纳米材料的结构分析.pdf

第 6 卷 第 2 期 分析测试技术与仪器 Volume 6 Number 2 2000 年 6 月 ANAL YSIS AND TESTIN G TECHNOL O GY AND IN STRU M EN TS J une 2000 ( ) 专 　论 70～74 纳米材料的结构分析 高金堂 , 王宏刚 , 毛绍兰 ( 中国科学院兰州化学物理研究所 , 甘肃 兰州 　730000) 摘 　要 :介于宏观与微观的纳米粒子具有特殊的结构与性能 ,采用现代分析测试技术确定纳米材料的结构 ,并探索 其原子或分子组成的规律是 目前纳米材料科学的最重要的研究内容之一. 评述了纳米材料结构分析方法及理论研 究的新成果. 关键词 :纳米材料 ;结构分析 ;微晶 中图分类号 :O655 . 4 　　　　文献标识码 :A 　　　　文章编号 (2000) 　　自20 世纪八十年代起 ,具有广泛应用背景的纳 识 ,但近年来的研究表明纳米微晶中晶界上的原子 米技术得到了迅速发展. 通过纳米技术制造出来的 排列极为复杂 ,尤其三相或更多相交叉区 ,其原子几 纳米材料 ,其物理 、化学特性既不同于微观的原子 、 乎是自由的、孤立的 ,其量子力学状态 ,原子 、电子结 分子 ,也不同于宏观物体 ,具体表现在力学 、光学 、电 构已非传统固体物理 、晶体理论所能解释 ,纳米理论 学 、磁学 、超导 、热力学 、催化等多个方面. 纳米材料 界存在许多有争议问题. 这已成为制约纳米技术的 每种性能都有一临界尺寸范围 ,如果纳米结构模块 发展和纳米材料应用的突出问题. 因此采用现代先 小于此临界尺寸 ,其性能即发生变化[ 1 ] . 由同种物 进的分析测试技术 ,确定纳米粒子精密结构 ,从理论 质制成的纳米材料其性能可能远远突破传统材料的 上阐明其结构特征与特异性能的关系 , 由少量原子 应用范围 ,显示出其在工业 、科技等领域应用的巨大 或分子组合成纳米粒子时的规律 ,应是当今纳米科 潜力[ 1～3 ] . 目前纳米技术和纳米材料已成为材料科 学最主要的研究内容之一. 学研究的重要方向. 自 Gleiter [4 ] 教授采用惰性气体 凝聚系统加压成形法制备出性能特异的纳米材料 1 　纳米材料的结构特征 后 ,纳米技术受到世人瞩目,各国科技界先后开展了 纳米材料的尺寸量级为 1～100 nm . 三维方向 ( 相应研究. 1992 年“纳米结构材料”N ano st ruct ured ( 上的尺寸都在此范围的称为 3D 纳米材料 如等轴微 ) Materials 杂志开始发行 , 同年开始了两年一届的纳 ) ( ) 米技术国际会议. 1999 年 3 月在美国阿拉斯加 Ar 晶 ,依次类推 ,称为 2D 纳米材料 如纳米碳管 , 1D ( ) ch