、财务、组织机构、社会与环境等方面的可行性研究和风险评估方法。

从科技管理制度上创造条件,加快技术创新人才建设的步伐,鼓励广大技术人员自主创新,可以从根本上解决企业的创新活力。制定新技术推广应用的激励政策,按创收效益的一定比例提成,促进科技成果尽快转化为现实生产力,提高企业核心技术竞争力。

企业科技项目管理作为一种现代化的管理方式和现代经营理念的战略核心,是通过重构管理及采用特殊的管理技术和方法,达到更好地控制、整合、利用现有资源的目的,其在各领域各行业已经受到越来越多的关注与重视。同时,企业的所有活动都需要创新,只有用发展的项目管理思维看待各项工作,才能在企业重复的工作中看到区别,才会有更新的发展、发现和创造,实现企业的可持续性发展。

纳米材料科技论文(优秀16篇)篇十

前几天,妈妈买了个菠萝回家,我心里十分高兴。我最喜欢吃菠萝了,它不仅味道香甜,而且营养丰富,是一种著名的热带水果。

我马上去书房查资料,终于在一本《十万个为什么》中找到了答案。原来菠萝的果肉除含有丰富的糖分和维生素c外,还含有一种特殊的物质叫“菠萝酶。”当吃了没有浸过盐水的菠萝果肉后,口腔和嘴唇就会有一种麻木刺痛的感觉,这是菠萝酶在作怪。因为菠萝酶能够分解蛋白质,对于我们口腔黏膜和嘴唇的柔嫩表皮有较强的刺激作用,食盐能抑制菠萝酶的活性。所以,我们在吃菠萝的时候,先把菠萝浸入盐水中泡一会儿,就可以抑制菠萝酶对我们口腔黏膜和嘴唇的刺激了。

另外,书上还说,正因为菠萝酶有分解蛋白质的作用,所以吃了菠萝能增进食欲。但是过量食用,菠萝酶又会对人体产生副作用,较易引起肠胃病。因而吃菠萝不仅要注意方法,而且应适量。

哦!原来是这样,我恍然大悟。通过吃菠萝这件小事,我懂得了科学就在我们身边,只要仔细观察,认真研究,就一定会有收获。

纳米材料科技论文(优秀16篇)篇十一

纳米材料是指尺度在1nm—100nm范围内的材料,常见的有零维纳米颗粒和一维纳米材料,后者包括纳米棒、纳米线和纳米管等等。纳米技术是指在纳米尺度范围内,操纵原子、分子或原子团、分子团,使它们重新排列组合,创造具有特定功能的新物质的科学技术。纳米材料的研究和纳米技术在最近几年得到了广泛的重视和发展,并被应用到很多领域。

纳米材料自从在微电子和半导体工业中得到了成功应用之后,现在正逐渐被应用于生物医学方面,并取得了良好的效果。纳米微粒在性能上与通常所用的宏观材料完全不同,具有很多特殊性。这些特殊的性能主要是与其特殊的体积所引起,主要表现为表面与界面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等。纳米微粒的这些特殊性能使得其在实际应用中具有很多特殊的效果,如比表面积大、表面活性中心多、表面反应活性高、强烈的吸附能力、较高催化能力、低毒性以及不易受体内和细胞内各种酶降解等。这些特殊的表现,使得其在生物医学方面得到广泛的应用。纳米微粒在生物医学应用上占据了很大的地位,但一维纳米材料如纳米管在一些特殊的生物应用中具有独特的优势,也开始受到重视。纳米管具有较大的内部空腔体积,从小分子到蛋白质分子等许多化学或生物物质都可被填充其中;此外,纳米管具有明显的内、外表面和开放的端口,便于进行不同的化学或生物化学修饰改性。下面分别介绍两者在生物医学方面的应用。

核磁共振成像技术、细胞分离和染色技术、作为药物或基因载体、生物替代纳米材料、生物传感器等很多领域。下面对一些比较成熟的技术作一些介绍。

生物芯片是在很小几何尺度的表面积上,装配一种或集成多种生物活性,仅用微量生理或生物采样即可以同时检测和研究不同的生物细胞、生物分子和dna的特性以及它们之间的相互作用,从而获得生命微观活动的规律。其主要分为蛋白质芯片和基因芯片(即dna芯片)两类,具有集成、并行和快速检测的优点,其发展的最终目标是将样品制备、生化反应到分析检测的全过程集成化以获得所谓的微型全分析系统。纳米基因芯片技术正是利用了大多数生物分子自身所带的正或负电荷,将电流加到测试板上使分子迅速运动并集中,通过电子学技术,分子在纳米基因芯片上的结合速度比传统方法提高一千倍。与常规技术相比,纳米基因芯片具有很多优点,如微电子技术使带电荷的分子运动速度加快,分子杂交的时间仅以分钟计而非传统技术的以小时计;灵活性强,测试基板可安排为各种点阵结构,可同时对一个样本进行多种测试,分析多种测试结果;用户容易按自己的要求建立测试点阵;可现场进行置换扩增,使测试敏感,更有力度等等。生物芯片最典型的应用就是进行分子诊断,用于基因研究和传染病研究等等。

纳米探针一种探测单个活细胞的纳米传感器,探头尺寸仅为纳米量级,当它插入活细胞时,可探知会导致肿瘤的早期dna损伤。一些高选择性和高灵敏度的纳米传感器可以用于探测很多细胞化学物质,可以监控活细胞的蛋白质和感兴趣的其他生物化学物质。还可以探测基因表达和靶细胞的蛋白生成,用于筛选微量药物,以确定那种药物能够最有效地阻止细胞内致病蛋白的活动。随着纳米技术的进步,最终实现评定单个细胞的健康状况。使用能够接受激光产生荧光的半导体量子点(一种半导体纳米微晶粒),可以改善由于传统有机荧光物质激发光谱范围窄、发射峰宽而且容易脱尾等现象。使用纳米生物荧光探针可以快速准确的选择性标记目标生物分子,灵敏测试细胞内的失踪剂,标记细胞,也可以用于细胞表面的标记研究。此外进行其它改造可以用以检测很多其他东西,如cognet等人用10nm的金颗粒标记膜蛋白用于蛋白质的成像检测,克服了荧光标记的褪色及闪动的缺点,检测灵敏度高,信号稳定。另有人选用葡萄糖包覆超顺磁性的fe3o4纳米粒子,通过葡萄糖表面的酞基化实现与抗体的偶联,制得fe3o4/葡萄糖/抗体磁性纳米生物探针,将此探针进行层析实验,结果表明,该探针完全适用于快速免疫检测的需要。

该技术是现在医学中使用较多的一种技术,其使用的纳米微粒主要是纳米级的超顺磁性氧化铁粒子。根据产品的颗粒大小可以分为两种类型,一类是普通的超顺磁性氧化铁纳米粒子,一般直径在40—400nm;另一类是超微型超顺磁性氧化铁纳米粒子,其最大直径不超过30nm。该技术是因为人体的网状内皮系统具有一分丰富的巨噬细胞,这些吞噬细胞是人体细胞免疫系统的组成部分,当超顺磁性氧化铁纳米粒子通过静脉注射进入人体后,与血浆蛋白结合,并在调理素作用下被网状内皮系统识别,吞噬细胞就会把超顺磁性氧化铁纳米粒子作为异物而摄取,从而使超顺磁性氧化铁集中在网状内皮细胞的.组织和器官中。吞噬细胞吞噬超顺磁性氧化铁使相应区域的信号降低,而肿瘤组织因不含正常的吞噬细胞而保持信号不变,从而可以鉴别肿瘤组织。使用纳米颗粒可以使得检测出的病灶直径从使用普通颗粒的1.5cm下降到0.3cm。

血液中红细胞的大小为6000—9000nm,一般细菌的长度为2000—3000nm,引起人体发病的病毒尺寸一般为几十纳米,因此纳米微粒的尺寸比生物体内的细胞和红细胞小的多,这就为生物学研究提供了一条新的途径,即利用纳米颗粒进行细胞分离和细胞染色等。如研究表明,用sio2纳米颗粒可进行细胞分离。在sio2纳米颗粒表面,包覆一层与待分离细胞有较好亲和作用的物质,这种纳米颗粒可以分散在含多种细胞的胶体溶液,通过离心技术使细胞分离。这种方法有明显的优点和实用价值。使用不同的纳米颗粒与抗体的复合体与细胞、某些组织器器官和骨骼系统相结合,就相当于给组织贴上了标签,利用显微技术可以分辨各种组织,即用纳米颗粒进行细胞染色技术。

传统的给药方式主要是口服和注射。但是,新型药物的开发,特别是蛋白质、核酸等生物药物,要求有新的载体和药物输送技术,以尽可能降低药物的副作用,并获得更好的药效。粒子的尺寸直接影响药物输送系统的有效性。纳米结构的药物输送是纳米医学领域的一个关键技术,具有提高药物的生物可利用度、改进药物的时间控制释放性能、以及使药物分子精确定位的潜能。纳米结构的药物输送系统的优势体现在能够直接将药物分子运送到细胞中,而且可以通过健康组织把药物送到肿瘤等靶组织。如通过制备大于正常健康组织的细胞间隙、小于肿瘤组织内孔隙的载药纳米粒子,就可以把治疗药物选择性地输送到肿瘤组织中去。当前研究的用于药物输送的纳米粒子主要包括生物型粒子、合成高分子粒子、硅基粒子、碳基粒子以及金属粒子等。用纳米控释系统输送核苷酸有许多优越性,如能保护核苷酸,防止降解,有助干核苷酸转染细胞,并可起到定位作用,能够靶向输送核苷酸等。还可以对于一些药材,如中药加工成由纳米级颗粒组成的药,有助于人体的吸收。

纳米微粒在生物医学上的应用远不止上面提到的这些,利用纳米微粒技术制备生物替代纳米材料、生物传感器等也已有很大发展。如纳米人工骨的研究成功,并已进行临床试验。功能性纳米粒子与生物大分子如多肽、蛋白质、核酸共价结合,在靶向药物输运和控制释放、基因治疗、癌症的早期诊断与治疗、生物芯片和生物传感器等许多方面显示出诱人的应用前景和理论研究价值。

如前面所述,纳米管以其特殊的性能,在生物医学方面得到较多的研究和应用。目前研究较多的纳米管有碳纳米管、硅纳米管、脂纳米管和肽纳米管等。这些纳米管主要是用于生物分离、生物催化、生物传感和检测等生物技术领域。

对纳米管的内、外表面进行不同修饰后,可用作纳米相萃取器,如用其进行手性异构分子的分离。由于异构体分子之间的理化性质差别非常小,因此传统分离方法的选择性往往都很低。将抗体通过一定的化学试剂固定在硅纳米管的内外表面,利用抗体对异构体的特异结合作用,赋予纳米管手性识别能力,可以实现对特定手性异构体的拆分,该思路使得纳米管在手性生物物质分离方面的应用前景大为拓展。将用模板法制备的纳米管可以留在膜孔内可以用于分离。其分离机理之一即是上面提到的对纳米管的修饰,另一机理是调节纳米管的直径尺寸使之与混合物中相对较小的物质分子的尺寸相匹配,实现小分子与大分子物质的分离,即所谓的筛分法。纳米管的应用使得对生命体中各种氨基酸、核酸分子的手性研究有了很大的进展。

纳米管用于生物催化技术的最主要的一个原因就是其大的比表面积,如含酶纳米管可以在生物催化反应器中使用。通过醛基硅烷将葡萄糖氧化酶(god)结合到硅纳米管(管径60nm)的内外表面,形成的god纳米管催化剂可催化葡萄糖的氧化反应,且无泄漏。虽然与目前常用的其他共价法固定化酶介质(如聚合物、硅胶)相比,纳米管固定化酶的活性降低幅度还较大,但纳米管的微小尺寸、大比表面(120~700m2·g-1)和优良的机械性使其更适合作为催化剂或载体用于生物微反应器。这些纳米管可以携带酶参加反应,其自身还能起到催化作用,如对于神经组织还是骨组织而言,使用碳纳米管含量较高的复合材料,均能促进组织再生,同时显著地抑制对植入设备产生不利影响的胶质痕迹和纤维组织的形成。

纳米管生物传感器是目前纳米管生物技术中研究最为活跃的领域。使用酶修饰电极是生物传感器的基本构件和关键,但实际上在酶的电化学反应中通常需要外加促进剂和电子媒介。研制适宜的电极材料和固定化方法对实现酶的直接电子转移反应和生物活性的维持非常重要。一般用聚合物膜来达到此要求,但由于其稳定性较差,制约其应用。相比之下,碳纳米管的机械强度高,比表面大,化学稳定性高,导电能力强且对环境和被吸附分子的变化敏感,是生物传感器中理想的固定化酶介质。除此之外,碳纳米管还有其它特点,如它可以改善参加反应的生物分子的氧化还原可逆性;降低氧化还原反应中的过电位;还可以直接进行电子传递,用于电流型酶传感器。由于碳纳米管具有一定的吸附特性,吸附的气体分子与碳纳米管发生相互作用,改变其费米能级引起其宏观电阻发生较大改变,可以通过检测其电阻变化来检测气体成分,因此碳纳米管还可用于制造气敏传感器。将碳纳米管用作原子力显微镜(afm)的探针是比较理想的,它具有直径小、长径比大、化学和机械性能好、刚性极大等优点,制的afm分辨率比普通的高,可用于分子生物学的研究。

纳米材料科技论文(优秀16篇)篇十二

比较5种外部环境因素与农业科技创新风险投资的相关程度,对比前2个指标可知,外部环境对农业科技创新风险投资的影响程度处于居中水平,外部环境各因素对农业科技创新风险投资的影响程度差异比较明显,其中程度最大的是政府及相关部门的政策扶持和引导力度,比重为0.899;其次为法律法规体系的保障,比重为0.85;相关程度最低的是产权交易市场建设,比重为0.73。以上数据表明,外部环境对农业科技创新风险投资的影响作用是不可忽视的。

该文根据河北省石家庄、保定、廊坊和唐山4个地区300家农业科技企业的调查数据,分析了河北省农业科技创新风险投资各影响因素的影响程度。通过比较研究得出,农业科技创新风险投资需求主体影响的相关性显著,供给主体影响的相关性相对较低,而外部环境的影响程度则处于居中水平。这说明对于河北省来说,农业科技创新风险投资的需求主体对其发展起着关键作用,理论上供给主体和外部环境对农业科技创新风险投资的影响也是至关重要的,而数据显示其影响不太显著可能是因为农业科技企业对它们的认识不全面,造成了对农业科技创新风险投资的综合作用不太明显。根据表2的数据,综合15种因素对河北省农业科技创新风险投资影响的相关程度由高到低排名。其中需求主体中的'农业科技企业项目的技术性和先进性对农业科技创新风险投资影响的程度最大,外部环境中的政府及相关部门的政策扶持和引导力度次之。

2.1提高农业科技企业的技术创新和管理能力。

提高农业科技企业的技术创新和管理能力,需要从企业自身和外部环境2个方面开展工作。首先,企业的管理者要重视企业的创新发展,培养技术人员的创新精神,加强企业自身的技术积累。因为企业管理者是企业主要的决策者、信息掌控与传播者,其对技术创新的态度将会对企业技术创新能力的提高产生决定性的影响。其次,企业要不断从各知名院校的研究生、大学生中引进大量的管理、技术人员,建立一整套促进技术开发和技术创新的激励机制,在待遇、股份、考核、晋级、培训等方面向技术人员倾斜,提高技术人员的创新的积极性和主动性。最后,还要注重政府政策调节的外部作用,政府应该利用各种方式在企业技术创新方面为其提供资金支持,例如税收优惠、财政补贴、贷款援助等,帮助企业解决技术研发资金不足的问题。

2.2增加风险投资机构的融资渠道和资金规模。

要想增加风险投资的融资渠道就必须加大对民间资金的吸引力,实现多种方式、多种渠道的融资。2013年河北经济年鉴数据显示,2012年河北省城乡居民人民币储蓄存款年末余额已达到2.07万亿元。这些数额庞大的民间资金因一些政策原因而游离在风险投资领域之外,且极少有投资的渠道。所以,政府可以制定和实施各种鼓励民间资本进入风险投资的政策制度,例如设立民间风险投资基金,并对这类基金的设立程序,约束资金的运用方向。除了民间资本外,政府还可以引导商业银行,保险公司,证券公司,大型公司等通过购买股票或者组合投资的形式将风险资金注入到风险投资领域。这样扩大风险投资资金来源渠道,能使河北省农业科技创新风险投资主体结构多元化,增加了风险资本的规模。

2.3加大政府及相关部门的政策和法律扶持。

第一,健全有关农业科技风险投资的法律法规,明确风险投资的法律地位。通过以法律的形式规定有关税收减免、信贷担保等方面优惠政策,例如为农业技术创新项目提供低息贷款或贷款贴息、为农业企业技术创新贷款提供担保等,并保证政策的稳定性和连续性,以便更大程度地吸引风险资本进入农业科技企业。第二,制定农业科技创新法,保证对初创时期的农业科技企业给予资助,因为初创时期的农业科技企业风险很大,缺乏信用评估,且核心人员基本为研发人员,缺乏财务管理经验,没有达到风险投资机构的标准,所以,一般通过申请政府各项扶持基金来融资。第三,通过立法,可以确定投资的优先发展领域,明确规定鼓励、允许、限制的投资方向,对投资予以引导和调控,促进农业科技创新风险投资的发展。

纳米材料科技论文(优秀16篇)篇十三

农业作为古老而传统的产业,具有风险大、周期长、区域性强、品种多、易受资源限制和环境影响、与人类生存生活环境的天然相联等特殊属性。农业的创意即是把创意理念引入农业,是一种拓宽农业生产途径、延伸产业链、提升农产品附加值的新型农业业态,它既有创意产业的一般特性,又有农业产业的特殊属性。农业科技的创意创新是指发生在农业生产全过程中科技的创意创新,是推动农业发展的原始和主要的动力之一,一般体现在促进生产力发展方面,如耕作制度、农业区域、品种种子、栽培饲养、动植物保护、土壤肥料、水利灌溉、设施农业、食品安全等,还可延伸和体现在农业的生产关系中。

2.1创意、创新的实践。

回顾宁波市农业历史,有很多创意、创新推动了农业的可持续发展。以水稻生产为例,其创意、创新包括:品种的更换、更新(20世纪50年代的农家品种整理推广,60年代的矮秆品种引进选育,70年代杂交水稻品种的推广应用,90年代抗稻瘟病、白叶枯病和优质稻米品种推广,21世纪初籼粳杂交晚稻的示范推广),耕作制度的改革创新(20世纪60年代双季连作稻的推广,70年代稻麦三熟制推广,90年代种植业结构调整,21世纪农作制度创新),栽培模式的创新(三高一稳、稀少平栽培、模式栽培、叶龄栽培、轻型栽培、精确定量栽培、强化栽培),育苗方式的创新(大、中、小苗培育,二段育秧,乳苗抛栽,盘式育秧,机械插秧,旱育秧,半旱育秧),施肥方法的创新(重基早追后补施肥法,v字型施肥法,平衡施肥法,施足基肥、适施面肥、早施分蘖肥、巧施穗粒肥,前氮后移,根外追肥,配方施肥等),水浆管理技术的创新(薄露灌溉,浅水插秧,深水护苗,薄水促蘖,适时搁田控蘖,以水养胎,干湿到老),病虫草害防治措施的创新(农业、物理、化学、生物防治、综合防治)等。又如农作制度创新,这是浙江省农民和科技人员实践的伟大创举,突破了以前种植业的耕作制度范畴,把农林牧副渔五业紧密结合起来,种养结合、间作轮作、套种套养、生态循环,开展了粮经结合(如稻菇轮作)、粮禽结合(如稻鸭共育)、粮鱼结合(如稻田养鱼、虾、泥鳅)、林下经济(如山林套种灵芝)、水产(鱼虾鳖)套养等模式,使单一利用的耕地拓展到土地、山林、水面、滩涂等资源的综合开发利用,依据光能利用、物质循环、多级转化、生物共生互补、生物的生态位和生物与环境相统一的原理,构建既相互联系又相互区别的生产生态系统,做到物种上多种群(动物、植物、微生物的不同品种)结合、组合上多序列(种植业、养殖业、水产业之间)、搭配上多模式、空间布局上多层次(间套种,立体种养)、资源上高利用(生物共生互补,废弃资源循环利用,综合利用)、技术上多学科综合配套、产品上多样化(农产品、畜产品、水产品、微生物产品)、效果上“三高一持续”(经济效益、社会效益、生态效益提高和农业可持续发展)。

2.2取得的成效。

农业科技创意、创新为不同历史阶段的农业发展作出了重要贡献,如蔺草的挂网,解决了蔺草倒伏难题;二段育秧和高山育秧,提高了秧苗素质和繁殖系数;喷灌、微滴灌技术的应用,节约了劳力,提高了水资源的利用率;水培等无土栽培技术,解决了作物生长对土壤的依赖;拉线(杆)授粉、棚内养蜂,提高了杂交水稻制繁种和草莓的结实率;吊针注射农药、肥料,解决了大树施肥喷药难的问题;茭白田套养甲鱼,找到了防治福寿螺的有效途径;南美白对虾套养中华鳖,能有效防治对虾病害;鸡稻轮作、稻鸭共育,使生物共生、资源互补、粮禽双收;蔺草田套直播晚稻,破解了蔺草焚烧难题;从稻田挖沟养鱼到挖塘养鱼到稻鱼(虾、泥鳅、黄鳝)共育(或轮作)思路的转换,既确保了粮食安全,又提高了稻田的综合效益;设施栽培的推广,解决了蔬菜反季节栽培问题;精品农业、都市农业的提出,拓展了农业的功能,延伸了产业链,且依托、服务、适应城市的发展,构建、培育了融生产、生活、生态、科教、文化于一体的高层次、高科技的现代农业体系,具有食物保障、就业增收、生态旅游、科普教育、文化传承、体验参于、美化环境等功能。

3.1由于农业生产经营规模小,农民组织化程度低,大多数生产劳动者文化低、年龄结构老化,易受传统思想束缚,精力、资金不足,信息渠道不畅,商品观念不强,竞争意识不强,因而农业创意意识淡薄、创新思想落后。

3.2设施手段落后,新技术推广速度不快,科技相对滞后。

3.3由于体制落后和机制僵化,缺少相应有效的法律法规和管理措施,在农产品和技术廉价的时代,农民缺乏对技术进行开发研究的兴趣,农技人员缺乏激情。

3.4农技人员忙于应付事务工作,直接从事科技工作、亲自参与试验和实践的时间少,拿来主义、实用主义、急功近利和重引进、模仿、嫁接而轻理论研究、实践创新的现象较多。

4.1广泛地收集信息,积极向外学习。

要创新,首先是要学习,引进、模仿、嫁接创意、创新农业模式和先进技术,这是最便捷、实用、有效的途径。通过报纸、电台、电视、书刊、网络,开展经验交流和实地考察学习,加强创意、创新信息的搜索、收集、分析,并结合本地实际进行试验、示范,成功后即推广应用。

4.2到社会中去,到群众中来。

实践出真知,通过深入实际、调查研究、广泛听取群众意见和了解社会需求,不断地总结经验教训,提高思维水平,从而发现新萌芽,酝育新思想,激发新的灵感和思路。广大农民群众长期在生产第一线,有丰富的实践经验和创新灵感,是众多发现、发明的原石和见证者,也是创新活动的实践者。农技人员要在农业科技进步的工作中,发挥好突击队和领头羊的作用,通过实践、认识、再实践、再认识及至无穷的过程,得到提炼升华。

4.3学习借鉴其它领域的先进理念技术。

坚持古为今用、洋为中用、百花齐放、推陈出新的原则。由于农业的特殊性和历史原因,农业在国民经济各领域中发展相对滞后,科技进步慢、应用少,应积极借鉴生物、信息、工业、医学等领域中的先进科技理念引领农业,应用现代科技成果和先进的仪器设施武装农业,如在农业中积极应用机械化装备、化学工业、分子育种、智能大棚、太阳能温室、网络技术、分析仪器设备和循环经济、创新经济理念、工商业管理模式等。

4.4培育创新主体,开展自主创新。

知识是基础,实践是根本,而沟通两者之间的桥梁是思维的蓝图。要学习新知识,拓宽新视野,寻找新的灵感,虽然书本知识、外地技术、前人经验为新的创新奠定了基础,也拓宽了新的思维,但这些技术与当今的前沿技术相比,已经落后,只有自主创新后的技术才是一流技术。

4.5有科学家精神,有企业家胆略。

目前,在农业方面普遍存在资源紧缺、环境制约、劳动力成本上升、技术壁垒、利润空间压缩、同行竞争、利益追逐、生存压力等困难,这就催生了农业企业家的创意意识和创新动力,他们具有极强的组织、管理能力和明确的奋斗目标、积极的冒险精神,能够打破常规、解放思想、开拓进取;同时,农业科学家们博学多才,善于思考,事业性强,追求科技的进步和创新,在科技的探索和应用上有一技之长。一旦两者结合,优势互补、相得益彰,既能消化、吸收外地的先进技术和经验,进行再创新,又能根据本地实际自主创新发明,创造一流的产品和业绩。

纳米材料科技论文(优秀16篇)篇十四

于琳枫(12化学1班)。

摘要:二氧化钛纳米管由于新奇的物理化学性质引起了广泛的关注,本文就近年来在制备方法﹑反应机理﹑二级结构及掺杂和应用方面予以综述,并讨论了今后可能的研究发展方向。

关键词:二氧化钛,纳米管,制备,反应机理,二级结构。

0引言。

tio2俗称钛白粉,无毒、无味、无刺激性、热稳定性好,且原料来源广泛易得。它有三种晶型:板钛矿、锐钛矿和金红石型。tio2最早用来做涂料。

1.1气相法。

包括:直流电溅射法、高频无线电溅射法、分子束取向生长法和等离子体法等。

1.2液相法。

目前制备tio2纳米材料应用最广泛的方法是各种前驱体的液相合成法。这种方法的优点是:原料来源广泛、成本较低、设备简单、便于大规模生产。但是产品粒子的均匀性差,在干燥和煅烧过程中易发生团聚。应用最普遍的液相制备方法包括液相沉积法和微乳液法等。

1.2.1液相沉积法。

液相沉积法是以无机钛盐作原料,通过直接沉积来制备功能tio2粉体和薄膜的液相法。deki等用(nh4)2tif6和h3bo3的水溶液为起始溶液,制备了tio2薄膜。imai等用添加了尿素的tif4和ti(so4)2的水溶液制备了不同形貌的tio2纳米材料。液相沉积法具有以下优点:对仪器要求比较低,温度要求低(30~50℃),基片选择比较广等。

1.2.2微乳液法。

2.1氧化钛纳米管形成的反应机理。

尚不确定。理论上钛纳米带折叠或卷曲形成纳米管时,可形成下列3种形状:(a)蛇形的,即单层纳米管的卷曲;(b)洋葱式的,即几个有弱相互作用的纳米片的卷曲;(c)同心式的,通过卷曲或者折叠成多层的纳米管。但实际上,(c)种形状在合成时很难出现。yao和ma通过tem研究分别证实了(a)和(b)构型钛纳米管的存在。

梁建等则认为钛纳米管的生长机理符合3-2-1d的生长模型,在水热合成的过程中,在高压高温和强碱作用下,二氧化钛块体沿着(110)晶面被剥落成碎片,在片的两面有不饱和悬挂键,随着反应的进行,不饱和悬挂键增多,使薄片的表面活性增强,开始卷曲成管状,以减少体系的能量,这一点从反应中间产物中观察到大量的片状及卷曲态得的到证明。dimitryv.bavykin[19]等系统地研究了合成温度以及tio2/naohmol比对制备二氧化钛纳米管形貌的影响。认为图3-b符合氧化钛纳米管的形成机理,并给出了形成机理的原始驱动力的解释。dimitryv.bavykin等进行了氧化钛纳米管形成的热力学和动力学研究。该模型见图4能够很好的解释实验中增加tio2/naoh的摩尔比,氧化钛纳米管的平均管径也增大。同时也可以解释反应温度增加有利于纳米管的平均管径增大。

2.2纳米管的热稳定性及氧化钛纳米管的晶型。

由于二氧化钛纳米管为无定形结构,在热力学上,属于介稳态。因此研究温度对其热稳定性的影响颇有必要。王保玉等以tio2为原料制备成tio2纳米管,通过不同温度焙烧得到不同的样品,用tem,xrd,ft-ir,bet等手段详细的研究了温度对晶型,比表面积的影响。研究表明,在300℃和400℃焙烧存在着两次比表面积的突降,用化学法合成的纳米管在400℃时,比表面积降到很小,管的结构严重被破坏。用化学法合成的纳米管是无定形的,而模板法制备的纳米管为锐钛矿型的。这可能是因为化学法制备的纳米管为多层,层与层之间不能形成三维空间的点阵结构。而王芹等研究则发现钛纳米管经过400℃热处理后能保持其纳米管的形貌,600℃有纳米管间烧结的现象,800℃时管的形状完全被破坏。可见合成方法的不同,氧化钛纳米管的热稳定性也有很大的差异。

纳米材料科技论文(优秀16篇)篇十五

时间过得飞快,一转眼改革已经30年了。这30年是中国历史上最不寻常的30年,这30年取得的巨大的进步让中国更辉煌!这30年让我们的生活水平与科技水平有了质的飞跃。

1978年,邓爷爷计划在东南沿海地区的进行经济改革,霎时全中国开始发生了前所未有的巨变。

回想过去,人们的房子只有60平方米左右,而现在大了好几倍;以前人们要让邮递员跑腿送信,现在打一个电话或手机、发一个电子邮件就行了;以前人们要跨越千山万水走几天几夜的路,现在坐车几分钟就到了。

现在人们生活在高科技创造的世界里,可以尽情享受高科技带来的好处。而且我们中国源源不断地打破“零”的记录:2003年10月15日—16日“长征2号f运载火箭”托举着“神舟5号飞船”升空,将中国第一位航天员杨利伟送上太空,完成了中国首次载人航天飞行。中国由此成为继俄罗斯、美国之后第三个拥有独立开展载人航天活动能力的国家;2008年5月1日,杭州湾大桥全线试运营通车,大桥北起浙江嘉兴市海盐县,南至宁波慈溪市,全长36公里,是目前世界上最长的跨海大桥。

今年我们的神舟七号飞上了上空,这又是一个突破……。

你看到中国的实力了吧!他们在这30年里不断成长。我相信,大家再携手努力一个30年,我们的祖国、我们的家乡将会飞得更快、更高!

纳米材料科技论文(优秀16篇)篇十六

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。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,以及其特有的三大效应:表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。小尺寸效应。现在从尺寸效应探讨其特性和应用。

随着颗粒尺寸的量变,在一定条件下会引起颗粒性质的质变。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。对超微颗粒而言,尺寸变小,同时其比表面积亦显著增加,从而产生如下一系列新奇的性质。量子尺寸效应指当金属或半导体从三维减小至零维时,载流子在各个方向上均受限,随着粒子尺寸下降到接近或小于某一值(激子玻尔半径)时,费米能级附近的电子能级由准连续能级变为分立能级的现象称为量子尺寸效应。金属或半导体纳米微粒的电子态由体相材料的连续能带过渡到分立结构的能级,表现在光学吸收谱上从没有结构的宽吸收过渡到具有结构的特征吸收。量子尺寸效应带来的能级改变、能隙变宽,使微粒的发射能量增加,光学吸收向短波长方向移动(蓝移),直观上表现为样品颜色的变化,如cds微粒由黄色逐渐变为浅黄色,金的微粒失去金属光泽而变为黑色等。同时,纳米微粒也由于能级改变而产生大的光学三阶非线性响应,还原及氧化能力增强,从而具有更优异的光电催化活性[5,6]。

第页纳米材料与技术是在20世纪80年代末才逐步发展起来的前沿交叉性新兴学科领域,它与住处技术和生物技术一起并称为21世纪三大前沿高新技术,并可能引导下一场工业革命。

纳米技术是严谨的高新交叉技术,人类刚刚迈进门槛,就显现出其强大的生命力。有些纳米材料(如纳米金刚石)经过表面改性和分散,可以均匀分布到聚合物的熔融体中,经过喷丝、冷却形成具有特殊功能的纳米纤维,添加比列很低,但每根短纤维上有成千上万个纳米颗粒。可以作成高抗磨、自清洁、防雨、防紫外线、防静电、杀菌、红外隐形等功能布料,很有发展前景。

将人类带入新的微观世界。人类可以从新的纳米技术领域获得很大好处。利用这项技术的目的是在纳米尺寸上操纵物质,以创造出具有全新分子组织形式的结构。这有可能改变未来材料和装置的生产方式,并且给人类带来巨大的经济益处。

第页界。

传统的解释材料性质的理论,只是用于大于临界长度100纳米的物质。如果一个结构的某个维度小于临界长度,那么物质的性质就常常无法用传统的理论去解释。而科学家正试图在大哥分子或原子尺度到十万个分子的尺度之内发现新奇的现象。

美国国纳米技术计划初期研究的重点是,在分子尺度上具有新奇的特性并且系统、物理和化学性能有明显提高的材料。比如,在纳米尺度上,电子和原子的交互作用受到变化因素的影响。这样,在纳米尺寸上组织物质的结构就有可能使科学家在不改变材料化学成分的前提下,控制物质的基本特性,比如磁性、蓄电能力和催化能力等。又如在纳米尺度,生物系统具有一套成系统的组织,这使科学家能够把人造组件和装配系统放入细胞中,以制造出结构经过组织后的新材料,有可能使人类模拟自然的自行装配。还有,纳米组件有很大的表面积,这能够使它们成为理想的催化剂和吸收剂等,并且在放电能和向人体细胞施药方面派上用场。利用纳米技术制造的材料与一般材料相比,在成分不变的情况下体积会大大缩小而且强度和韧性将得到提高。

美国西北大学开发的一种比色传感器,已经成功探测出结核杆菌。科学家把探测对象的dna附加在纳米大小的黄金微粒上。当互补的微粒在溶液中存在时,黄金微粒会紧紧地结合在一起,改变悬浮液的颜色。

随着颗粒尺寸的量变,在一定条件下会引起颗粒性质的质变。由。

第页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。对超微粒而言,尺寸变小,同时其比表面积也显著增加,从而产生如下的新奇的性质:特殊的光学性质、热学性质、磁学性质和力学性质。具体的光学性质是当黄金被分割到小于光波波长的尺寸时,即失去了原有的富贵光泽而呈黑色。事实上,尺寸越小,颜色愈是黑。由此可见,金属超微颗粒对反光的反射率很低。热学性质具有高矫顽力的特征,已经作为高储存密度的磁记录磁粉,大量应用于磁带。利用磁性,人们已经将磁性超微粒制成用途广泛的磁性液体。力学性质是具有良好的任性。因为纳米材料具有大的界面,界面的原子排列是相当混乱的,原子在外力变形的条件下很容易迁移,因此变现出很好的韧性和延展性,使陶瓷材料具有新奇的力学性质。美国学者报道氟化钙纳米材料在室温下可以大幅度弯曲而不断裂。研究表明,人的牙齿之所以具有很高的强度,是因为它是有磷酸钙等纳米材料构成的。呈纳米晶粒的金属比传统的粗晶粒金属硬3到5倍。

一般常见的磁性物质均属多磁区之集合体,当粒子尺寸小至无法区分出其磁区时,即形成单磁区之磁性物质。因此磁性材料制作成超微粒子或薄膜时,将成为优异的磁性材料。

我们对纳米材料的认识还远远不够,还需要不断的探索和研究。相信通过不断的深入,一定会使纳米在更多的领域里发挥作用,服务于生产和生活。

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参考文献:

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