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(15分)纳米级Cu 纳米材料电学性质

2020-10-14知识14

纳米材料电学性质研究的难点是什么?

(15分)纳米级Cu 纳米材料电学性质

材料的性质是怎样的? 纳米是一个非常特殊的尺度。研究发现,如果把材料微粒加工到纳米量级,就可能 获得许多该材料原先不具有的性质和性能,即它的光学、热学、电学、磁学、力学以及 化学方面的。

(15分)纳米级Cu 纳米材料电学性质

纳米管的电学性质和热学性质有何联系 碳纳米管具有良好的导电性能,由于碳纳米管的结构与石墨的片层结构相同,所以具有很好的电学性能。理论预测其导电性能取决于其管径和管壁的螺旋角。当它的管径大于6nm时,导电性能下降;当管径小于6nm时,CNTs可以被看成具有良好导电性能的一维量子导线。当直径为0.7nm的碳纳米管具有超导性,尽管其超导转变温度只有1.5×10-4K,但是预示着碳纳米管在超导领域的应用前景。碳纳米管具有良好的传热性能,它具有非常大的长径比,因而其沿着长度方向的热交换性能很高,相对的其垂直方向的热交换性能较低,通过合适的取向,碳纳米管可以合成高各向异性的热传导材料。另外,碳纳米管有着较高的热导率,只要在复合材料中掺杂微量的碳纳米管,该复合材料的热导率将会可能得到很大的改善。

(15分)纳米级Cu 纳米材料电学性质

纳米材料的物理性质有哪些? 广义地说,纳米材料是指在三维空间中至少有一维处在纳米尺度范围(0.1nm~100nm)或由他们作为基本单元构成的材料.特性:(1)表面与界面效应 这是指纳米晶体粒表面原子数与总原子数之比随粒径变小而急剧增大后所引起的性质上的变化.例如粒子直径为10纳米时,微粒包含4000个原子,表面原子占40%;粒子直径为1纳米时,微粒包含有30个原子,表面原子占99%.主要原因就在于直径减少,表面原子数量增多.再例如,粒子直径为10纳米和5纳米时,比表面积分别为90米2/克和180米2/克.如此高的比表面积会出现一些极为奇特的现象,如金属纳米粒子在空中会燃烧,无机纳米粒子会吸附气体等等.(2)小尺寸效应 当纳米微粒尺寸与光波波长,传导电子的德布罗意波长及超导态的相干长度、透射深度等物理特征尺寸相当或更小时,它的周期性边界被破坏,从而使其声、光、电、磁,热力学等性能呈现出“新奇”的现象.例如,铜颗粒达到纳米尺寸时就变得不能导电;绝缘的二氧化硅颗粒在20纳米时却开始导电.再譬如,高分子材料加纳米材料制成的刀具比金钢石制品还要坚硬.利用这些特性,可以高效率地将太阳能转变为热能、电能,此外又有可能应用于红外敏感元件、红外隐身技术等等.(3)量子尺寸效应 当粒子的尺寸达到纳米量级时,。

(15分)纳米级Cu Ⅰ、(1)②4Cu(OH)2(s)+N 2 H 4(l)2Cu 2 O(s)+N 2(g)+6H 2 O(l)△H=4b+c-a kJ/mol(2分)③2Cu+2OH-—2e-=Cu 2 O+H 2 O(2分)④2CuSO 4+3Na 2 SO 3=Cu 2 O+3Na 2 SO 4.

纳米材料的四大效应及其实际意思是什么啊? 1、表面效应是指纳米粒子表面原子与总原子数之比随着粒径的变小而急剧增大后所引起的性质上的变化。表9-2给出了纳米粒子尺寸与表面原子数的关系。随粒径减小,表面原子数迅速增加。另外,随着粒径的减小,纳米粒子的表面积、表面能的都迅速增加。这主要是粒径越小,处于表面的原子数越多。表面原子的晶体场环境和结合能与内部原子不同。表面原子周围缺少相邻的原子,有许多悬空键,具有不饱和性质,易于其他原子想结合而稳定下来,因而表现出很大的化学和催化活性。2、量子尺寸粒子尺寸下降到一定值时,费米能级接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。Kubo采用一电子模型求得金属超微粒子的能级间距为:4Ef/3N式中Ef为费米势能,N为微粒中的原子数。宏观物体的N趋向于无限大,因此能级间距趋向于零。纳米粒子因为原子数有限,N值较小,导致有一定的值,即能级间距发生分裂。半导体纳米粒子的电子态由体相材料的连续能带随着尺寸的减小过渡到具有分立结构的能级,表现在吸收光谱上就是从没有结构的宽吸收带过渡到具有结构的吸收特性。在纳米粒子中处于分立的量子化能级中的电子的波动性带来了纳米粒子一系列特性,如高的光学非线性,特异。

#量子#纳米#纳米效应#能级#原子吸收光谱

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