第一篇:《納米技術(shù)》讀后感
現(xiàn)在科學(xué)研究出了“納米”,“納米”它不是米,而是尺度單位。20世紀(jì)人們把大千世界內(nèi)各種物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)到了分子、原子的運(yùn)動(dòng)和性質(zhì)這一層上面。讓我們一起來(lái)揭開(kāi)“納米”神秘的面紗吧!
“納米”非常小,我們的肉眼是看不見(jiàn)的,科學(xué)家已在實(shí)驗(yàn)室里研究出了1.4納米的碳管,50000根碳管并排在一起,才有一根頭發(fā)粗細(xì)。納米技術(shù)使科學(xué)家們堅(jiān)信:“小”的不僅是美,而且是未來(lái)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。
在學(xué)習(xí)中,我們何嘗不去探尋每一個(gè)歷史的足跡呢?科學(xué)家能發(fā)現(xiàn)的,說(shuō)不定我們哪天也能發(fā)現(xiàn),只要我們有那種欲望、那種決心,那種堅(jiān)持不懈的精神。說(shuō)不定哪天我們也能發(fā)明出什么了不起的東西呢?
科學(xué)知識(shí)是無(wú)限的,等待你去發(fā)現(xiàn)!
第二篇:納米科學(xué)與技術(shù)
作為一名化工人,我這學(xué)期選修了課程《納米科學(xué)與技術(shù)》,很榮幸在課堂展示環(huán)節(jié)擔(dān)任過(guò)評(píng)委,我也是我們小組的組長(zhǎng)和主講人,我想談一談自己學(xué)習(xí)這個(gè)課程的一些感受,包括準(zhǔn)備展示材料過(guò)程和作為評(píng)委的一些收獲和體會(huì)。從學(xué)生的角度寫這些東西,希望能給以后修這門課程的同學(xué)一些借鑒和收獲。
首先,我第一次修這樣一門課程,講述科研前沿,而又有這樣一個(gè)與眾不同的結(jié)課方式,很新穎,我也很喜歡。親身去參與這個(gè)過(guò)程,真的能夠?qū)W到很多。
作為一個(gè)評(píng)委,我仔仔細(xì)細(xì)看了所有小組的展示,并按照我的判斷給出了相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。26組,盡管有些小組內(nèi)容有些重復(fù),但總體來(lái)說(shuō)還是五花八門的,從存儲(chǔ)、發(fā)電,醫(yī)學(xué)醫(yī)藥,食品安全,納米催化,到隱身防爆,等等等等,納米材料無(wú)處不在。從評(píng)委的角度,對(duì)每組的印象各有不同,總體來(lái)說(shuō),我覺(jué)得要注意以下幾點(diǎn):
1, 要選擇一個(gè)良好的主講人,這是每一組人給評(píng)委和老師的第一印象,不僅要口齒流
利,還要對(duì)你們的展示內(nèi)容滾瓜爛熟。
2, 展示的主題切入點(diǎn)盡量要小,不要落入泛泛而談的境地。內(nèi)容要圓滿,從結(jié)構(gòu)、原
理、研究前沿、優(yōu)缺點(diǎn)到實(shí)際應(yīng)用等等,盡量將所選主題很完整的展現(xiàn)出來(lái)。一定不要選擇那些大而空的主題,在臺(tái)上對(duì)著ppt和講稿講那些自己都看不懂的東西。 3, ppt做的要中規(guī)中矩,可以添加一些動(dòng)畫效果等來(lái)渲染你的內(nèi)容,但是千萬(wàn)不要讓
ppt效果淹沒(méi)了你的內(nèi)容,讓別人印象深刻的只剩下了ppt而對(duì)內(nèi)容完全沒(méi)了印象。當(dāng)然,還有一個(gè)問(wèn)題需要注意,就是ppt顏色搭配以及字體顏色,要讓大家看的清楚,看著舒服。
4, 準(zhǔn)備工作要做好,比如要使用黑板就要提前擦好并準(zhǔn)備好你用的粉筆等等(我就煩
了這個(gè)錯(cuò)誤).還有需要給評(píng)委和老師的文檔材料一定要提前打印好。
作為我們小組的組長(zhǎng),在組織我們小組準(zhǔn)備的過(guò)程和展示過(guò)程中,我覺(jué)得要注意以下幾點(diǎn):
1, 在組隊(duì)之時(shí)就要考慮好每個(gè)人的專長(zhǎng),做到人盡其用,每個(gè)人都有任務(wù)?梢钥绨
組隊(duì),這樣更能擴(kuò)大范圍尋找好隊(duì)友。
2, 在定題之前要查閱足夠的相關(guān)前沿期刊和網(wǎng)站,擴(kuò)大選擇范圍才能選到好主題,避
免被重復(fù)和落入俗套假大空。
3, 主題內(nèi)容切入點(diǎn)一定要小。我們組就出現(xiàn)了這個(gè)錯(cuò)誤。我們?yōu)g覽了近十年納米科學(xué)
與技術(shù)應(yīng)用前沿的進(jìn)展,找到了納米電路、納米電池、納米管泵和發(fā)電機(jī)、納米存儲(chǔ)等四個(gè)非常好的話題,原理明了簡(jiǎn)單,應(yīng)用研究又熱門,而又與我們的生活息息相關(guān)。我們小組五人商討很久之后才狠心砍掉了兩個(gè),留下了納米管泵和發(fā)電機(jī)、納米存儲(chǔ)兩個(gè)話題。但是最后戰(zhàn)士的時(shí)候由于內(nèi)容太多而使得整個(gè)展示過(guò)程顯得很緊張很快,反而沒(méi)有選擇其中一個(gè)來(lái)集中展示來(lái)的輕松而且效果好。
4, 組內(nèi)分工合作要明確,這樣工作做起來(lái)才能事半功倍。最終展示材料做好以后每個(gè)
人都要詳細(xì)推敲一遍去更改和完善。正式展示之前,要模擬展示幾次,控制好時(shí)間和速度,這樣上臺(tái)之后能達(dá)到更好的效果。
最后,很感謝老師一學(xué)期來(lái)的授課教導(dǎo),我收獲很多。也希望以后選這個(gè)課的學(xué)弟學(xué)妹能夠獲得更大的成長(zhǎng)!
第三篇:納米技術(shù)及其應(yīng)用作業(yè)
納米技術(shù)及其應(yīng)用的結(jié)課作業(yè)
學(xué)院:理工學(xué)院班級(jí):機(jī)械l126班姓名:韓東學(xué)號(hào):12l0551192
一、簡(jiǎn)述納米技術(shù)的兩種特性(表面效應(yīng)與小尺寸效應(yīng)),并且舉例子(至少500字)
1、表面效應(yīng):
球形顆粒的表面積與直徑的平方成正比,其體積與直徑的立方成正比,故其比表面積(表面積/體積)與直徑成反比。隨著顆粒直徑變小,比表面積將會(huì)顯著增大,說(shuō)明表面原子所占的百分?jǐn)?shù)將會(huì)顯著地增加。對(duì)直徑大于 0.1微米的顆粒表面效應(yīng)可忽略不計(jì),當(dāng)尺寸小于 0.1微米時(shí),其表面原子百分?jǐn)?shù)激劇增長(zhǎng),甚至1克超微顆粒表面積的總和可高達(dá)100平方米,這時(shí)的表面效應(yīng)將不容忽略。
超微顆粒的表面與大塊物體的表面是十分不同的,若用高倍率電子顯微鏡對(duì)金屬超微顆粒(直徑為 2*10^-3微米)進(jìn)行電視攝像,實(shí)時(shí)觀察發(fā)現(xiàn)這些顆粒沒(méi)有固定的形態(tài),隨著時(shí)間的變化會(huì)自動(dòng)形成各種形狀(如立方八面體,十面體,二十面體多李晶等),它既不同于一般固體,又不同于液體,是一種準(zhǔn)固體。在電子顯微鏡的電子束照射下,表面原子仿佛進(jìn)入了“沸騰”狀態(tài),尺寸大于10納米后才看不到這種顆粒結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性,這時(shí)微顆粒具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。超微顆粒的表面具有很高的活性,在空氣中金屬顆粒會(huì)迅速氧化而燃燒。如要防止自燃,可采用表面包覆或有意識(shí)地控制氧化速率,使其緩慢氧化生成一層極薄而致密的氧化層,確保表面穩(wěn)定化。利用表面活性,金屬超微顆粒可望成為新一代的高效催化劑和貯氣材料以及低熔點(diǎn)材料。
例子:高效催化劑
2小尺寸效應(yīng):
隨著顆粒尺寸的量變,在一定條件下會(huì)引起顆粒性質(zhì)的質(zhì)變。由于顆粒尺寸變小所引起的宏觀物理性質(zhì)的變化稱為小尺寸效應(yīng)。對(duì)超微顆粒而言,尺寸變小,同時(shí)其比表面積亦顯著增加,從而產(chǎn)生如下一系列新奇的性質(zhì)。
例子:電腦的cpu 二、納米技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用(至少500字)
1、超雙疏納米防污劑
超雙疏納米防污劑 型號(hào):vk-f01 超雙疏納米防污劑 “二元協(xié)同納米界面技術(shù)”理論是引入仿生學(xué)原理。研究荷葉“出淤泥而不染”“滴水成珠、拒水防污”的表面微觀結(jié)構(gòu),對(duì)紡織面料的纖維表面在納米尺度進(jìn)行界面修飾、聚合和改性,使其表現(xiàn)出超常的納米界面物性,并形成納米 結(jié)構(gòu)特有的四大效應(yīng)。 棉、毛、麻、絲、化纖等各種材質(zhì)的紡織面料經(jīng)過(guò)納米防水防油防污劑界面技術(shù)處理,可賦于防水透氣、拒污易洗新功能。如同荷葉效果,同時(shí)仍保持原面料的質(zhì)地、手感、風(fēng)格和牢度。 精紡毛織面料經(jīng)過(guò)納米防水防油防污劑界面技術(shù)處理,可解決頭疼的縮率; 處理后的棉、毛、蛋絲產(chǎn)品抗皺性能大幅提高,機(jī)可洗的實(shí)現(xiàn)解除您的洗衣愁。 超雙疏技術(shù)的納米防水防油防污劑面料同時(shí)具有防油、防水、防塵、柔軟、透氣、環(huán)保、快干等功能; 納米防水防油防污劑具有防水、防油、防污、抗菌、增強(qiáng)纖維的功能。經(jīng)其整理后的織物可保持原有的手感、透氣性、色澤、穿著舒適性等特點(diǎn),并具有一般烴類及有機(jī)硅類、整理劑所不具備的防油性。此外,含還具有用量小、功效高、耐久性強(qiáng)且符合環(huán)保要求的優(yōu)點(diǎn),因此得到了迅速的普及和推廣。 納米界面超雙疏技術(shù)處理以后,由于其超雙疏特性,使織物更具快干功能。面料具有環(huán)保無(wú)污染、無(wú)毒的特性。防水最高達(dá)到6級(jí)以上,防油最高達(dá)到6級(jí)(國(guó)家毛紡檢測(cè)中心)。 使用方法: 1.施涂前應(yīng)使被涂面清潔、干燥。應(yīng)清除灰塵,并用水沖洗干凈,干燥備用。如為玻璃、瓷磚、金屬表面,
應(yīng)用玻璃清洗劑或洗滌劑水溶液清洗干凈。塑料表面可用洗滌劑清洗,必要時(shí)用有機(jī)溶劑(如醇類、酮類 等)清洗。 2.建議使用高性能霧化良好之高品質(zhì)噴頭 ,噴涂距離30~40cm為宜,這樣可噴涂均勻,并節(jié)省涂料,耗量約為50-100m2/l以上。 3.一般噴涂一遍即可,如要提高效能可噴兩遍,但間隔時(shí)間應(yīng)在50min以上。 4.噴涂后晾干即可。在150-180℃熱處理30-50秒大大有利于提高涂層強(qiáng)度和效果。小型物品可用熱吹風(fēng)機(jī)。 雖然本品無(wú)毒,但還是建議施工時(shí)穿戴好防護(hù)用品
2、在生物工程上的應(yīng)用
雖然分子計(jì)算機(jī)目前只是處于理想階段,但科學(xué)家已經(jīng)考慮應(yīng)用幾種生物分子制造計(jì)算機(jī)的組件,其中細(xì)菌視紫紅質(zhì)最具前景。該生物材料具有特異的熱、光、化學(xué)物理特性和很好的穩(wěn)定性,并且,其奇特的光學(xué)循環(huán)特性可用于儲(chǔ)存信息,從而起到代替當(dāng)今計(jì)算機(jī)信息處理和信息存儲(chǔ)的作用,它將使單位體積物質(zhì)的儲(chǔ)存和信息處理能力提高上百萬(wàn)倍。 在光電領(lǐng)域的應(yīng)用納米技術(shù)的發(fā)展,使微電子和光電子的結(jié)合更加緊密,在光電信息傳輸、存貯、處理、運(yùn)算和顯示等方面,使光電器件的性能大大提高。將納米技術(shù)用于現(xiàn)有雷達(dá)信息處理上,可使其能力提高10倍至幾百倍,甚至可以將超高分辨率納米孔徑雷達(dá)放到衛(wèi)星上進(jìn)行高精度的對(duì)地偵察。最近,麻省理工學(xué)院的研究人員把被激發(fā)的鋇原子一個(gè)一個(gè)地送入激光器中,每個(gè)原子發(fā)射一個(gè)有用的光子,其效率之高,令人驚訝。 在化工領(lǐng)域的應(yīng)用將納米tio2粉體按一定比例加入到化妝品中,則可以有效地遮蔽紫外線。將金屬納米粒子摻雜到化纖制品或紙張中,可以大大降低靜電作用。利用納米微粒構(gòu)成的海綿體狀的輕燒結(jié)體,可用于氣體同位素、混合稀有氣體及有機(jī)化合物等的分離和濃縮。納米微粒還可用作導(dǎo)電涂料,用作印刷油墨,制作固體潤(rùn)滑劑等。 研究人員還發(fā)現(xiàn),可以利用納米碳管其獨(dú)特的孔狀結(jié)構(gòu),大的比表面(每克納米碳管的表面積高達(dá)幾百平方米)、較高的機(jī)械強(qiáng)度做成納米反應(yīng)器,該反應(yīng)器能夠使化學(xué)反應(yīng)局限于一個(gè)很小的范圍內(nèi)進(jìn)行。
三、談?wù)勀銓?duì)納米技術(shù)或者納米材料的認(rèn)識(shí)(至少300字)
從尺寸大小來(lái)說(shuō),通常產(chǎn)生物理化學(xué)性質(zhì)顯著變化的細(xì)小微粒的尺寸在0.1微米以下(注1米=100厘米,1厘米=10000微米,1微米=1000納米,1納米=10埃),即100納米以下。因此,顆粒尺寸在1~100納米的微粒稱為超微粒材料,也是一種納米材料。
納米級(jí)結(jié)構(gòu)材料簡(jiǎn)稱為納米材料,是指其結(jié)構(gòu)單元的尺寸介于1納米~100納米范圍之間。由于它的尺寸已經(jīng)接近電子的相干長(zhǎng)度,它的性質(zhì)因?yàn)閺?qiáng)相干所帶來(lái)的自組織使得性質(zhì)發(fā)生很大變化。并且,其尺度已接近光的波長(zhǎng),加上其具有大表面的特殊效應(yīng),因此其所表現(xiàn)的特性,例如熔點(diǎn)、磁性、光學(xué)、導(dǎo)熱、導(dǎo)電特性等等,往往不同于該物質(zhì)在整體狀態(tài)時(shí)所表現(xiàn)的性質(zhì)。
納米技術(shù)的廣義范圍可包括納米材料技術(shù)及納米加工技術(shù)、納米測(cè)量技術(shù)、納米應(yīng)用技術(shù)等方面。其中納米材料技術(shù)著重于納米功能性材料的生產(chǎn)(超微粉、鍍膜、納米改性材料等),性能檢測(cè)技術(shù)(化學(xué)組成、微結(jié)構(gòu)、表面形態(tài)、物、化、電、磁、熱及光學(xué)等性能)。納米加工技術(shù)包含精密加工技術(shù)(能量束加工等)及掃描探針技術(shù)。
第四篇:納米分析技術(shù)
納米食品的分析檢測(cè)進(jìn)展
摘 要 介紹了納米材料的安全性,重點(diǎn)對(duì)納米食品的3種分析檢測(cè)手段(成像、分離和表征
技術(shù))進(jìn)行了較為詳細(xì)的綜述,并對(duì)該領(lǐng)域的工作進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞 納米材料,納米食品,分析手段
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),納米技術(shù)已經(jīng)在材料、化工、生物、醫(yī)藥、食品、通信、能源等眾多
領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景,并對(duì)各學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。在食品工業(yè)中真正
運(yùn)用了納米技術(shù)的產(chǎn)品只占消費(fèi)品的一小部分,主要包括納米包裝材料、納米營(yíng)養(yǎng)物和納米
添加劑等[1]。目前,全球有200多家公司致力于納米技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用。根據(jù)著名咨詢
公司helmutkaiser一項(xiàng)調(diào)查顯示,僅在食品飲料包裝行業(yè), 201*年納米產(chǎn)品的全球銷售額就
高達(dá)8·6億美元,而在201*年,納米產(chǎn)品的全球銷售額只有1·5億美元[2]。
納米食品,也稱納米尺度(10-9-10-7m)的食品,是以人類可食用的天然物、合成物和生物生
成物等原料采用納米技術(shù)加工制成的,并根據(jù)人體健康進(jìn)行不同配制的食品。由于納米粒子
具有獨(dú)特的表面效應(yīng)和量子尺寸效應(yīng),研究發(fā)現(xiàn),食品和營(yíng)養(yǎng)素經(jīng)過(guò)納米化以后,亦表現(xiàn)出更
高生物活性,甚至顯現(xiàn)出常態(tài)物質(zhì)沒(méi)有的活性。所以納米食品除了包括普通食品的功能外還
有以下功能:預(yù)防疾病、調(diào)節(jié)機(jī)體、康復(fù)病體的功能;降低保健食品的毒副作用功能;提高人體
對(duì)礦質(zhì)元素的吸收利用率和殺菌除味等。新興納米技術(shù)下生產(chǎn)的食品的安全性一直受到消費(fèi)
者和研究人員的高度關(guān)注。本文就納米食品的分析檢測(cè)方法進(jìn)行綜述,以期為納米食品的發(fā)
展提供技術(shù)支持。
1 納米材料的安全性
納米材料是將材料的尺度在空間進(jìn)行約束,并到一定的臨界尺寸后,材料的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
也隨之發(fā)生從宏觀到微觀的轉(zhuǎn)變。粒徑的減小也是引起納米材料的安全性問(wèn)題的主要原因。
frampton通過(guò)對(duì)大氣中塵埃粒子的研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)大氣中的塵埃粒子粒徑<10μm時(shí),塵埃粒子
對(duì)肺部有明顯的毒性。材料對(duì)生物體的毒性強(qiáng)烈地依賴于材料的尺寸[3]。
在一般情況下,納米材料不會(huì)表現(xiàn)出明顯的毒性。但納米材料的潛在毒性、在生物體內(nèi)
的富集及其對(duì)食物鏈的影響,人們卻自知甚少,研究者稱這種毒性為“生態(tài)毒性”。brunner等
研究發(fā)現(xiàn),不同類型的納米粒子能夠透過(guò)細(xì)胞膜,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)自由基含量的增加,最終造成生
物體的毒性[4-6];同時(shí),納米粒子還會(huì)在生物體的組織中富集。chen研究發(fā)現(xiàn), sio2納米顆粒會(huì)
導(dǎo)致核質(zhì)蛋白的團(tuán)聚,從而損害細(xì)胞核的功能[6]。富勒烯和tio2納米顆粒會(huì)對(duì)蚤、大口鱸魚(yú)
和其他水生動(dòng)物產(chǎn)生一定的毒性[7]。而納米材料有時(shí)也會(huì)扮演降低污染物毒性的角色: zhang
通過(guò)對(duì)鯉魚(yú)的活體實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),tio2納米顆粒會(huì)大量富集游離的鎘離子[8];納米銀也顯示出較強(qiáng)
的抗菌能力,研究者已將這種抗菌能力應(yīng)用到人們健康保護(hù)和水生環(huán)境治理中[9]。
納米食品中采用的納米技術(shù)是一種全新的技術(shù),如同轉(zhuǎn)基因食品,其安全性和接受程度
受到消費(fèi)者的質(zhì)疑。納米食品在活性、吸收利用率等增加的同時(shí)還應(yīng)該考慮到有害物質(zhì)的吸
收、滲透等問(wèn)題。一方面粒徑減小使得食品原料本身具有的毒素,農(nóng)殘和重金屬成分更易被
吸收,加劇了納米化后的安全隱患。另外,納米食品中營(yíng)養(yǎng)成分納米粒子可以通過(guò)傳統(tǒng)吸收途
徑之外的其他途徑進(jìn)入人體,并穿過(guò)生物膜屏障,使人體的防御能力降低,引起機(jī)體功能紊亂,
出現(xiàn)健康問(wèn)題。
維蒙特大學(xué)的消費(fèi)經(jīng)濟(jì)學(xué)家科洛丁斯基在佛羅達(dá)里達(dá)州奧蘭多市的食品安全大會(huì)上說(shuō),
〔〕納米技術(shù)是一種新的基因工程10。美國(guó)消費(fèi)聯(lián)盟的資深科研人員漢森稱,不要因?yàn)槟撤N物質(zhì)
在自然尺寸狀態(tài)下是安全的,就以為處理成納米尺寸后也一定是安全的,所有科學(xué)家都贊同,
物質(zhì)的大小也是安全重要因素之一。例如,大量接觸含有納米碳(如富勒烯)的食品或化妝品,
會(huì)造成與石棉一樣的危害[10]。美國(guó)消費(fèi)者保護(hù)組織稱,納米食品已經(jīng)悄悄打入市場(chǎng),促請(qǐng)美國(guó)
當(dāng)局強(qiáng)制廠商標(biāo)明食品是由納米技術(shù)制造的。因此,有必要借助于先進(jìn)的分析儀器,深入了解納米食品在復(fù)雜體系中的行為及其對(duì)人體和環(huán)境的潛在影響。
2 納米食品分析檢測(cè)技術(shù)
納米材料的理化性質(zhì)包括尺寸大小、尺寸分布、表面特征、形狀、溶解度、活性、團(tuán)聚狀態(tài)和化學(xué)組成等諸多信息。為了更多地獲得這些信息,應(yīng)用多種分析手段來(lái)檢測(cè)和表征納米材料成為一種必然。將分析手段分為成像、分離和表征3種技術(shù)。
2·1 樣品前處理
樣品處理是整個(gè)分析過(guò)程中最薄弱環(huán)節(jié)和時(shí)間決定步驟,也是誤差的主要來(lái)源。而環(huán)境因素對(duì)納米材料的結(jié)構(gòu)和組成等性質(zhì)的影響很大。因此,前處理或消化后“納米食品”得到的結(jié)果常常不同于原位檢測(cè)的結(jié)果[11]。避免或減少樣品的前處理,可以有效地減少人為干擾因素。如果不得不對(duì)樣品進(jìn)行前處理,仔細(xì)地記錄前處理的每一環(huán)節(jié)對(duì)“追蹤”人為干擾因素至關(guān)重要。同時(shí),一些新的樣品前處理技術(shù)應(yīng)用到納米材料的分析檢測(cè)技術(shù),尤其是涉及到成像鄰域: paunov采用凝膠捕獲技術(shù)結(jié)合掃描電鏡(sem)對(duì)乳液進(jìn)行了成像[12]; bickmore采用固定技術(shù)結(jié)合原子力顯微鏡(afm)對(duì)水溶液中的黏土礦物質(zhì)進(jìn)行了成像[13];lonsdale應(yīng)用高壓冷凍和冷凍基質(zhì)技術(shù),借助于透射電鏡(tem)對(duì)稀有的糊粉原生質(zhì)體進(jìn)行了成像,這種技術(shù)保留了細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完好和蛋白質(zhì)的抗原性,優(yōu)于傳統(tǒng)的化學(xué)固定和去水技術(shù)[14];www.weilaioem.comanserp, etal·in vitro cytotoxici-
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國(guó)外對(duì)納米級(jí)天然蒙脫石的藥理研究表明,由于蒙脫石帶有不飽和的負(fù)電荷及具強(qiáng)烈的陽(yáng)離子交換能力,對(duì)進(jìn)入人體的病毒細(xì)菌有絕對(duì)的吸附固定作用,當(dāng)納米級(jí)的蒙脫石進(jìn)入人體時(shí),在肺道的消化粘膜內(nèi)層覆蓋一層膜,可以阻止有害病毒細(xì)菌通過(guò)腸道與粘液結(jié)合進(jìn)到血液中,從而起到抑制作用。納米蒙脫石對(duì)大腸桿菌、霍亂弧菌、空腸彎曲菌、金黃色葡萄球菌和輪狀病毒及膽鹽都有較好的吸附作用,對(duì)細(xì)菌毒素有固定作用;研究還表明蒙脫石只吸附、固定表面帶有粒編碼蛋白(cs31a)的致病性帶電病原菌,對(duì)表面不帶cs31a的正常菌群無(wú)固定清除作用。
在此基礎(chǔ)上,國(guó)內(nèi)采用納米蒙脫石和普通蒙脫石與大腸桿菌的體外對(duì)比吸附檢測(cè)的方法,結(jié)果發(fā)現(xiàn)納米蒙脫石的吸附能力明顯提高,這為納米蒙脫石應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域提供了證據(jù)。納米蒙脫石還可起到較好的緩釋作用,提高戊二醛消毒劑的穩(wěn)定性[3]。
另外,經(jīng)試驗(yàn),超細(xì)納米級(jí)蒙脫石粉末在某種中藥粉末中按比例配搭,治療燙傷有奇效。
在化妝品生產(chǎn)中,利用粘土礦物與有機(jī)物結(jié)合形成保護(hù)因子有屏蔽紫外線功能,能夠有效減輕紫外輻射對(duì)皮膚的傷害。海泡石或蒙脫石與苯基水楊酸鹽的復(fù)合藥劑就具有較好的紫外線吸收能力。吸附有n一甲基一8一羥基喹啉甲基硫酸鹽的蒙脫石也能很好的吸收紫外輻射,減輕紫外線對(duì)皮膚的傷害。
因此,粘土礦物主要作為胃、腸道疾病,腹瀉的治療藥物或藥物的輔料填料。
[4]以及護(hù)膚品領(lǐng)域。
納米粘土礦物在其他方面的研究
在土工領(lǐng)域,由于納米粘土礦物具有較大的比表面積及表面活性,再加上具有較好的流變性和潤(rùn)滑性。因此,納米粘土礦物可作為填充劑加入混凝土水泥中提高混凝土的部分性能。例如,據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明在一定摻量時(shí),在水化混凝土中摻納米粘土材料可提高水化混凝土的流動(dòng)度、抗壓強(qiáng)度和抗?jié)B、抗凍融性。另外,納米粘土材料摻入水泥混凝土中未見(jiàn)有新的水化產(chǎn)物產(chǎn)生,但增長(zhǎng)了水泥水化的程度,早期加快了水泥水化的速度,使水化產(chǎn)物的量增多。在水泥混凝土中摻入納米粘土材料可改善混凝土水化的孔結(jié)構(gòu),小孔量增加,大孔明顯減少。提高了混凝土的密實(shí)度,提高其強(qiáng)度。摻納米粘土材料提高混凝土強(qiáng)度和耐久性是減水增強(qiáng),填充密實(shí)和晶核反應(yīng)等多種作用的宏觀表現(xiàn)[5-6]。
在有機(jī)復(fù)合材料工程領(lǐng)域,納米粘土礦物的應(yīng)用研究也在蓬勃興起。比如,聚合物/ 粘土納米復(fù)合材料是近 10 年國(guó)內(nèi)外在納米復(fù)合材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。這種納米復(fù)合材料, 與聚合物基體或微米復(fù)合材料相比, 除了具有更加優(yōu)越的力學(xué)性能、氣密性、抗溶劑性、熱性能; 還具有阻燃的特性, 為研究新一代高效、清潔、低煙、無(wú)毒聚合物阻燃材料開(kāi)拓了新的途徑, 被國(guó)外譽(yù)為阻燃材料技術(shù)革命。
由于粘土具有層狀結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)天然礦物,資源豐富,價(jià)廉易得,是聚合物工業(yè)中常用的填料。從可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)來(lái)看,有關(guān)專家提出在礦產(chǎn)資源的開(kāi)采和使用方面,應(yīng)當(dāng)由原來(lái)的粗放型向精細(xì)化轉(zhuǎn)變,提高其使用價(jià)值,物盡其用。針對(duì)粘土特殊的層狀結(jié)構(gòu),利用表面改性和納米復(fù)合技術(shù)使粘土全部或部分以單晶層狀態(tài)分布于聚合物基質(zhì)中,提高聚合物基體的各項(xiàng)性能,實(shí)現(xiàn)了粘土由傳統(tǒng)的體積填料向功能填料的轉(zhuǎn)化,同時(shí)粘土片層的剛性、不可透性和納米尺寸效應(yīng)賦予聚合物以新的功能,在力學(xué)性能、熱穩(wěn)性、導(dǎo)電性、阻隔性能等諸多方面得到提高和改善。目前,粘土/塑料那米復(fù)合材料得到較多的研究和應(yīng)用,并由此制備出一批具有特殊性能的新型材料。
這種新型的材料作為結(jié)構(gòu)材料,粘土/聚合物納米復(fù)合材料的物理力學(xué)性能與常規(guī)聚合物基復(fù)合材料相比,具有如下優(yōu)點(diǎn)[7]:
(1)比傳統(tǒng)聚合物體系質(zhì)量輕,只需質(zhì)量分?jǐn)?shù)很少的填料即具有很高的強(qiáng)度韌性及阻隔性能。
(2)納米復(fù)合材料具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和尺寸穩(wěn)定性。
(3)力學(xué)性能有望優(yōu)于纖維增強(qiáng)聚合物體系,因?yàn)閷訝罟杷猁}可以在二維方向上起到增強(qiáng)作用,無(wú)需特殊的層壓處理。
(4)納米復(fù)合材料膜因硅酸鹽片層平面取向,因此有優(yōu)異的阻隔性能,有可能取代聚合物金屬箔復(fù)合,且容易回收。
再有,利用納米粘土材料的一些特性,通過(guò)添加復(fù)合我們還可以將其加工成具有一些特殊用途的的功能材料。
比如,有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合抗菌劑兼有有機(jī)抗菌劑的高效性、持續(xù)性和無(wú)機(jī)抗菌劑的安全性、耐熱性。利用層間插入技術(shù)將有機(jī)抗菌劑引入到銀離子交換過(guò)的層狀粘土的層間隙中,這類硅酸鹽具有足夠的層間距離和耐熱溫度,在高溫下使用時(shí),銀離子和有機(jī)抗菌劑可一起慢慢釋放出來(lái),可獲得綜合抗菌、防霉的效果。另外,納米坡縷石也是金屬離子型無(wú)機(jī)抗菌劑的優(yōu)良載體。因此,我們就可以得到一種具有抗菌性能的功能材料【8-9】。
再者,坡縷石、海泡石是具有結(jié)構(gòu)性納米孔道的粘土礦物,其納米孔道可在一維或多維尺度上分布。有人對(duì)海泡石-坡縷石族礦物的超臨界氫吸附性能進(jìn)行了研究,并對(duì)礦物儲(chǔ)氫的機(jī)制進(jìn)行了探討。還有人研究了蒙脫土在復(fù)合貯能材料
方面的應(yīng)用,利用插層復(fù)合法制備了npg-tam/蒙脫土納米復(fù)合材料,結(jié)果表明該材料具有較適宜的相變溫度和相轉(zhuǎn)變焓,同時(shí)較好地解決了多元醇單獨(dú)使用時(shí)存在的塑晶現(xiàn)象。因此,我們可以制備成儲(chǔ)能材料[10]。
結(jié)束語(yǔ)
作為一種特殊的納米材料,納米粘土具有特殊的性能和很廣闊的應(yīng)用前景。但是,在納米粘土的制備、加工和應(yīng)用中都存在一個(gè)比較棘手的問(wèn)題,即納米微粒的團(tuán)聚問(wèn)題。納米微粒由于具有很高的表面活性而容易團(tuán)聚,分散性差,這是納米材料在實(shí)際應(yīng)用中存在的一個(gè)普遍問(wèn)題。為避免納米微粒的團(tuán)聚,應(yīng)及時(shí)對(duì)微粒表面進(jìn)行修飾處理,使其穩(wěn)定而不再發(fā)生團(tuán)聚。選擇合適的表面處理方法(表面化學(xué)改性或包覆改性以及分散穩(wěn)定方法是避免團(tuán)聚現(xiàn)象的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。另外,對(duì)于納米粘土,特別是聚合物基納米復(fù)合材料的研究盡管十分熱門,但由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,加上納米粒子具有的量子效應(yīng)、表面效應(yīng)等,對(duì)它的研究還不夠深入。目前,聚合物/粘土納米復(fù)合材料的制備技術(shù)有些已十分成熟,然而大規(guī)模應(yīng)用問(wèn)題至今尚未能很好地解決,從而在一定程度上限制了其發(fā)展。而且,目前對(duì)于納米粘土的研究,主要集中在聚合物/粘土納米復(fù)合材料方面,而對(duì)其它領(lǐng)域研究相對(duì)較少。因此,納米粘土許多新的特性及應(yīng)用領(lǐng)域還有待進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)。
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