纳米材料分析报告篇1
摘要：本文结合实践中的教学和科研经验，以Bi2te3基合金/peDot：pSS纳米复合热电材料为例浅析大学生如何开展科学研究。
关键词：大学生；科学研究；科研能力
中图分类号：G642.41文献标志码：a文章编号：1674-9324（2017）18-0275-02
大学生开展科学研究，有利于巩固所学的理论知识，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，对以后从事教学或者科研等相关工作具有重要意义。近年来，很多大学生从大学一年级就开始进入老师的课题组，组建大学生创新项目团队，开展大学生创新项目的研究。在此过程中大学生经常遇到的一个问题就是如何开展科学研究？结合本人多次担任大学生创新项目团队指导教师的经验，以Bi2te3基合金/peDot：pSS纳米复合热电材料为例谈谈自己对材料专业大学生如何开展科学研究的一些看法，具体如下。
一、选择一个感兴趣的课题
兴趣对于课题的研究至关重要。大学生在选择科学研究课题的时候要结合自己的情况选择一个感兴趣的研究课题。比如有的同学对热电材料感兴趣，就可以选择热电材料中的某一个具体问题作为研究课题。由于热电材料是一个相对比较大的研究课题，那么如何选择热电材料中的一个具体问题？这就要求同学们通过文献查阅后进行归纳总结，找到自己感兴趣的、切合自己研究水平的课题。如果在此过程中选择一个研究范围很大或者研究内容很难的课题，课题的完成将面临很大的困难。
二、通过阅读大量的文献找出研究课题的突破口
同学们对某一研究领域的课题产生了兴趣以后，可以通过webofknowledge平台、中国期刊全文数据库、万方等数据库，输入关键词，查询所要研究课题最新的文献。通过阅读这些文献资料，对所要研究课题目前的国内外研究现状、存在的问题、以及未来可能的发展趋势有较明确的认识。如对热电材料感兴趣的话，可以在webofScience数据库输入关键词“thermoelectricmaterials”，或者在中国期刊全文数据库、万方等数据库输入关键词“热电材料”，就可以检索出很多热电材料相关的文献资料。通过对这些文献的阅读和整理，同学们对热电材料就会有一个比较明确的认识和理解，比如热电材料可以将工业废热转变成电能，也可以用来制冷，并且利用热电材料制备的热电发电和制冷器件在使用过程中具有结构简单、无噪声、无污染、无机械振动等优点[1]。目前热电材料已经在航空、航天、军事、汽车等领域取得了应用。热电材料主要分为无机热电材料、聚合物热电材料、以及有机―无机复合热电材料三类。Bi2te3基合金/peDot：pSS纳米复合热电材料是有机―无机复合热电材料的一种，具有广阔的应用前景，比如柔性热电器件等，但是目前此课题的研究相对较少，还有很多亟待解决的问题值得深入的研究。这样找就到了热电材料中的一个可能开展的具体研究课题。
接着可以在webofScience数据库输入关键词“Bi2te3”、“peDot：pSS”、“thermoelectric”，或者在中国期刊全文数据库、万方等数据库输入关键词“Bi2te3”、“peDot：pSS”、“热电”就能检索出多篇和上述研究相关的英文和中文文献。通过对上述参考文献的分析可知，目前在制备Bi2te3基合金/peDot：pSS纳米复合热电材料过程中主要存在的问题是：（1）Bi2te3基合金纳米结构容易氧化；（2）Bi2te3基合金在peDot：pSS基体中难于有效的分散[2]。未来可能的发展趋势是研究和开发制备Bi2te3基合金/peDot：pSS纳米复合热电材料新的工艺，从而解决Bi2te3基合金/peDot：pSS纳米复合热电材料制备过程中存在的上述两个问题，提高所制备材料的热电性能。通过对参考文献的进一步分析可知，目前制备Bi2te3基合金/peDot：pSS纳米复合热电材料的一种有效方法是首先对Bi2te3基合金纳米结构进行剥离，剥离后的Bi2te3基合金纳米薄片可以在乙醇中有效分散，然后将分散在乙醇中的Bi2te3基合金纳米薄片与peDot：pSS进行混合，最后通过旋涂法和浇注法制备Bi2te3基合金/peDot：pSS纳米复合热电薄膜材料[2]。但是参考文献[2]目前只研究了Bi2te3基合金纳米薄片的含量对Bi2te3基合金/peDot：pSS复合热电薄膜材料电导率和Seebeck系数的影响规律。而关于Bi2te3基合金纳米薄片的含量对Bi2te3基合金纳米薄片/peDot：pSS复合热电薄膜材料热导率以及Zt值（Zt=S2σ/κt，S、σ、t和κ分别为Seebeck系数、电导率、热力学温度和热导率）的影响仍未有报道。因此开展此课题研究的创新点就是研究Bi2te3基合金纳米薄片的含量对Bi2te3基合金纳米薄片/peDot：pSS复合热电薄膜材料的热导率以及Zt值的影响规律。这就找到了Bi2te3基合金/peDot：pSS纳米复合热电薄膜材料研究的突破口，为课题研究方案的制定提供了依据，为项目的顺利开展奠定理论基础。
三、制定详细的实验方案
在找到项目研究的突破口后，需要制定详细的实验方案。实验方案的设计过程中，要综合考虑各种因素对验结果的影响，比如：（1）影响Bi2te3基合金纳米颗粒剥离成纳米薄片的主要因素；（2）Bi2te3基合金纳米薄片/peDot：pSS复合热电薄膜材料制备工艺的探索；（3）Bi2te3基合金纳米薄片/peDot：pSS复合热电薄膜材料中Bi2te3基合金纳米薄片与peDot：pSS质量比的选择等。一般而言实验方案制备的越详细、各种影响因素考虑的越全面，后续的实验就会相对顺利一些。
四、按照实验方案开展实验
实验方案制定好以后，就到了实验阶段。通过严格执行所设计的实验方案来具体研究实验方案中制定的研究内容，重点研究Bi2te3基基合金纳米薄片/peDot：pSS复合热电材料中Bi2te3基合金纳米薄片的含量对于复合材料相组成、微观结构、载流子浓度和迁移率、热电性能的影响规律（电导率、热导率和Seebeck系数）等。当然在这一过程中也可能会遇到一些实验方案设计过程中未曾考虑到的新问题，这就需要根据所遇到的具体问题来重新调整实验方案，以保证实验方案的顺利完成。
五、实验数据的分析和总结
实验完成后，可以借助一些常用的软件对实验数据进行分析，与参考文献中报道的Bi2te3基合金/peDot：pSS复合热电薄膜材料的电导率和Seebeck系数结果进行对比，分析Bi2te3基合金纳米薄片/peDot：pSS复合热电薄膜材料中Bi2te3基合金纳米薄片的含量对于复合材料热导率和Zt值的影响，并与已经报道的Bi2te3基合金/peDot：pSS复合热电材料[2，3]，以及其他类别的有机―无机热电材料（如：Bi2te3基合金/聚苯胺[4]、石墨烯/聚苯胺[5]等）的性能进行比较。分析实验的效果、存在的不足、提出改进的方法、展示研究成果，形成实验报告或者撰写研究论文。
六、结语
对于材料专业的大学生来说，开展科学研究可以提高学生收集资料、阅读文献、归纳综述、分析具体问题、思维和动手能力，有利于巩固所学的理论知识。对于培养大学生的科研创新能力具有重要意义。希望本文能为材料专业大学生关于如何开展科学研究提供一些思路，更好地完成大学生创新项目课题的研究。
参考文献：
[1]毛健新，乜广弟，卢晓峰，高木，王威，王策.导电高分子及其纳米复合材料的热电性质[J].高等学校化学学报，2016，（37）：213-220.
[2]Y.Du，etal.，aCSappl.mater.interfaces，2014，6，5735.
[3]B.Zhang，etal.，aCSappl.mater.interfaces，2010，2，3170.
[4]X.B.Zhao，etal.，materialsLetters，2002，52，147.
[5]YDu，etal.，Syntheticmetals，2012，161，2688.
收稿日期：2016-11-30
纳米材料分析报告篇2
前言
本报告由国家情报委员会资助，是1996年出版的《展望2010年全球发展趋势》的续集。国家情报委员会相信，包括信息技术、生物技术、纳米技术(广义)和材料技术的各种各样技术，对全球有重大和决定性的影响。本报告提出的内容包括：预测2015年生物技术、纳米技术和材料技术的发展趋势，以及它们对信息技术和世界的意义和影响，从而为决策者、情报分析家和公众提供参考。本报告由兰德公司的国防研究所技术政策中心负责编写。该研究所是美国联邦政府资助的研究开发中心，由国防部长、参谋长联席会议主席办公室提供资助。
这份中长期战略和情报研究报告，为美国中央情报局主任和主要决策者在寻求国家利益和制定对外政策的优先目标时提供参考。
摘 要
科学技术影响着人类社会、经济、政治和个人生活的各个方面。到 2015年，随着各种学科技术的发展，人类生活将会发生彻底变革。生物技术将使我们能够识别、理解、操作、改进和控制生命体(包括人类自己)。信息技术将继续在所有方面深刻地影响世界。智能材料、敏捷制造和纳米技术在扩大设备能力的同时，将改变制造设备的方法。到2015年，如果一些技术难关被及时克服的话，将可以用这些技术制造出“疯狂卡”。
纳米材料分析报告篇3
关键词：制备与合成；实验教学；教学改革
中图分类号：G642.0文献标志码：a文章编号：1674-9324（2014）08-0048-02
材料制备与合成实验课程是我校材料化学专业的必修实验课程。主要介绍一些材料的现代经典制备方法和特殊合成方法等。知识内容包含材料学、物理学和化学等多门学科，比较难于理解和掌握。且普遍实验时间较长，过程比较枯燥乏味。如何合理利用课堂时间，改善教学效果，提高学生学习兴趣是教学工作者研究的主要内容。笔者结合多年来的教学体会，就材料制备与合成实验课程中几个典型实验的教学安排、教学方法和考核办法等方面作了初步的改革探究。
一、课程安排改进
材料制备与合成教材虽然种类繁多，但多依据自己学校教学条件编写，不适合本校实际情况。从内容上来说，或是涉及的合成方法过于简单或与其他学科有所重叠；或是对实验仪器设备要求过高；又或是对前置理论课的要求较高。故结合本校具体情况，自主编写了实验指导书。结合上学期，了解学生的前置课程安排，具体挑选几个典型的制备方法。并根据材料物理、材料化学、纳米材料等理论课程的教学进度，悉心安排了实验顺序。如纳米材料化学这门课程中介绍了几种纳米材料的合成方法，则我们在接下来的实验课中就安排这几种合成方法，使学生在实验的同时能及时与之前学习的理论知识相互印证，加深理解。以往各个实验之间在设计安排上并不紧凑，实验制备合成实验与性能测定实验各自设计安排。笔者将两门实验交叉进行，如，在沉淀法制备纳米氧化锌实验中，对前驱体进行差热热重分析，确定其主要失水温度区间。对产物进行比表面积分析，测定产物表面积大小。进行激光粒度分析，确定产物粒径及分布。而每项表征又是一个相对独立的实验。这样将几部分实验有机的结合起来，形成了一个完整的体系。既方便学生理解记忆，又能让学生了解到一整套完整的、科学的实验方法。
二、教学方法改革
1.工艺参数确定。以往实验操作之前，均有教师讲授实验目的、原理、内容、注意事项等。具体工艺条件均已确定，学生按步骤操作即可。大部分同学没有自主思考过程，只是按照教师讲授的步骤机械化的完成。对于实验原理理解不深，具体工艺条件掌握不熟练，教学效果不明显。结合这一情况，笔者对几个实验做了尝试性的改革，具体方法如下：在实验开始前教师只讲授实验具体原理、关键的反应方程式、注意事项等基本内容。由于之前理论课程已经涉及过该部分知识，教师由直接讲授变为诱导性的提问和补充。而具体实验工艺参数部分则由学生根据原理和反应方程式等条件自主设计完成。如在沉淀法制备纳米氧化锌实验中，部分同学认为直接沉淀法比均匀沉淀法好。在沉淀剂选择方面，部分认为应该用草酸，而另一部分认为应该用尿素。同学们一致认为水浴温度、时间，煅烧方式、温度等也会对实验结果照成影响。
2.具体操作。有选择性的让同学根据不同的设计条件来进行分组实验。如部分同学选择直接沉淀法，而另一部分选择均匀沉淀法。而其中的沉淀剂的选择、用量，水浴温度、时间的选择，煅烧方式、温度、时间的选择等又可以细分很多组。教师安排具体实验分组，确保各组实验有一定的可比性，并去掉部分不合理工艺条件。由于制备合成实验通常反应时间都比较长，在学生完成基础准备后，大量的时间都用于等待。这段时间只有极少数同学能充分利用起来，对实验进行进一步分析研究，大部分同学主动性和积极性不高。笔者根据这一情况，组织同学在这段时间对实验的可能结果进行分析和猜测，引导学生自主思考。
3.实验结果讨论。对于实验产物除了计算产量、产率、观察颜色、形态外，还要进行一系列表征。表征结果总结后，再根据之前分组条件进行讨论，分析出最佳设计方案。对于不太理想的实验结果，分析其可能原因。具体实验内容等均记录在实验记录本上，不要求每次都上交实验报告。而是在一系列表征完成后，将各个分组结果汇总后，以小论文的形式上交。
三、考核评价方法的调整
实验考核是实验课程的重中之重，它是教师了解教学效果的有效途径。要建立一套公平、公正的适当的考核办法，既能反映学生对知识的掌握情况，同时又能了解学生的实验操作能力和个人综合素质。传统的实验考试均以实验操作考试为主，占总成绩的60%，实验报告占30%，平时成绩占10%。而材料制备与合成实验主要操作均是一些简单的量取、研磨、搅拌等基础实验内容。这些内容应该在基础化学实验中已经掌握，用于制备合成实验的考核则显得重复和过于简单。鉴于此种情况，笔者将考核成绩分为四个部分组成：平时成绩占20%，操作成绩占30%，理论成绩占30%，答辩成绩占20%。具体方法如下：平时成绩的评定主要考核学生的出勤情况，实验过程中的积极性、主动性，以及实验报告的完成情况。主要反映学生的学习态度。相应的建立起一个统一的评分标准，确保不同教师评分不会有较大差异，尽量做到公平、公正。理论成绩的考核即笔试部分，安排统一时间闭卷考试。内容包括本实验中涉及的实验现象，原理阐述，注意事项，误差分析，实验结果讨论等。这一环节可以直观的反应出学生对这个部分知识的掌握情况。操作考试中，学生以抽签的形式决定其实验题目，并在规定时间内完成操作。在学生操作过程中，老师根据实验内容随机提问一些相关问题，根据其回答情况给出答辩成绩。在实验结束后，老师根据学生操作的熟练程度，规范性等情况给出操作成绩。这一环节反应了学生的实践综合能力。
经过几年来的摸索，实验教学改革已经初见成效。学生学习积极性得到了提高，对研究对象的分析能力也得到了较大的提高。对学生的实验设计能力、数据分析能力也起到了积极的锻炼作用。部分学生反映对毕业论文设计甚至研究生实验过程中均有较大的帮助。
参考文献：
[1]孙建之.地方院校材料化学实验的建设与研究[J].中国教育技术装备，2010，（33）：120-121.
[2]崔建军，万桂怡.材料学科实验教学体系改革的思考与实践[J].实验技术与管理，2012，29（3）：138-140，143.
[3]赵文海，韩春平，赵晗.高等学校开放式实验教学改革的研究与实践[J].内蒙古民族大学学报，2012，18（5）：187-189.
[4]周新贵，白书欣.改进高校材料专业实验教学的思考与建议[J].实验技术与管理，2011，28（6）：234-235，245.
纳米材料分析报告篇4
1大会主题报告
2006年起开始创办国际仿生工程会议，为不同国家及学科领域仿生学者间提供学习和交流平台。延续前两次会议的办会理念（iCBe’06及iCBe’08），第3届国际仿生工程会议将继续致力于促进仿生学者间的学习交流，促进多学科领域间的交叉融合，促进研究手段创新和技术应用拓展，为节约能源和资源、保护环境、实现可持续发展提供新的途径和手段。本次大会主席为吉林大学任露泉院士，副主席为英国巴斯大学JulianFVVincent院士、英国诺丁汉大学YuyingYan教授及英国曼彻斯特大学peterStansby教授。英国研究理事会、美国国家自然科学基金委员会、德国仿生学会、奥地利仿生学会、中国教育部、中国国家自然科学基金委、中国石油勘探开发研究院、英国诺丁汉大学、吉林大学等相关单位领导与代表出席了开幕式并致辞。国际著名仿生学专家德国波恩大学wilhelmBarthlott院士、英国诺丁汉大学ChrisD.Rudd教授、美国俄亥俄州立大学BharatBhushan教授、中国南京航空航天大学戴振东教授等作了大会主题报告。另有德国Simi公司、美国Buehler公司及北京普康科健医疗有限公司等企业代表前来参会。本次会议共接收205篇，经国内外专家评审推荐后，JournalofBionicengineering选录35篇；《中国科学》e辑选录20篇；advancesinnaturalSciences选录43篇；其他论文则收录在会议摘要集及光盘中。会上宣读的学术报告包括：大会主题报告4篇；仿生发展战略报告3篇；分会特邀主题报告18篇；学术报告60篇。与会者就工程仿生国际研究热点展开了广泛而深入的讨论，内容覆盖了功能仿生学、耦合仿生学、仿生材料技术、仿生行走、仿生技术在工程中的应用等5个主题，代表了国际仿生学领域最新研究成果。德国波恩大学国际著名专家wilhelmBarthlott院士揭示了荷花的微纳复合结构及化学疏水特性赋予了叶片表面超疏水与自清洁特性，并成功地将莲叶的物理-化学特性转用到工程技术中，且自20世纪90年代开始推出“莲叶效应”产品———fa觭ade涂料。并进一步模仿漂浮和沉浮植物（如红萍）叶片的长时程空气保持性，所制造的仿生产品能够保持气膜数周，其装备的船体最大减阻可达10%，具有重大的工程应用价值。英国诺丁汉大学副校长ChrisD.Rudd教授的研究领域侧重于用可吸收的增强型纤维替代合成骨材料，在会上对利用合成复合材料制备仿生骨结构的进展进行了综述，详细介绍了复杂仿生结构的制备过程，探讨了复合材料的作用以及影响纤维与基体类型的因素，在临床上取得的进展以及技术和管理问题。国际纳米摩擦学知名专家、美国俄亥俄大学生物纳米技术与仿生学纳米研究实验室主任BharatBhushan教授，介绍了其领导的实验室在纳米摩擦学领域开展的研究工作，重点介绍了自然界中荷叶表面疏水自洁与低黏附力，玫瑰花瓣超疏水与高粘附力，壁虎爪趾强吸附以及鲨鱼皮减阻增浮效应的原理，并利用这些原理进行生物模拟发展仿生纳米技术，制备出高性能的纳米仿生材料。中国南京航空航天大学戴振东教授发明设计了具有高分辨率的三维力传感器，第一次精确地测量了在不同介质上自由运动壁虎的单个足和爪趾的反作用力，这些最新获得的关于壁虎运动的机械和动力学特性为仿壁虎机器人的研究提供了重要的理论参考。
2仿生发展战略报告
美国国家自然科学基金委（nSF）土木和机械系统部主任Shih-ChiLiu先生提出新兴的交叉学科———生物感测与生物驱动（BSBa）为生命与工程的交接，对其深入研究有助于仿生技术的不断创新，也是nSF2009年度接受计划申请的焦点研究主题，且寻求与欧洲、中国、日本、韩国等国家的合作关系，为推动仿生工程的快速发展提供支持。德国BioKoninternational负责人Rainerw.erb博士侧重于介绍仿生学会的创新管理及如何更有效地将科学知识进行成果转化，提出仿生方法与优化策略为创新产品与技术提供了有效的手段，证明了其竞争的优越性，特别以“莲叶效应”为例，指出仿生学发展的另一作用是可以推动衍生出一系列的仿生产品组合，从而产生巨大经济效益。奥地利tUBioniK创始人illeC.Gebeshuber教授指出当前能源紧缺是人类所面临的最大挑战，而仿生技术则是解决这一世界难题的理想手段，在报告中重点阐述了仿生工程技术如何解决能源危机，根据实例给出具体解决方法并解释其基本原理；同时揭示了仿生学的发展方向以及工程仿生应用可能产生的问题，具有前瞻指导作用。
3专题报告
根据实例给出具体解决方法并解释其基本原理；同时揭示了仿生学的发展方向以及工程仿生应用可能产生的问题，具有前瞻指导作用。
3.1功能仿生学专题英国爱丁堡大学的KhellilSefiane教授研究了纳米流体溶液蒸发和干涸的基本模式，可以作为生物体液如血清和血液干涸模式的参考，从而进一步用于临床医学诊断。亚洲理工学院的VilasmSalokhe教授详细阐述了土壤黏附与摩擦的基本特性及对耕耘部件作用力的影响，通过模仿土壤动物的某些特殊生物特性，改变触土部件表面形态，有效降低了其与土壤界面的摩擦与黏附。英国诺丁汉大学的YuyingYan教授通过对不同粗糙度仿生显微结构表面单液滴的润湿性进行研究，建立了润湿性转变的理论模型，可以有效预测液滴的润湿性转变。上海交通大学的pingCheng教授利用LBm自由能模型对质子交换膜燃料电池内气体扩散层及相邻微通道的水迁移进行模拟，证明适当改变孔隙表面分布有利于水迁移，从而可以避免电池溢流。美国康奈尔大学michaelR.King教授及其课题组在研究中发现胶体粒子或自然形成的埃洛石纳米管的单分子膜涂层可以大大提高细胞捕获及异质细胞群选择性分离的效率，据于此通过改变siRna遗传材料包装纳米微脂粒的过程，实现了在循环肿瘤细胞中有效进行基因传递及靶基因剪切。麦吉尔大学的Damianopasini教授对叶柄进行了系统研究，指出组织材料、断面形态、层面结构、水压条件为影响整体功能特性的主要变量，该研究对悬臂梁的仿生设计具有重要指导意义。英国华威大学的ShujunZhang教授根据人体皮肤模型及眼探测方法提出一种彩色图像中的人脸检测方法，实验结果表明该方法不仅速度快、效率高，而且正确检测率高，具有重要应用价值。wanD.Kim教授系统介绍了其所在的韩国机械研究院在仿生技术方面的研究进展，如在可移植人工耳蜗，具有梯度结构的超疏水表面、宽波长减反射玻璃，细胞种子三维支架等方面都取得了很大成就。
3.2耦合仿生学专题韩国建国大学HoonCheolpark教授对其课题组关于甲虫allomyrinaDichotoma模仿与控制的最新进展进行了综述，描述了甲虫的飞行参数以及翼翅折叠/展开的机制，设计了一种人工可折叠翼及一种小尺寸的电机驱动飞行器，并对其特性进行了评价。吉林大学丛茜教授对鳞翅目昆虫翅膀的表面形态、结构及润湿性进行了系统而深入的研究，根据Cassie模型建立了表面润湿方程并对其疏水机制进行了分析，揭示了疏水特性是鳞翅形态、结构及生物材料等多个因素耦合作用的结果。中国台湾国立清华大学Chu-ShiangChen教授主要侧重于集体动物异常恐慌（collectiveanimalerraticpanic，Caep）的研究，对其主要刺激及机制进行了探索，解释了近几年来全球范围内大的自然灾害中动物的异常行为，对Caep的深入了解有利于仿生学包括感觉与信号处理的应用与发展，特别是可以提前预测一些致命的自然灾害。吉林大学韩志武教授将耦合仿生学的新思想应用于提高机器部件的耐腐蚀特性，并将沙漠蝎子作为研究模型，根据其生物特性设计了凹槽与柔性耦合样件，试验和模拟结果表明其具有良好的耐腐蚀磨损特性，并进一步对其磨损机制进行了讨论。美国加利福尼亚大学po-YuChen博士后详细介绍了鲍鱼壳层状复合材料的组成与强韧性机制，并对具有强吸附性的鲍鱼足的微观纳米纤维结构进行了详细研究，这对开发设计新型水下附加装置具有重要参考价值。
3.3生物材料与仿生材料中国科学院化学所江雷院士对其课题组近年来关于多尺度界面仿生材料的研究进行了综述，根据水黾足的微-纳结构制备了柱状结构阵列碳纳米管膜超疏水表面；通过加入光敏感或pH敏感共聚物，合成了具有双重功能的超疏水-超亲水表面；根据蜘蛛丝可以集水的功能制备了超疏油和低黏附的液固界面；此外还制备了一种新型仿生离子通道系统；这些研究对光电子器件、显微流体控制、生化痕量分析以及智能功能界面具有重要指导意义。德国纺织和纤维研究所thomasStegmaier博士提出纤维基材料和工艺为仿生学的发展提供了巨大潜能；纤维强化是自然坚固结构、轻质材料和材料扩展复合物制备的必备条件，目前纤维基材料在仿生工程领域已得到广泛应用。英国牛津大学JantCzernuszka教授以骨为例，深入阐述了如何在不同水平控制人工支架的结构与构成，并指出通道的宽度与间隔是成功制备支架的关键因素。mihaiChirita教授作为罗马尼亚生物材料学会的负责人，概述了自然界作为材料、结构、原理与规律的宝库在生物工程与制药方面潜在的仿生应用，涉及到纳米技术、制药工程、机器人、人工智能与国防等领域。美国加利福尼亚大学JoannamcKittrick教授系统介绍了其课题组在生物结构材料方面的研究工作，对贝类、骨、牙齿、角、节肢动物外骨骼、鸟类羽毛和喙等典型生物材料的特性进行了描述和比较，特别提出多孔性在生物材料中所起到的重要作用，为生物材料的仿生学研究提供了重要的信息。比利时鲁汶大学JosseDeBaerdemaeker教授研究揭示了影响蛋壳力学特性的因素有壳膜、柱状体的分布与平均直径、有机质的分布、栅栏层蜂窝小孔的尺寸与数量、柱状体晶体结构以及真表皮层的存在。英国纽卡斯尔大学ChaozongLiu博士利用等离子体聚合技术来修饰生物材料表面以调节细胞黏附与生长，可以实现空间分辨率小于5μm的仿生模式。俄罗斯托木斯克理工大学学者Bolbasovevgeny展示了一种可用于整形学和创伤学领域的髓内植入涂层的新型复合材料，异位成骨试验表明该复合材料不会导致任何不良组织反应或诱骨发生过程。日本金泽大学mitsuhiroogawa博士提出了一种新型血液动力学系统评估方法称为“每次心跳HpCD方法”，并对其进行了评价，该方法可以有效地评价人体心脏血管仿生系统。
3.4仿生行走专题以色列理工大学Danielweihs教授分别介绍了喷水推进和有鳍推进的原理，展示了其在水上与水下仿生装置中的应用，并分析了可应用型仿生扑翼推进设计匮乏的原因。日本九州工业大学Kazuoishii教授及课题组成员利用进化算法对轮式运动机器人的结构和控制系统进行了模拟优化，实现了机器人野外的高效运动，并体现出低能量消耗、精确控制和稳定姿势等特点。美国凯斯西储大学Roye.Ritzmann教授提出昆虫中央复合体是控制运动的关键所在，因此对其如何进行信息处理进行研究对控制改进机器人腿部运动具有重要参考价值。日本芝浦工业大学miyaharaKeizo教授对不同介质上运动系统的分布式控制波形步态的仿生行走进行了研究，所设计的运动系统由许多配备有分布式控制器的相同单元构成，配置的灵活性使单元易于维护，并能够适应多种目标操作。英国曼彻斯特大学LeiRen博士，报告了稳定行走步态过程中人足复合体的三维仿真结果，运动学和动力学结果表明人足复合体相当于具有两个不同构件的力学装置，该研究更有助于我们对人足复合体运动功能的了解及人足肌骨骼结构内部设计的创新。意大利热那亚大学Joele.Guerrero博士对有限翼展扑动翼的尾流特征进行了研究，证明翼根扑动翼与其他振动翼产生相似的尾流结构，但后者产生的涡流和力比较大，而且几乎都在相同的斯德鲁哈尔数产生相似的尾流状态。日本九州工业大学Yuyanishida和atsushiSanada分别对基于蝗虫附肢机构的高功率关节机构的仿生设计技术及基于光学流量传感器的全方位移动机器人的自定位技术进行了研究。
3.5仿生技术在工程中的应用专题苏兰坦佩雷工业大学pasiKallio教授及课题组成员利用微纳技术发明了多种仿生微小系统用于细胞培养、细胞活化及细胞反应监测以更好地研究细胞机制，并举例描述了体外细胞检测和应用的一般特征。北京交通大学YongduanSong教授展示了一种用于非线性动态系统的基于短时记忆的控制方法，其基本原理是利用一定的传感器信息来生成新的控制命令，优点是设计与实现简单易行，不需要重新设计和程序重调。来自加拿大西蒙菲沙大学的Carlomenon教授介绍了仿生学在应用机电一体化领域的作用，强调了生物启发方法的动力与潜在意义，并在分析新型生物启发工程案例基础上提出一种用于机器人设计的仿生方法论。美国农业部区域性害虫综合治理研究实验室YubinLan教授发明了一种新的电子鼻检测技术用2011年第2期国际学术动态
纳米材料分析报告篇5
【关键词】硒化物结构表征摩擦性能
据中国电刷产业投资咨询报告中描述，2014年的年产值有3千亿元，这还不包括未来的发展中的微电子这一块，这一部分20144年约有500亿元，到2018年预计可达1000亿元，而且今后会呈大幅增长的趋势。而目前国产的电刷多是低端产品，硒化物的开发在新型电刷上有很好的应用前景。
电刷要求材料兼具有电阻率低和强度高，耐磨性好，特别是耐高温磨损，在真空环境下使用等特点。而目前使用的Cu/ag-moS2-石墨材料难以满足此要求，石墨虽然电阻率低，但在真空和干燥气氛的摩擦系数大，耐磨性差；而moS2虽然在真空和干燥气氛中摩擦性能好，但电阻率高；而nbSe2具有比石墨低的电阻率和moS2相同的摩擦特性。本研究采用单质nb粉和Se粉在密封石英管内加热进行固相反应，通过不断优化反应温度、时间等，合成了新型电刷用硒化物nbSe2材料，并研究了其摩擦性能。
1样品制备
将nb粉和Se粉按物质量之比为1：2的比例（Se粉过量4%），称量1.4gSe粉和3.6gnb粉，连同100g不锈钢球（Φ为6mm）放入不锈钢罐中，加盖密封，抽出罐内空气，充入ar气，反复几次。在行星式球磨机上高能球磨50h（自转速度200rpm）。然后在万能压片机上压片30min，压力为10mpa，把压制好的试样（直径为10mm，厚度为5mm）放入瓷舟内，将试样和瓷舟放真空管式炉中，抽真空，充入n2气，然后加热，控制反应温度和反应时间，通过大量实验得到最佳反应条件：管内压力为0.4mpa，升温速度为15℃/min，加热温度为750℃时，保温时间1h，在n2气氛中自然冷却至室温，即可得到新型电刷用硒化物nbSe2。
2试验结果与分析
2.1nbSe2的结构表征
产物XRD图谱主峰均主要为（002）相。峰的位置及强度都同pDF65-7464卡片给出的nbSe2的衍射数据相吻合。可以证实，产物主要是nbSe2，六方结构，属于p63/mmc群。计算得晶格常数值为：a=3.44044（0.001216），c=12.5253（0.003374）。少量的Se和nb的特征峰，证明有残余的Se粉和nb粉没有进行反应。由于采用的是固相反应的方法，因此在反应过程中不同位置存在局部的反应条件变化，使得产物中出现杂质。
图1.新型电刷用硒化物nbSe2材料的XRD图
从图2中nbSe2颗粒的团聚物。我们分析可能的原因，从热力学和几何学上讲，片层是不稳定的，很容易发生卷曲或被吸附包裹到小晶核上，形成纳米线、纳米管。过硒系数增加不能有助于快速形成稳定的小晶核。所以在小晶核没能长大到足够的尺寸继续生长成直径较大的纳米线束或纳米棒时，外界条件发生改变（温度降低），导致颗粒不能进一步生长，最终形成粒度较小，发生团聚现象的团聚体。
图2.新型电刷用硒化物nbSe2材料的Sem图片
2.2moSe2纳米片作为油添加剂的摩擦性能
图3是添加不同量nbSe2纳米颗粒的api-SG油摩擦系数随载荷的变化曲线，可以看出，添加量为5wt%的油，摩擦系数要比添加量为1wt%和10wt%的油的摩擦系数要低，并且摩擦系数波动小，基本保持在0.95左右。和纳米纤维相比，nbSe2纳米颗粒的减摩性能优于nbSe2纤维的减摩性能。
图3.添加不同量nbSe2的摩擦系数随载荷的变化曲线
图4是以质量分数为5wt%的两种不同形貌的nbSe2纳米材料添加到HVi500基础油中，在45钢盘上用4mm直径的440C小球与之进行回转对磨得出的曲线，从曲线我们可以看出纳米颗粒的形貌对摩擦系数存在较明显的影响：（1）纤维结构的nbSe2纳米材料的摩擦系数随载荷和速度的变化先减小再增大；（2）颗粒状结构的nbSe2纳米颗粒作为油添加剂的摩擦系数的最小值较针状结构的nbSe2大。
图4.不同形貌的nbSe2材料摩擦系数随载荷的变化曲线
3结语
纳米材料分析报告篇6
以下为2011年世界十大科技进展新闻。
1.英国发明超薄“纳米片”制备方法
英国牛津大学等机构的研究人员发明出通用快捷的纳米片制备方法，能够将多种材料制成只有一层原子的超薄纳米片。研究人员在《科学》杂志上报告说，只要将具有层状结构的原材料置于某些溶剂中，然后利用超声波对之进行振荡，就可以使这些材料分解成只有一层原子的纳米片。实验显示，氮化硼、二硫化钼、二硫化钨等物质都可以通过这种方法制成纳米片。本次研究所发明的方法简单快捷、成本低廉且产量高，有望在工业中大规模制备纳米片材料。纳米片可以制成各种薄膜，根据原材料性质的不同而用于诸多领域，如用于生产半导体和下一代电子器件等。本次研究将可能为这些工业领域带来革命性进步。
2.最大太阳能飞机首次跨国飞行成功
瑞士制造的世界最大的太阳能飞机――“太阳驱动”号5月13日在飞行12小时59分后，在比利时首都布鲁塞尔降落，飞行距离630公里，成功完成首次跨国飞行。“太阳驱动”号翼展长度为63.4米，机翼上覆盖着太阳能电池板，为飞机上总重达400公斤的4个蓄电池充电。“太阳驱动”号自身重量约1 600公斤，仅相当于一辆小货车。这次飞行平均时速50公里，最高时速达70公里，平均飞行高度1 828米，最高达到3 600米。太阳能飞机可充当空中观测和通信平台，其独特之处在于当气象条件允许时，这种飞机可源源不断地获取太阳能，长时间在某一空域盘旋工作。
3.科学家成功“抓住”反物质原子长达一千秒
欧洲核子研究中心的科研人员6月5日在英国《自然•物理》杂志上报告说，他们成功地将反氢原子“抓住”长达一千秒的时间，也就是超过16分钟，这有利于对反物质性质进行精确研究。科学家在论文中说，他们在这一轮研究中，先后用磁场陷阱抓住了112个反氢原子，时间从1/5秒到一千秒不等。分析还显示，这次抓住的反氢原子大多数处于基态，也就是能量最低、最稳定的状态。这有可能是人类迄今首次制造出的基态反物质原子。如果能让反物质原子在基态存在10分钟到30分钟，就可以满足大多数实验的需要。
4.美国研制出世界上第一束生物激光
美国波士顿市哈佛医学院的物理学家malteGather和Seok-HyunYun研制出世界上第一束生物激光。这种生物激光的关键是绿色荧光蛋白（GFp）。研究人员将一些产生了GFp的细胞置于两面镜子之间――它们的距离仅仅相当于一个细胞的宽度，即只有约20微米。为了发出激光，细胞中的GFp需要被另一束激光――约1毫微焦耳的低能蓝光脉冲所激发。虽然这种激光很微弱，但能被清晰地探测到，而用于生成激光的这个细胞仍然存活。科学家推测，这种生物激光能够在新型传感器或光基治疗中找到应用，例如，这种激光的使用通过使已有药物产生反应从而杀死癌
细胞。
5.美国研制成功反激光器
美国耶鲁大学的科研人员2月17日在《科学》杂志上报告说，他们研制成功一种反激光器，进入这一装置的激光光束将彼此干涉进而互相抵消。该装置在未来的量子计算机等领域具有潜在用途。研究者介绍说，传统激光器吸收电能，并在非常窄的频率范围内释放光。反激光器则吸收激光光束，最终释放热能，这些热能很容易转化为电能。此外，传统激光器利用“增益介质”，比如半导体物质来产生聚焦光束，而反激光器则利用硅作为“损耗介质”来捕获激光光束。这一装置最明显的应用是高能计算机领域，还可以用作随意开关的光学开关，相关技术也会在放射学领域派上用场。
6.美国“好奇”号火星探测器发射升空
11月26日从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空的探测器主要用于探索火星过去或现在是否存在适宜生命生存的环境。“好奇”号个头与小汽车相当，重约900公斤，是2004年登陆火星的“机遇”号和“勇气”号火星车的5倍多，长度约为它们的两倍。以核燃料钚提供动力的“好奇”号携带的探测设备更多、更先进，在火星表面的连续行驶能力也更强。经过约5.6亿英里（约合9亿公里）的旅程后，它预计于2012年8月6日在火星着陆，展开为期一个火星年（约687个地球日）的探测。
7.晶体中量子纠缠态信息存储成功
加拿大卡尔加里大学科学家和德国科学家合作首次成功在一种特殊晶体中存入光量子纠缠态的编码信息，该项研究成果是量子网络发展的一个里程碑，有望在不久的将来让量子网络成为现实。目前的网络通信，信息是通过光脉冲在光纤中传输实现的。传输的信息可存储在计算机硬盘里以备使用。而量子网络与光纤网络的传输原理相似，但传输载体却非使用光脉冲。在量子通信中，也需要存储和提取数据信息。量子网络的一大优势是可以保护信息在传输过程中不被第三方截取。
8.中外科学家完成马铃薯基因组测序
14个国家的29个机构联合成立“国际马铃薯基因组测序协作组”，其中包括中国农业科学院蔬菜花卉研究所、深圳华大基因研究院等。经过6年艰苦努力，该协作组发现，马铃薯基因组包含约3.9万个基因，几乎是人类基因数量的两倍。这项研究成果刊登在英国《自然》杂志上，并成为最重要的封面论文。论文通信作者之一、中国农业科学院蔬菜花卉所黄三文博士说，有了全基因组序列图，将加速马铃薯新品种的培育，原本需要10年至12年的育种过程将有望缩短至5年左右。此外，它还将有助于培育抗病、高营养、高产等优良特性的马铃薯新品种。中国在这项国际合作项目中发挥了主导作用。
9.日本研制出世界最快计算机
日本it业巨头富士通公司和日本理化研究所共同宣布已经在神户合作开发出一款运算速度可以达到每秒1.051万万亿次的超级计算机。这款新型超级计算机名为“京”，这是全球首款运算速度越过1万万亿次大关的“超级运算机器”。“京”采用864座机柜，连接超过8.8万块CpU，这些处理器经过设计能够进行联合运算。富士通此次并未给出“京”的耗电量水平数据，但是根据它在今年6月份达到每秒1 000万亿次运算水平的时候，其实测功率约为9.89兆瓦，也就是大约每年989万美元的用电费用。
10.荷兰制造出世界最小的分子“电动车”
纳米材料分析报告篇7
1教学内容
[人教版]高中化学第三册(必修加选修)第二单元第一节《胶体》。
2教材分析
胶体知识的学习与学生以前所学化学知识有所不同，它研究的不是某种物质所特有的性质，而是物质的凝集状态表现的共同性质，所以教学要紧扣分散质粒子的大小，让学生理解三种分散系的区别，从而掌握胶体、渗析等知识。
[教学目标]
1知识与技能
(1)理解胶体及分散系的概念；
(2)理解胶体与其它分散系的区别；
(3)初步学会利用丁达尔效应来鉴别胶体和溶液。
2过程与方法
(1)认识到渗析是提纯、精制胶体的方法；
(2)认识制备Fe(oH)3胶体的方法。
3情感态度与价值观
通过本主题的学习，使学生感悟到胶体知识与生活、科技和社会密切相关，化学广泛地影响着现代人类社会的生活，增加对化学学科的认同感。
[教学设备与实验用品]
教学设备：实物投影仪、电脑、电筒等。
实验用品：饱和FeCl3溶液、naCl溶液、淀粉胶体(0.01mol/L、0.1mol/L、0.5mol/L)、agno3溶液(0.01mol/L、0.1mol/L、5mol/L)、Ki溶液、碘水、蒸馏水、烧杯、试管、铁架台等。
[教学重点和难点]
重点：(1)分散质粒子大小的比较；(2)渗析。
难点：如何利用探究方法来破解上述重点。
[教学模式]
“引导―探究”模式
[教学流程]
[教学详案]
师：这里有三幅图，大家看一下，分别表示什么物质？
(学生表示回答不出。)
师：第一幅是1毫米人手部的皮肤；第二幅是白细胞，它的直径是1微米；第三幅是Dna分子，现在我们观察的尺度是1纳米。第三幅图给我们的启示是：随着我们认识尺度的不同，我们周围的这个物质世界会呈现出精彩纷呈的一面。
师：在这里遇到了一系列空间尺度单位。有谁知道毫米、微米、纳米与米的换算关系？
生：1mm=10-3m、1μm=10-6m、1nm=10-9m。
师：在这3种单位中，现在哪个单位最“时髦”，引领科技发展潮流。
生(同声回答)：是纳米。
师：什么是纳米级呢？一般把尺度在1nm～100nm范围的称为纳米级。20世纪80―90年代后，人们发现当物质颗粒尺寸小到纳米级时，物质的许多性能发生质变，呈现出许多既不同于宏观物体，也不同于单个孤立原子的奇异现象。我想请同学们谈谈，你有没有遇到过纳米材料，或者谈谈你所知道的有关纳米材料的知识。
(学生讲述他们所了解的有关纳米技术的知识。)
师：讲得很好。我也来讲一例，我们知道汽车挡风玻璃很容易脏，而且一下雨形成水幕妨碍驾驶员观察，有家德国公司生产的一种纳米涂料，据说涂了这种纳米涂料后，玻璃有自洁净功能，而且雨水落到玻璃上，会形成水珠四处滚落，就象荷叶上的水珠一样，这样方便驾驶员观察，提高行驶安全。
师：这里有则《文汇报》刊载的消息：从2004年1月至8月，我国科技工作者撰写的有关纳米的文章已是世界第一位，而与此同时，我国生产的大多数纳米产品的科技含量很低，有的甚至是假纳米产品。不管怎样，现在纳米材料、纳米科技已经渗透到我们生活的各个方面。
师：既然纳米材料这么神奇，那么今天我们在教室里就制备出纳米级的颗粒，来观察它到底是何等神奇。
(教师完成Fe(oH)3胶体制备的实验。)
师：请同学来讲一下这个实验的现象。
(学生描述实验现象。)
师：生成的液体明显与原FeCl3溶液有区别，你猜测一下这个实验发生了什么化学反应。
生：水解反应。
师：请大家写一下这个反应的化学方程式。什么物质生成使液体呈红褐色？
生：生成Fe(oH)3。
师：有没有形成沉淀？
生(异口同声回答)：没有。
师：生成均一、透明，比较稳定的液体。
师：我请一个同学拿手电筒照一下这两种液体的试管，看到什么现象？
(学生做实验――丁达尔现象，并描述现象。)
师(一边演示动画一边描述)：为什么会有这种奇异的光学性能，我告诉大家，刚才实验我们制备出的是纳米级的Fe(oH)3颗粒。产生这种现象的原因是，光照到溶液，溶质微粒较小，光透过溶质微粒；而照到悬浊液或乳浊液时，由于浊液中的颗粒或液滴比较大，光发生反射；而照到纳米级的Fe(oH)3时，Fe(oH)3颗粒不大不小，光线发生散射现象，从而在液体中形成光亮的通路。溶液和浊液中光的散射都不是很强。刚才的动画只是对这种原理的模拟。我们把这种液体称为胶体。今天这节课的课题就是“胶体”。胶体和我们初中学过的溶液、浊液一样都是重要的分散系。
师：胶体的种类很多，按照分散剂的不同，可分为液溶胶、气溶胶和固溶胶。
师：大家思考一下划分溶液、胶体、浊液这三种分散系的依据是什么？请大家阅读书本，然后回答。
生(阅读书本后)：根据分散质粒子的大小来划分的，分散质粒子小于1nm的是溶液，大于100nm的是悬浊液或乳浊液，分散质粒子在1nm―100nm之间的叫做胶体。
师：刚才制备出的Fe(oH)3胶体是由许Fe(oH)3分子聚集在一起形成分散质粒子，它们的大小在1nm―100nm之间，因此所形成的分散系是胶体。而有些物质的分子直径很大，达到了胶体粒子大小的限度，这种物质溶于水时也形成胶体，如淀粉胶体。
师：下面请同学们设计出一种筛子，能将浊液、胶体和溶液这三种分散系中分散质粒子一一进行分离。
(学生回答的筛子模型如右图。)
师：筛子每过一层，分别会留下浊液、胶体、溶液的分散质粒子。
师：这里有一烧杯泥水悬浊液，如何分离泥水中分散质和分散剂？
生：用滤纸。
师：很好，那如果在泥水中混有淀粉胶体和氯化钠溶液时，我们又该如何来分离呢？
生：用滤纸试试看。
(教师演示实验。)
师：从滤出的液体我们可以看出泥水中分散质和分散剂已经分离了。有什么方法可以检验还有没有淀粉和氯化钠？
生：用硝酸银溶液和碘水。
(学生实验，在混合液中滴加硝酸银溶液和碘水。)
师：这个实验的结论是什么？
生：滤纸不能使胶体与溶液分离。
师：所以滤纸只相当于刚才我们画的筛子中的大筛子。那么有没有一种筛子能使胶体的分散质与离子、小分子分开呢？这种筛子有的，叫做半透膜。日常生活中有许多半透膜，比如鸡蛋内膜、羊皮纸、动物肠衣、玻璃纸等是常见的半透膜，我们来看一段录像。
(学生观看渗析实验的录像。)
师：这种使离子或分子从胶体里分离出的操作叫做渗析。通过渗析可以净化、精制胶体。下面我们将悬浊液、乳浊液、胶体和溶液的性质做一个比较。
师：根据今天我们所学，来讨论一个问题“agno3和Ki溶液反应的产物是什么？”请大家按讲义要求实验，并认真填写下表。
(实验完成后，师生共同分析现象，以及由此产生的原因。)
师：这个实验的结论是什么？
生：agno3和Ki溶液浓度不同产物可以不同，如可生成agi胶体、agi沉淀。
师：完整地讲，产物的凝聚状态不同。那么通过这个实验给我们怎样的启示？
生：物质间的反应除与物质的本身性质有关外，还与浓度等外界条件有关。
师：实验证明产物的聚集状态还与温度的高低有关。
师：这个实验还能带给我们什么认识层面上的启示吗？
纳米材料分析报告篇8
1、各国竞相出台纳米科技发展战略和计划
由于纳米技术对国家未来经济、社会发展及国防安全具有重要意义，世界各国（地区）纷纷将纳米技术的研发作为21世纪技术创新的主要驱动器，相继制定了发展战略和计划，以指导和推进本国纳米科技的发展。目前，世界上已有50多个国家制定了部级的纳米技术计划。一些国家虽然没有专项的纳米技术计划，但其他计划中也往往包含了纳米技术相关的研发。
（1）发达国家和地区雄心勃勃
为了抢占纳米科技的先机，美国早在2000年就率先制定了部级的纳米技术计划（nni），其宗旨是整合联邦各机构的力量，加强其在开展纳米尺度的科学、工程和技术开发工作方面的协调。2003年11月，美国国会又通过了《21世纪纳米技术研究开发法案》，这标志着纳米技术已成为联邦的重大研发计划，从基础研究、应用研究到研究中心、基础设施的建立以及人才的培养等全面展开。
日本政府将纳米技术视为“日本经济复兴”的关键。第二期科学技术基本计划将生命科学、信息通信、环境技术和纳米技术作为4大重点研发领域，并制定了多项措施确保这些领域所需战略资源（人才、资金、设备）的落实。之后，日本科技界较为彻底地贯彻了这一方针，积极推进从基础性到实用性的研发，同时跨省厅重点推进能有效促进经济发展和加强国际竞争力的研发。
欧盟在2002—2007年实施的第六个框架计划也对纳米技术给予了空前的重视。该计划将纳米技术作为一个最优先的领域，有13亿欧元专门用于纳米技术和纳米科学、以知识为基础的多功能材料、新生产工艺和设备等方面的研究。欧盟委员会还力图制定欧洲的纳米技术战略，目前，已确定了促进欧洲纳米技术发展的5个关键措施：增加研发投入，形成势头；加强研发基础设施；从质和量方面扩大人才资源；重视工业创新，将知识转化为产品和服务；考虑社会因素，趋利避险。另外，包括德国、法国、爱尔兰和英国在内的多数欧盟国家还制定了各自的纳米技术研发计划。
（2）新兴工业化经济体瞄准先机
意识到纳米技术将会给人类社会带来巨大的影响，韩国、中国台湾等新兴工业化经济体，为了保持竞争优势，也纷纷制定纳米科技发展战略。韩国政府2001年制定了《促进纳米技术10年计划》，2002年颁布了新的《促进纳米技术开发法》，随后的2003年又颁布了《纳米技术开发实施规则》。韩国政府的政策目标是融合信息技术、生物技术和纳米技术3个主要技术领域，以提升前沿技术和基础技术的水平；到2010年10年计划结束时，韩国纳米技术研发要达到与美国和日本等领先国家的水平，进入世界前5位的行列。
中国台湾自1999年开始，相继制定了《纳米材料尖端研究计划》、《纳米科技研究计划》，这些计划以人才和核心设施建设为基础，以追求“学术卓越”和“纳米科技产业化”为目标，意在引领台湾知识经济的发展，建立产业竞争优势。
（3）发展中大国奋力赶超
综合国力和科技实力较强的发展中国家为了迎头赶上发达国家纳米科技发展的势头，也制定了自己的纳米科技发展战略。中国政府在2001年7月就了《国家纳米科技发展纲要》，并先后建立了国家纳米科技指导协调委员会、国家纳米科学中心和纳米技术专门委员会。目前正在制定中的国家中长期科技发展纲要将明确中国纳米科技发展的路线图，确定中国在目前和中长期的研发任务，以便在国家层面上进行指导与协调，集中力量、发挥优势，争取在几个方面取得重要突破。鉴于未来最有可能的技术浪潮是纳米技术，南非科技部正在制定一项国家纳米技术战略，可望在2005年度执行。印度政府也通过加大对从事材料科学研究的科研机构和项目的支持力度，加强材料科学中具有广泛应用前景的纳米技术的研究和开发。
2、纳米科技研发投入一路攀升
纳米科技已在国际间形成研发热潮，现在无论是富裕的工业化大国还是渴望富裕的工业化中国家，都在对纳米科学、技术与工程投入巨额资金，而且投资迅速增加。据欧盟2004年5月的一份报告称，在过去10年里，世界公共投资从1997年的约4亿欧元增加到了目前的30亿欧元以上。私人的纳米技术研究资金估计为20亿欧元。这说明，全球对纳米技术研发的年投资已达50亿欧元。
美国的公共纳米技术投资最多。在过去4年内，联邦政府的纳米技术研发经费从2000年的2.2亿美元增加到2003年的7.5亿美元，2005年将增加到9.82亿美元。更重要的是，根据《21世纪纳米技术研究开发法》，在2005～2008财年联邦政府将对纳米技术计划投入37亿美元，而且这还不包括国防部及其他部门将用于纳米研发的经费。
日本目前是仅次于美国的第二大纳米技术投资国。日本早在20世纪80年代就开始支持纳米科学研究，近年来纳米科技投入迅速增长，从2001年的4亿美元激增至2003年的近8亿美元，而2004年还将增长20%。
在欧洲，根据第六个框架计划，欧盟对纳米技术的资助每年约达7.5亿美元，有些人估计可达9.15亿美元。另有一些人估计，欧盟各国和欧盟对纳米研究的总投资可能两倍于美国，甚至更高。
中国期望今后5年内中央政府的纳米技术研究支出达到2.4亿美元左右；另外，地方政府也将支出2.4亿～3.6亿美元。中国台湾计划从2002～2007年在纳米技术相关领域中投资6亿美元，每年稳中有增，平均每年达1亿美元。韩国每年的纳米技术投入预计约为1.45亿美元，而新加坡则达3.7亿美元左右。
就纳米科技人均公共支出而言，欧盟25国为2.4欧元，美国为3.7欧元，日本为6.2欧元。按照计划，美国2006年的纳米技术研发公共投资增加到人均5欧元，日本2004年增加到8欧元，因此欧盟与美日之间的差距有增大之势。公共纳米投资占GDp的比例是：欧盟为0.01%，美国为0.01%，日本为0.02%。
另外，据致力于纳米技术行业研究的美国鲁克斯资讯公司2004年的一份年度报告称，很多私营企业对纳米技术的投资也快速增加。美国的公司在这一领域的投入约为17亿美元，占全球私营机构38亿美元纳米技术投资的46%。亚洲的企业将投资14亿美元，占36%。欧洲的私营机构将投资6.5亿美元，占17%。由于投资的快速增长，纳米技术的创新时代必将到来。
3、世界各国纳米科技发展各有千秋
各纳米科技强国比较而言，美国虽具有一定的优势，但现在尚无确定的赢家和输家。
（1）在纳米科技论文方面日、德、中三国不相上下
根据中国科技信息研究所进行的纳米论文统计结果，2000—2002年，共有40370篇纳米研究论文被《2000—2002年科学引文索引（SCi）》收录。纳米研究论文数量逐年增长，且增长幅度较大，2001年和2002年的增长率分别达到了30.22%和18.26%。
2000—2002年纳米研究论文，美国以较大的优势领先于其他国家，3年累计论文数超过10000篇，几乎占全部论文产出的30%。日本（12.76%）、德国（11.28%）、中国（10.64%）和法国（7.89%）位居其后，它们各自的论文总数都超过了3000篇。而且以上5国2000—2002年每年的纳米论文产出大都超过了1000篇，是纳米研究最活跃的国家，也是纳米研究实力最强的国家。中国的增长幅度最为突出，2000年中国纳米论文比例还落后德国2个多百分点，到2002年已经超过德国，位居世界第三位，与日本接近。
在上述5国之后，英国、俄罗斯、意大利、韩国、西班牙发表的论文数也较多，各国3年累计论文总数都超过了1000篇，且每年的论文数排位都可以进入前10名。这5个国家可以列为纳米研究较活跃的国家。
另外，如果欧盟各国作为一个整体，其论文量则超过36%，高于美国的29.46%。
（2）在申请纳米技术发明专利方面美国独占鳌头
据统计：美国专利商标局2000—2002年共受理2236项关于纳米技术的专利。其中最多的国家是美国（1454项），其次是日本（368项）和德国（118项）。由于专利数据来源美国专利商标局，所以美国的专利数量非常多，所占比例超过了60%。日本和德国分别以16.46%和5.28%的比例列在第二位和第三位。英国、韩国、加拿大、法国和中国台湾的专利数也较多，所占比例都超过了1%。
专利反映了研究成果实用化的能力。多数国家纳米论文数与专利数所占比例的反差较大，在论文数最多的20个国家和地区中，专利数所占比例超过论文数所占比例的国家和地区只有美国、日本和中国台湾。这说明，很多国家和地区在纳米技术研究上具备一定的实力，但比较侧重于基础研究，而实用化能力较弱。
（3）就整体而言纳米科技大国各有所长
美国纳米技术的应用研究在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪等领域快速发展。随着纳米技术在癌症诊断和生物分子追踪中的应用，目前美国纳米研究热点已逐步转向医学领域。医学纳米技术已经被列为美国国家的优先科研计划。在纳米医学方面，纳米传感器可在实验室条件下对多种癌症进行早期诊断，而且，已能在实验室条件下对前列腺癌、直肠癌等多种癌症进行早期诊断。2004年，美国国立卫生研究院癌症研究所专门出台了一项《癌症纳米技术计划》，目的是将纳米技术、癌症研究与分子生物医学相结合，实现2015年消除癌症死亡和痛苦的目标；利用纳米颗粒追踪活性物质在生物体内的活动也是一个研究热门，这对于研究艾滋病病毒、癌细胞等在人体内的活动情况非常有用，还可以用来检测药物对病毒的作用效果。利用纳米颗粒追踪病毒的研究也已有成果，未来5～10年有望商业化。
虽然医学纳米技术正成为纳米科技的新热点，纳米技术在半导体芯片领域的应用仍然引人关注。美国科研人员正在加紧纳米级半导体材料晶体管的应用研究，期望突破传统的极限，让芯片体积更小、速度更快。纳米颗粒的自组装技术是这一领域中最受关注的地方。不少科学家试图利用化学反应来合成纳米颗粒，并按照一定规则排列这些颗粒，使其成为体积小而运算快的芯片。这种技术本来有望取代传统光刻法制造芯片的技术。在光学新材料方面，目前已有可控直径5纳米到几百纳米、可控长度达到几百微米的纳米导线。
日本纳米技术的研究开发实力强大，某些方面处于世界领先水平，但尚未脱离基础和应用研究阶段，距离实用化还有相当一段路要走。在纳米技术的研发上，日本最重视的是应用研究，尤其是纳米新材料研究。除了碳纳米管外，日本开发出多种不同结构的纳米材料，如纳米链、中空微粒、多层螺旋状结构、富勒结构套富勒结构、纳米管套富勒结构、酒杯叠酒杯状结构等。
在制造方法上，日本不断改进电弧放电法、化学气相合成法和激光烧蚀法等现有方法，同时积极开发新的制造技术，特别是批量生产技术。细川公司展出的低温连续烧结设备引起关注。它能以每小时数千克的速度制造粒径在数十纳米的单一和复合的超微粒材料。东丽和三菱化学公司应用大学开发的新技术能把制造碳纳米材料的成本减至原来的1／10，两三年内即可进入批量生产阶段。
日本高度重视开发检测和加工技术。目前广泛应用的扫描隧道显微镜、原子力显微镜、近场光学显微镜等的性能不断提高，并涌现了诸如数字式显微镜、内藏高级照相机显微镜、超高真空扫描型原子力显微镜等新产品。科学家村田和广成功开发出亚微米喷墨印刷装置，能应用于纳米领域，在硅、玻璃、金属和有机高分子等多种材料的基板上印制细微电路，是世界最高水平。
日本企业、大学和研究机构积极在信息技术、生物技术等领域内为纳米技术寻找用武之地，如制造单个电子晶体管、分子电子元件等更细微、更高性能的元器件和量子计算机，解析分子、蛋白质及基因的结构等。不过，这些研究大都处于探索阶段，成果为数不多。
欧盟在纳米科学方面颇具实力，特别是在光学和光电材料、有机电子学和光电学、磁性材料、仿生材料、纳米生物材料、超导体、复合材料、医学材料、智能材料等方面的研究能力较强。
中国在纳米材料及其应用、扫描隧道显微镜分析和单原子操纵等方面研究较多，主要以金属和无机非金属纳米材料为主，约占80%，高分子和化学合成材料也是一个重要方面，而在纳米电子学、纳米器件和纳米生物医学研究方面与发达国家有明显差距。
4、纳米技术产业化步伐加快
目前，纳米技术产业化尚处于初期阶段，但展示了巨大的商业前景。据统计：2004年全球纳米技术的年产值已经达到500亿美元，2010年将达到14400亿美元。为此，各纳米技术强国为了尽快实现纳米技术的产业化，都在加紧采取措施，促进产业化进程。
美国国家科研项目管理部门的管理者们认为，美国大公司自身的纳米技术基础研究不足，导致美国在该领域的开发应用缺乏动力，因此，尝试建立一个由多所大学与大企业组成的研究中心，希望借此使纳米技术的基础研究和应用开发紧密结合在一起。美国联邦政府与加利福尼亚州政府一起斥巨资在洛杉矾地区建立一个“纳米科技成果转化中心”，以便及时有效地将纳米科技领域的基础研究成果应用于产业界。该中心的主要工作有两项：一是进行纳米技术基础研究；二是与大企业合作，使最新基础研究成果尽快实现产业化。其研究领域涉及纳米计算、纳米通讯、纳米机械和纳米电路等许多方面，其中不少研究成果将被率先应用于美国国防工业。
美国的一些大公司也正在认真探索利用纳米技术改进其产品和工艺的潜力。iBm、惠普、英特尔等一些it公司有可能在中期内取得突破，并生产出商业产品。一个由专业、商业和学术组织组成的网络在迅速扩大，其目的是共享信息，促进联系，加速纳米技术应用。
日本企业界也加强了对纳米技术的投入。关西地区已有近百家企业与16所大学及国立科研机构联合，不久前又建立了“关西纳米技术推进会议”，以大力促进本地区纳米技术的研发和产业化进程；东丽、三菱、富士通等大公司更是纷纷斥巨资建立纳米技术研究所，试图将纳米技术融合进各自从事的产业中。
欧盟于2003年建立纳米技术工业平台，推动纳米技术在欧盟成员国的应用。欧盟委员会指出：建立纳米技术工业平台的目的是使工程师、材料学家、医疗研究人员、生物学家、物理学家和化学家能够协同作战，把纳米技术应用到信息技术、化妆品、化学产品和运输领域，生产出更清洁、更安全、更持久和更“聪明”的产品，同时减少能源消耗和垃圾。欧盟希望通过建立纳米技术工业平台和增加纳米技术研究投资使其在纳米技术方面尽快赶上美国。
纳米材料分析报告篇9
探月工程领导小组高级顾问欧阳自远院士介绍，嫦娥三号着陆器上除了装配有各种照相机外，还携带了近紫外月基天文望远镜，将在国际上首次实现在月球上观测恒星、星系和宇宙。由于月球没有大气层、电离层和磁层的干扰，近于真空状态，没有各种人为活动和污染，也没有全球性的磁场，因此这台望远镜将“看”得更远更清晰，可能会有一些新发现。
他说，着陆器上还有一台极紫外相机，是首次在月球上应用，将对地球等离子体层的整体变化进行监测，反映地球的环境变化。
嫦娥三号月球车将在月球表面自主“行走”，进行巡视探测。欧阳自远介绍说，在月球车上除了各种照相机、红外光谱仪和粒子激发X射线谱仪外，还在车底安装了雷达，将探测月球地表以下100至200米左右深度的地下结构。
文/新京报
三位外国科学家获中国纳米奖
瑞士洛桑联邦理工学院迈克尔·格兰泽尔教授、德国马普高分子所卡洛斯·穆伦教授、美国加州大学伯克利分校奥马尔·亚吉教授，日前在北京获授中国国际纳米科学技术会议奖，以表彰他们分别在染料敏化太阳能电池、有机功能材料与碳材料、金属有机骨架材料方面做出的开拓性贡献。
2013年中国国际纳米科学技术会议在北京开幕，来自全球40多个国家和地区的1000多名代表与会。中国科学院院长、国家纳米科技指导协调委员会首席科学家白春礼院士担纲本次大会主席，他在开幕式上向这3位获奖者颁发奖牌，同时授予美国加州大学伯克利分校张翔教授、迈克尔·克罗米教授大会特邀报告奖。
这5位获奖者均为世界一流的纳米技术领域专家，他们将在本次会议上作大会特邀报告。此外，3天会期中，还将有176位科学家在10个分会场作邀请报告，300余位科学家作口头报告，并有800余篇论文以墙报交流，另有近50家企业带来最新实验设备和技术展示。
文/新华社
“蛟龙”号完成第三航段首次载人下潜
“蛟龙”号于9月4日，在位于西北太平洋中国大洋协会富钴结壳勘探合同区采薇海山区，成功完成试验性应用航次第三航段首次科学下潜。当日最大下潜深度2722米，取得多种艳丽奇异的海底生物样品。
据了解，此次下潜“蛟龙”号爬坡高度约830米，航行约2.5公里，进行了近底观察和测深侧扫作业，并采集到丰富的巨型底栖生物、沉积物和海水样品，包括近底水样8升，富钴结壳9块，岩石1块，珊瑚3只，海星3只（3种），海蛇尾1只，海百合1只，海绵1只。
文/新华社
在第二届中国天津国际直升机博览会上，我国首款大型民用直升机aC313进行主题飞行表演，并展出直升机机舱段静展，参观者可近距离地领略我国首款大型民用直升机的风采。
中航工业自主研制的aC313大型民用直升机于2010年3月18日，在江西景德镇首飞，是世界上第一型取得海拔4500米地区a类型号合格证的民用直升机，飞行区域可覆盖我国全疆域。
aC313直升机最大起飞重量为13.8吨，可搭载27名乘客或运送15名伤员，最大航程为900公里，具有高安全性、可靠性和舒适性。可广泛用于人员和货物运输、搜索营救、抢险救灾、城市和森林消防、反恐维稳、近海石油和天然气开采、定期乘客往返运输、医疗救护、旅游观光、公务飞行等领域。
文/人民日报
中美“人造太阳”实验获成功
中科院合肥物质科学研究院对外宣布，中国新一代“人造太阳”实验装置eaSt与美国通用原子能公司托卡马克实验装置Diii-D近日首次联合实验并获得成功，实验验证了完全依靠自举电流和非感应驱动电流的托卡马克高性能稳态运行的可行性。
此次实验的主要目的是利用Diii-D的离轴加热与电流驱动能力模拟eaSt的实验条件，实现高比压、高自举电流份额的完全非感应电流高约束等离子体，并利用Diii-D全面先进的物理诊断和分析工具进一步加深对相关物理问题的理解，为eaSt实现具有高参数的完全稳态等离子体探索出一种先进的运行模式。
文/中国科学报
恒天然公布乳粉遭污染原因
继恒天然受污染产品被确定不含肉毒杆菌，系“虚惊一场”后，恒天然宣布污染发生的主要原因是：有关方面决定将早先的浓缩乳清蛋白（wpC80）产品进行重新加工，而非将其降级处理，并决定使用某项非常规的设备元件。
8月初，恒天然联合客户发起预防性召回之后，首席执行官史毕根思要求开展调查。史毕根思表示，预防性召回并非由单一事件引发，而是一系列孤立事件以不可预知的顺序相互作用的结果。
据了解，恒天然有关方面决定将早先的浓缩乳清蛋白产品进行重新加工，而非将其降级处理，并决定使用某项非常规的设备元件。但恒天然的某两个业务部门之间出现了一次偶发的信息共享疏漏，导致相关检测有所延误。文/北京晚报
我国网速仍落后于全球平均水平
国家信息中心日前《冲出迷雾：中国信息社会测评报告2013》显示，2012年中国信息社会指数（iSi）达到0.4391，比2010年提高了17%；尽管我国宽带普及率大大提升，但网速仍明显落后于全球平均水平。
报告认为，信息社会是以信息活动为基础的新型社会形态和社会发展阶段。报告根据信息社会的知识型经济、网络化社会、数字化生活、服务型政府四个基本特征，构建了测算信息社会水平的指标体系。从全国31个省（市、自治区）的信息社会发展水平测算结果看，北京、上海、天津、浙江、广东、江苏、福建的信息社会指数在0.5以上，处于全国领先水平。报告同时指出，在“宽带提速工程”推动下，2012年我国固定宽带普及率达到12.2%，但网速仍明显落后于全球平均水平。
文/光明日报
2013中关村论坛9月中旬召开
一年一度的中关村论坛年会将于9月12日-13日在北京国家会议中心召开。记者从中关村管委会获悉，2013中关村论坛年会将以“科技创新与产业革命”为年度主题，将开展中外30岁以下创业新生代同场对话等六个平行分论坛，并2013年中关村指数。本届论坛以全面提升中关村参与全球科技与产业资源配置能力，抢占产业价值链的高端环节为目标，将主题确定为“科技创新与产业革命”。
纳米材料分析报告篇10
关键词：发光材料；制备方法；应用
发光材料的制备是发光材料的基础，特别是近年来，融会交叉学科的发展和新技术的开发，使发光材料的合成面临着不可多得机遇和挑战。现阶段，发光材料的合成方法主要有：高温固相合成法、溶胶凝胶法、化学沉淀法、燃烧合成法、水热合成法、微波法、喷雾热解法、微乳法等。
1高温固相合成法
高温固相合成法是一种发展最早的合成技术，也是最常用的发光材料制备工艺。这种生产工艺已相当的成熟，在反应条件的控制、还原剂的使用、助溶剂的选择、原料的配制与混合等方面都日趋优化。
制备步骤一般为：首先按一定化学配比称取反应物，进行充分混合之后装入坩埚，然后放入高温炉中，在某种气氛下进行一定时间的煅烧，取出冷却，最后进行粉碎、过筛即得样品。例如张希艳等［1］利用高温固相合成法成功合成了Sral2o4:eu2+,Dy3+长余辉光致发光材料。利用该方法合成的发光材料的主要优点是:微晶的晶体质量优良、表面缺陷少、余辉效率高、利于工业化生产。缺点是：煅烧温度高保温时间长、对设备要求较高、粒径分布不均匀、难以获得球形颗粒、粒子易团聚、需球磨减小粒径，从而使发光体的晶形受到破坏，降低发光体的结晶性，导致发光性能下降，同时颗粒形貌不完整尺寸不一致，导致涂层不均匀，致密性差，不利于获得高质量的发光材料和显示产品。
2溶胶凝胶法
溶胶凝胶法是应用前景非常广阔的湿化学合成方法,用此法可获得粒径更细的发光粉,无需研磨,且合成温度比传统的合成方法要低,对合成纳米发光材料具有一定的潜力。其基本原理是将金属醇盐或无机盐在某种溶剂中经水解反应形成溶胶,然后使溶质聚合凝胶化,再将凝胶干燥、焙烧去除有机成分,最后得到无机材料。利用该法成功的合成了多种纳米稀土发光材料,如YBo3:eu3+［2］,Y2Sio5:eu,Y2Si2o7:eu等。
3化学沉淀法
化学沉淀法是在原料溶液中添加适当的沉淀剂,使得原料溶液中的阴离子形成各种形式的沉淀物,然后再经过滤、洗涤、干燥、加热分解等工艺过程而得到纳米发光粉。此法是工业大规模生产中用得最多的一种,工艺易于控制。常用的有共沉淀法和均相沉淀法。
李强等［3］采用均相沉淀法,以尿素为沉淀剂,制备出分散性很好的Y2o3:eu3+纳米微粒。样品制备时,在Y3+,eu3+硝酸盐溶液中加入尿素,并稀释至2L,其中Y3+浓度为0.04mol/L,eu3+浓度为0.002mol/L,尿素浓度为2mol/L,将混合溶液过滤,置于80℃烘箱中,3h以后,溶液开始混浊,反应1.5～2h后取出,经离心分离,并用蒸馏水洗涤,所得沉淀经冷冻干燥除去残留水分,在680～690℃焙烧,得到纳米Y2o3:eu3+粉体。在制备工艺中,控制溶液均相沉淀反应的时间(1～2.5h),就可以合成粒径在43～71nm之间变化的Y2o3:eui3+纳米微粒。采用均相沉淀法,只要控制好生成沉淀剂的速度,就可避免浓度不均匀现象,把过饱和度控制在适当范围,从而控制离子的生长速率,获得粒度均匀、致密、便于洗涤、纯度高的纳米粒子。陈积阳等［4］用复合沉淀法制备了(Y,Gd)2o3:eu纳米发光粉体。
采用改进的共沉淀法,可由简单起始原料合成发光纳米粉体。在共沉淀体系中加入某种表面活性剂,使沉淀颗粒表面形成保护层,从而减少颗粒表面非架桥羟基的存在,防止沉淀颗粒的凝集生长,可成功制备出粒径小、粒径分布范围较窄的纳米颗粒。目前,共沉淀法已被广泛用于制备发光材料。
化学沉淀法的优点是工艺简单，周期短，成本低，易于工业化生产，并且制备的粉体活性大，颗粒细，分布均匀，煅烧温度低等特点。
缺点是对原料的纯度要求较高,合成路线较长,易引入杂质。
4燃烧合成法
针对高温固相法制备的发光材料颗粒较粗,经球磨后晶形遭到破坏,而使发光亮度大幅度下降的缺点,人们发展了“燃烧法”制备技术。燃烧合成法是指材料通过前驱物的燃烧而获得的一种方法。在一个燃烧合成反应中,反应物达到放热反应的点火温度时,以某种方法点燃,随后反应由放出的热量维持,燃烧产物即为所需材料。利用该法合成了纳米稀土发光粉Y2o3:eu［5］,Gd2o3:eu等。
5水热合成法
它是以液态水或气态水作为传递压力的介质,利用在高温高压下绝大多数物相均能部分溶于水,而且反应在液相和气相中进行。在高温高压的水溶液中,许多化合物表现出与常温下不同的性质,如溶解度增大,离子活度增加,化合物晶体结构易转型等。水热反应正是利用这些特殊性质来制备纳米粉体［6］。利用该方法已经合成了Lapo4:Ln,naGdF4:eu［7］等发光材料。
6微波法
微波法是最近十年来迅速发展起来的一种新的实验方法。其基本过程是：按一定的化学配比称取反应物，充分混合放入坩埚置于微波炉中加热一定时间，然后取出冷却即可。例如,用微波法合成了Sral2o4:eu2+,Dy3+、Bamgal10o17:eu2+［8］、Y2o3:eu［9］等多种稀土发光粉。
7喷雾热解法
喷雾热解法是近年来新兴的一种超细发光粉末颗粒和薄膜的制备技术。该法是采用液相前躯体的气溶胶过程，即先把起始物溶液雾化，再经高温干燥、分解形成球形粉末和薄膜材料。它可使溶质在短时间内析出，兼具液相法和气相法的诸多优点，如产物颗粒之间组成相同，粒子为球形，尺寸大小可控，过程连续及工业化潜力大等。用喷雾热解法已经合成了Y2o3:eu、Lapo4:Ce、tb等发光材料。
发光材料在很多方面都得到了应用例如在涂料、油墨中的应用，在塑料工业中的应用和在电器、仪表工业的应用等等。
7.1发光材料在涂料、油墨中的应用
涂料、油墨工业是发光材料应用的重要领域。大宗产品和装饰性的建筑外墙涂料,应用在街景、旅游景点等建筑物及娱乐场所等处的夜间装饰。建筑涂料中发光内墙涂料,多用于大厅装饰。
荧光标志漆的应用也十分广泛,如消防标志、交通标志、船舶安全标志、警告标志、公共信息标志等。
7.2荧光材料在电器、仪表工业中的应用
一些短余辉和超短作余辉的电致发光材料,在电视、电脑、荧屏、荧光灯管、荧光霓红灯管上的应用,已是司空见惯之事。其在仪表刻度、指针、罗盘等应用也很普及,对航空航海,交通运输都起到特定效果。
到目前为止，制备发光材料的主要方法，也是最普遍使用的方法是高温固相合成法技术。在技术方面，这一制备方法相对成熟，所制得的发光材料，无论是发光性能，还是应用特性均达到实际的应用水平。这种制备技术也在不断地改进中，其它的制备方法也相继研制成功，但很多仍停留在实验室阶段。但它也使人们认识到，发光材料在制备方法上还有进一步提高的空间，可继续探索更为完善的省时和节能的新工艺来制备发光性能和应用特性更好的发光材料。所以新的制备方法仍将是今后的一个研究热点，同时高温固相合成技术也有待继续改进。
现在，发光材料的应用无所不在，已经涉及到很多领域，如农业，可以制成透光薄膜，提高作物产量。如工业，照明，激光等。如电子行业等等。发光材料的研制成功，给世界带来焕然一新的感觉，可以想象，发光材料的应用领域将会更大。这也是我们发展发光材料的目的，也是我们仍将努力的方向。
参考文献
［1］张希艳,卢利平,王晓春等.固相反应法制备Sral2o4:eu2+,Dy3+长余辉发光陶瓷及性能表征［J］.兵工学报，2004，25(2):193-196.
［2］张巍巍,谢平波,张慰萍等.稀土正硼酸盐Ln1-xBo3∶eux(Ln=Y,Gd)的结构与发光特性［J］.无机材料学报,2001,16(1):9.
［3］李强,高濂.纳米Y2o3:eu3+的荧光特性［J］.无机材料学报,1997,12(2):237.
［4］陈积阳，施鹰，施剑林.复合沉淀法制备(Y,Gd)2o3:eu纳米粉体及其发光性能［J］.无机材料学报，2004，19(6):1260-1265.
［5］谢平波,段昌奎,张慰萍等.纳米Y2o3:eu荧光粉的光致发光研究［J］.发光学报,1998,19(2):123.
［6］赵谡玲,徐征,侯延冰等.温度对YLiF:er3+上转换发光的影响［J］.中国稀土学报,2002,20(6):637.
［7］由芳田,王颖霞,林建华等.naGdF4:eu3+的结构和VUV荧光性质［J］.无机化学学报,2001,17(1):27.