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二硫化钼材料的研究现状论文

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二硫化钼材料的研究现状论文

二硫化钼于2008年合成,是叫作过渡金属二硫化物材料(TMDs)大家族的成员之一。这个显得有点花哨的名字代表了它们的结构:一个过渡金属原子(即钼原子)和一对包括硫元素、硒元素在内的来自元素周期表第16列的原子(该元素家族以氧族元素著称)。让电子制造者惊喜的是,所有TMDs均是半导体。它们和石墨烯的薄度近乎相同(在二硫化钼中,两层硫原子把一层钼原子像三明治那样夹在中间),但是它们却有其他优点。就二硫化钼而言,优点之一是电子在平面薄片中的运行速度,即电子迁移率。二硫化钼的电子迁移速率大约是100cm2/vs(即每平方厘米每伏秒通过100个电子),这远低于晶体硅的电子迁移速率1400cm2/vs,但是比非晶硅和其他超薄半导体的迁移速度更好,科学家正在研究这些材料,使其用于未来电子产品,如柔性显示屏和其他可以灵活伸展的电子产品。二硫化钼(MoS_2)及其复合材料因自身特别的性质,决定了其被广泛地应用于吸附、电催化析氢、晶体管、离子电池以及超级电容器等领域。发展历程指历史的发展经过,发展过程的中间都发生了什么事情,这些事情的出现原因以及对历史的发展起到了什么作用等。发展是事物从出生开始的一个进步变化的过程,是事物的不断更新。

二维半导体二硫化钼的研究及发展现状在光电器件领域具有广阔的应用前景。根据相关公开信息查询显示二硫化钼(MoS2)是一种典型的过渡金属硫属化合物,其二维结构表现出优异的光学性能、热电性能及光电性能,在光电器件领域具有广阔的应用前景。二硫化钼二维材料的独特结构和性能使得其在清洁能源领域表现出了广阔的应用前景。

二硫化钼是重要的固体润滑剂,特别适用于高温高压下。它还有抗磁性,可用作线性光电导体和显示P型或N型导电性能的半导体,具有整流和换能的作用。二硫化钼还可用作复杂烃类脱氢的催化剂。 它也被被誉为“高级固体润滑油王”。二硫化钼是由天然钼精矿粉经化学提纯后改变分子结构而制成的固体粉剂。本品色黑稍带银灰色,有金属光泽,触之有滑腻感,不溶于水。产品具有分散性好,不粘结的优点,可添加在各种油脂里,形成绝不粘结的胶体状态,能增加油脂的润滑性和极压性。也适用于高温、高压、高转速高负荷的机械工作状态,延长设备寿命。二硫化钼用于摩擦材料主要功能是低温时减摩,高温时增摩,烧失量小,在摩擦材料中易挥发;减摩:由超音速气流粉碎加工而成的二硫化钼粒度达到325-2500目,微颗粒硬度,摩擦系数,所以它用于摩擦材料中可起到减摩作用;增摩:二硫化钼不导电,存在二硫化钼、三硫化钼和三氧化钼的共聚物。当摩擦材料因摩擦而温度急剧升高时, 共聚物中的三氧化钼颗粒随着升温而膨胀,起到了增摩作用;防氧化:二硫化钼是经过化学提纯综合反应而得,其PH值为7-8,略显碱性。它覆盖在摩擦材料的表面,能保护其他材料,防止它们被氧化,尤其是使其他材料不易脱落,贴附力增强;细度:325目-2500目; SIO2:0; PH值:7-8; 密度:;硬度:; 烧失量:18-22%; 摩擦系数:。

二硫化钼是重要的固体润滑剂,特别适用于高温高压下。它还有抗磁性,可用作线性光电导体和显示P型或N型导电性能的半导体,具有整流和换能的作用。二硫化钼还可用作复杂烃类脱氢的催化剂。

防氧化:二硫化钼是经过化学提纯综合反应而得,其PH值为7-8,略显碱性。它覆盖在摩擦材料的表面,能保护其它材料,防止它们被氧化,尤其是使其他材料不易脱落,贴附力增强。

减摩:由超音速气流粉碎加工而成的二硫化钼粒度达到325-2500目,微颗粒硬度,摩擦系数,所以它用于摩擦材料中可起到减摩作用。

扩展资料:

二硫化钼也有他的缺点,如导热性差、摩擦系数还不足够低、渗透能力不不强(于稀油相比)等,这些缺点正是进一步扩大使用范围的主要障碍。

对比有关工业发达国家十分重视对固体润滑剂的研究,也曾专门召开过国际性的润滑会议,以交流有关情报、探讨新工艺技术,美国、日本和西欧一些工业发达国家近年来大都建立了摩擦,磨损、润滑中心。

参考资料来源:百度百科-二硫化钼

二氧化硫减排的现状与研究论文

自己上网查吧 都急用,别指望原创 《十一五规划的主要内容》 《十二五的主要内容》加快转变经济发展方式,开创科学发展新局面;坚持扩大内需战略,保持经济平稳较快发展;推进农业现代化,加快社会主义新农村建设;发展现代产业体系,提高产业核心竞争力;促进区域协调发展,积极稳妥推进城镇化;加快建设资源节约型、环境友好型社会,提高生态文明水平;深入实施科教兴国战略和人才强国战略,加快建设创新型国家;加强社会建设,建立健全基本公共服务体系;推动文化大发展大繁荣,提升国家文化软实力;加快改革攻坚步伐,完善社会主义市场经济体制;实施互利共赢的开放战略,进一步提高对外开放水平;全党全国各族人民团结起来,为实现“十二五”规划而奋斗。

近一段时间来,台湾局势呈现纷繁复杂、跌宕起伏的局面,两岸关系发展面临新的挑战。正确认识和看待这一历史阶段的种种现象,拨开迷雾,把握大势,具有重要意义。

一、当前的两岸局势

从总的格局上看,祖国大陆紧紧抓住反对和遏制台独的首要任务,牢牢把握两岸关系和平发展的主题,保持了两岸关系的基本稳定。这主要表现在:

1、祖国大陆提出的新主张、新论述,产生了广泛的影响。胡锦涛在会见参加两岸经贸论坛的台湾人士时,提出了和平发展理应成为两岸关系发展的主题,成为两岸同胞共同为之奋斗的目标这样一个重要的主张,进一步深化和丰富了祖国大陆构建和平稳定发展两岸关系主张的内涵,对于推动两岸关系发展具有重要意义,得到两岸民众的热烈欢迎和国际舆论的高度评价。

2、继续推动两岸关系朝着和平稳定的方向发展。陆续举办了两岸经贸论坛、两岸农业合作论坛等大型系列活动。继续推出并且落实了一系列惠及广大台湾同胞的政策措施,产生了广泛的影响。

3、进一步营造了有利于遏制台独的外部环境。祖国大陆以各种方式向国际社会宣传对台政策主张,表明促进两岸关系和平发展的诚意和坚决反对台独的立场,增进了国际社会对我对台方针政策的理解和对台独活动危险性的认识。国际社会承认一个中国的格局得到进一步巩固。

事实表明,在两岸同胞共同努力下,两岸关系继续朝着和平稳定方向发展,台海局势中有利于遏制台独的因素继续增长但是,另一方面,我们必须清醒地看到,台湾当局仍执意实行激进台独路线,企图通过“宪改”谋求“台湾法理独立”,因此,反对台独分裂势力及其活动的形势仍然严峻、复杂。2007年是反对台独、维护台海和平的关键一年,台湾当局推动“法理台独”的活动将进入实质阶段,两岸关系面临严峻挑战。

二、大陆的对台政策

面对台湾局势的复杂变化,温家宝在今年的政府 工作 报告 中明确指出:祖国大陆将坚持“和平统一、一国两制”的基本方针,坚持新形势下发展两岸关系,推进祖国和平统一进程的各项政策,牢牢把握两岸关系和平发展的主题,坚决反对“台湾法理独立”等任何形式的分裂活动,努力推进两岸关系朝着和平稳定方向发展。

一是紧紧抓住反对和遏制台独这一首要任务,坚决挫败台湾当局通过“宪改谋求台湾法理独立”的活动。这是关系到国家核心利益的大事。当前台湾当局罔顾台湾民意和国际社会的反对,蓄意制造事端,在分裂祖国的道路上越走越远。

二是突出和平发展的主题,积极引导两岸关系发展的方向。发展是时代的主题,和平是发展的保障。维护台海和平,促进两岸共同繁荣。

论文摘要:回首“十一五”辉煌成就,令人倍感欢欣鼓舞;展望“十二五”规划,未来五年人民生活将更幸福。中国经济走过波澜起伏的5年交出了令人满意的成绩单,也圆满的贯彻落实了科学发展观,为创建和谐社会打下了坚实的基础。

论文关键词:十一五 国际金融危机 科学发展观

按照科学发展观的要求,“十一五”初期宏观调控表现的是“有保有控”的特点。中央政府一方面推出包括土地、金融、市场准入等方面政策的组合拳,加快结构调整,防止经济增长过热;另一方面,通过出台减免农业税等一系列惠农政策,着力加强农业等国民经济中的薄弱环节。在开局之时,我们收获了两个好年景。2006年国民经济实现了高增长与低通胀的理想搭配;2007年虽然通胀问题逐渐凸显,但国民经济仍延续了平稳增长的好势头,财政收入、企业收入、城乡居民收入齐头并进,都收获满满。

正当国民经济开始步入又好又快轨道时,突然袭来的国际金融危机又打乱了中国发展的步伐和节奏。

前所未见的困难,前所未见的挑战,前所未见的精彩!面对国际金融危机的惊涛骇浪,党中央、国务院“变压力为动力、化挑战为机遇,连连出手,果敢应对。领先于其他国家,中国率先推出了力度最大的刺激经济的一揽子计划,速度之快,规模之大,配套之全,前所未有。出手快,出拳重,中国经济一路下滑的势头被止住,从2009年一季度的,逐季回升到年末的近9%,画出一个精彩的“V”形走势。最难能可贵的是,在“保八”之战中,结构调整也未松弦。4万亿元的投资重点锁定经济发展薄弱环节,锁定民生相关的领域,重点产业调整和振兴规划等一系列政策措施也相继推出。

从2006年到2009年,我国国内生产总值年均实际增长,比“十五”时期年平均增速快个百分点。今年上半年,又保持了的增长。与此同时,节能减排也在稳步推进。与2005年相比,2009年化学需氧量和二氧化硫排放量累计分别下降和,“十一五”二氧化硫减排目标提前一年实现,化学需氧量减排目标提前半年实现。“十一五”前4年,全国万元GDP能耗累计下降,年均降幅为。 前不久,国家发改委副主任解振华在 总结 和介绍“十一五”期间节能减排情况时表示,为实现“十一五”目标,我国在结构节能方面,大力发展第三产业;在第二产业中,大力发展高新技术产业,使产业内部结构进一步优化;在淘汰落后产能方面,“十一五”前四年,我国共淘汰小火电机组6000多万千瓦,淘汰落后炼铁产能8712万吨、炼钢产能6038万吨、水泥产能亿吨。

事实上,中国作为发展中的传统工业国家、“世界加工工厂”,一度消耗着世界上40%左右的煤炭、50%左右的水泥、60%左右的钢铁和70%左右的油气,单位GDP能耗是世界平均水平的5倍以上。尽管节能减排、治污降耗、淘汰落后已成为中国经济可持续发展的必然选择,但五年内实现“单位GDP能耗降低20%,依然需要付出艰苦的努力。为此,中央在此期间投资2000多亿元用于节能环保工程,进行节能减排技术改造。而这些投入只占全国节能环保总投资的10%至15%。

在中央和各级政府的共同努力下,我国节能减排取得积极进展,能源利用效率明显提高。“十一五”前四年,在工业增加值年均增长的基础上,规模以上单位工业增加值能耗累计下降,累计实现节能量亿吨标准煤。与此同时,化学需氧量排放总量下降,二氧化硫排放总量下降,为实现全国完成单位GDP能耗及主要污染物排放下降目标奠定了重要基础。

从目前情况看,“四项指标中后三个到年底经过努力都能实现,但完成单位GDP能耗降低20%左右的目标,还面临很多困难和挑战”,解振华说。但他同时表示,“一定会努力完成节能减排目标”。

回望“十一五”,人们不难发现,在不断推进的各项经济、社会与政治改革等方面,无不闪耀着“民生”二字。

“农村改革使广大农民普遍受益,基本公共服务改革也有重大突破,民生建设得到各级政府前所未有的重视,因此,‘十一五’也被誉为‘民生五年’。” 中国改革发展研究院院长迟福林在谈到“十一五”期间各项改革措施取得的成果时说。 改善民生是经济发展的根本目的,也是经济增长的出发点和落脚点。这一理念在“十一五”期间每一年的政府工作报告中都越来越充分地得以体现——2006年,我国全面取消农业税,广大农民从此走上减负增收的致富之路;同年,中央财政拿出1859亿元投向困难群体。此后,用于民生的财政支出逐年递增,2008年突破万亿元,2010年更是超出万亿元。与此同时,新型农村合作医疗从2008年起覆盖到了全国全部有农业人口的县(市、区),提前完成“十一五”规划目标。此外,“十一五”期间,国家重点加大政策扶持力度,免除义务教育阶段学杂费,新医改方案惠及城乡居民,基本医疗 保险 已覆盖全国92%以上的人口。

国家把越来越多的财力用于改善人民生活的交通、教育、医疗以及社会保障等领域,越来越多的贫困地区、偏远地区老百姓的生活状况得到改善。2006—2009年,城镇和农村居民

人均可支配收入年均实际增长分别为和。

从“十五”迈进“十一五”的门槛时,我们不仅对中国发展的前景充满信心,更对发展的道路充满期待。因为,我们站在了科学发展的新起点上。

“十一五”规划是党中央提出科学发展观和构建和谐社会重大战略思想后编制的第一个五年规划。“十一五”的五年,是深入贯彻科学发展观的五年,是在科学发展观指引下战胜重重困难奋力前行的五年。走过五年,我们科学发展的方向更加明确,步履更加坚定。保持国民经济平稳较快增长,我们迎接最大考验。我们要发展,我们更要科学地发展。带着这样的理念走进“十一五”,迎接我们的是超乎想象的一系列严峻考验。

如今,在各大中城市以及部分农村,汽车已经快步走进家庭,电脑、手机的普及率也在不断提高,人们对精神文化娱乐的需求日益增长。数据表明,我国私人汽车拥有量从2006年的2333万辆,增加到2009年的4575万辆;移动电话用户从2006年末的亿户增加到2009年末的亿户,今年上半年更突破了8亿户。与此同时,城镇居民家庭恩格尔系数由2005年的下降到2009年的,农村居民家庭由2005年的下降到。这一切都表明,广大人民群众在收入不断增加的同时,生活质量也日益提高。波谲云诡,跌宕起伏,艰苦卓绝,而又成就斐然,无论从哪个角度看,“十一五”都将是令人难以忘怀的5年。它为即将到来的“十二五”乃至今后更长时期的经济社会发展,留下了一笔宝贵的物质和精神财富。

参考文献:

[1] 促进“十一五”时期区域经济社会的科学发展;人民日报 人民日报出版社。

[2] “十一五”规划:关键时期的宏伟发展蓝图;人民日报 人民日报出版社。

[3] 为和谐社会提供重要保障(辉煌十一五·2006-2010);人民日报 人民日报出版社。

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回顾十一五展望十二五今年是我国“十一五”规划实施的最后一年,也是“十二五”统筹规划最关键的一年,这五年,我们取得了什么样的成绩,还有怎样的不足,我们的未来将走向哪里?这些问题也即将揭晓。在“十二五”规划出台之际,现回顾下我们辉煌的“十一五”。在“十一五”期间,我们经受住了一系列灾难与困难的洗礼并顽强的战胜了他们。如我们熟知的国际金融危机、汶川、玉树地震、舟曲泥石流等一系列历史罕见的严峻挑战,但中国人民没有被困难吓到,我们在抵抗危机的同时还保持了经济平稳较快发展,人民生活不断改善,结构调整也取得了积极进展,在各行各业取得了较好的成绩。“‘十一五’期间取得的成就是巨大的,90%以上的目标都实现了或者超额实现了。特别是在国际金融危机的背景下,经济依然取得高增长,非常不简单。”国家发改委社会发展研究所所长杨宜勇评价说。 可以说,“十一五”的五年是为全面建设小康社会夯实基础的时期,也是我国经济社会发展取得辉煌成就的五年。 奋进的五年:在国际金融危机与自然灾害的双重挑战下,中国经济再次实现新跨越 让我们先看一组数字的对比—— 2006年3月,十届全国人大四次会议审议通过了关于国民经济和社会发展的第十一个五年规划。根据规划,“十一五”时期,我国经济增长目标确定为年均增长,人均GDP比2000年翻一番。 此刻,回望“十一五”,虽然2010年尚未落幕,但前四年我国GDP已实现年均增长,比“十五”平均增速快了个百分点,更比世界同期水平快个百分点。而今年上半年,我国GDP又取得了的增长。专家预计,今年全年中国经济的增速应不低于,这意味着“十一五”期间经济年平均增速超过10%,人均GDP比2000年翻一番的目标也将超额实现。 令人难以置信的是,这一高速增长是在国际金融危机造成世界经济停滞不前甚至出现负增长以及国内一连串自然灾害的双重挑战下取得的。2008年,在美国次贷危机引发的国际金融危机的冲击下,中国经济遭受了前所未有的重创。而雨雪冰冻灾害、汶川地震、玉树地震、西南大旱、舟曲泥石流、洪涝灾害等突如其来的严重自然灾害,也令经济运行一次次承受严峻的考验。从当年第四季度开始,中国经济迅速下滑,到2009年一季度,GDP增速一度跌至。 面对复杂多变的国内外经济环境以及接连不断的各种重大挑战,党中央、国务院果断出台并实施了刺激经济的一揽子计划,有针对性地加强和改善宏观调控,积极推进经济发展方式转变和结构调整,从而使国民经济朝着宏观调控的预期方向发展,经济增速逐季回升,全年实现的增幅,超额完成“保8”目标。在世界经济一片惨淡之中,成为一道亮丽的风景。世界银行报告指出:“在应对国际金融危机过程中,中国经济成为世界经济增长的首要推动力量。” “十一五”的五年,不仅仅是经济增长速度领先全球,中国经济在世界经济格局中的地位也发生了重大变化。2009年,我国经济总量居世界的位次由2005年的第四位上升到第三位,占世界经济总量的比重达到,比2005年上升个百分点。进入2010年,这一格局再次被重写:二季度中国GDP超过日本,从而跃居全球第二大经济体。 不仅如此,2009年,我国外汇储备和财政收入分别达到万亿美元和万亿元,位居世界前列;在全世界500种工业产品中,220种产品我国产量世界第一,装备和电子信息产业规模已位居世界第二;当年外贸进出口总额为亿美元,是2005年的倍,世界排位从2005年的第三位上升到第二位,其中出口额从第三位上升到第一位。 面对挑战和考验,中国经济再次实现新的跨越,交出一份精彩的答卷。 提升的五年:节能减排力度前所未有,四大资源环境约束性指标有望全部实现 改革开放30年,中国经济突飞猛进,但粗放式发展也带来对资源的过度消耗和对环境的破坏,这使得我们不得不重新思考并探索一条可持续发展之路。 正是在这一背景下,“十一五”规划纲要中,首次提出并明确规定了“具有法律效力”的资源环境约束性指标:单位GDP能耗降低20%左右,非化石能源占能源消费总量的比重达到10%左右,森林覆盖率达到20%、主要污染物排放下降10%。目标之具体、约束性之强在以往10个五年规划中不曾有过。这些指标不仅进一步丰富了中国经济增长的内涵,也对增长的质量和方式有了硬性的规定,体现了政府对由量到质的科学发展模式的追求。 前不久,国家发改委副主任解振华在总结和介绍“十一五”期间节能减排情况时表示,为实现“十一五”目标,我国在结构节能方面,大力发展第三产业;在第二产业中,大力发展高新技术产业,使产业内部结构进一步优化;在淘汰落后产能方面,“十一五”前四年,我国共淘汰小火电机组6000多万千瓦,淘汰落后炼铁产能8712万吨、炼钢产能6038万吨、水泥产能亿吨。 对此,杨宜勇在接受采访时表示:“‘十一五’各项任务中,节能减排应该是最难的。但是通过加强约束,这个目标也实现了,非常值得欣喜。”事实上,中国作为发展中的传统工业国家、“世界加工工厂”,一度消耗着世界上40%左右的煤炭、50%左右的水泥、60%左右的钢铁和70%左右的油气,单位GDP能耗是世界平均水平的5倍以上。尽管节能减排、治污降耗、淘汰落后已成为中国经济可持续发展的必然选择,但五年内实现“单位GDP能耗降低20%”依然需要付出艰苦的努力。为此,中央在此期间投资2000多亿元用于节能环保工程,进行节能减排技术改造。而这些投入只占全国节能环保总投资的10%至15%。 在中央和各级政府的共同努力下,我国节能减排取得积极进展,能源利用效率明显提高。“十一五”前四年,在工业增加值年均增长的基础上,规模以上单位工业增加值能耗累计下降,累计实现节能量亿吨标准煤。与此同时,化学需氧量排放总量下降,二氧化硫排放总量下降,为实现全国完成单位GDP能耗及主要污染物排放下降目标奠定了重要基础。 从目前情况看,“四项指标中后三个到年底经过努力都能实现,但完成单位GDP能耗降低20%左右的目标,还面临很多困难和挑战”,解振华说。但他同时表示,“一定会努力完成节能减排目标”。 惠民的五年:人民生活持续改善,社会保障事业快速推进 回望“十一五”,人们不难发现,在不断推进的各项经济、社会与政治改革等方面,无不闪耀着“民生”二字。 “农村改革使广大农民普遍受益,基本公共服务改革也有重大突破。民生建设得到各级政府前所未有的重视,因此,‘十一五’也被誉为‘民生五年’。” 中国改革发展研究院院长迟福林在谈到“十一五”期间各项改革措施取得的成果时说。 改善民生是经济发展的根本目的,也是经济增长的出发点和落脚点。这一理念在“十一五”期间每一年的政府工作报告中都越来越充分地得以体现——2006年,我国全面取消农业税,广大农民从此走上减负增收的致富之路;同年,中央财政拿出1859亿元投向困难群体。此后,用于民生的财政支出逐年递增,2008年突破万亿元,2010年更是超出万亿元。与此同时,新型农村合作医疗从2008年起覆盖到了全国全部有农业人口的县(市、区),提前完成“十一五”规划目标。此外,“十一五”期间,国家重点加大政策扶持力度,免除义务教育阶段学杂费,新医改方案惠及城乡居民,基本医疗保险已覆盖全国92%以上的人口。 国民经济持续快速增长的五年,也是政府惠民、利民政策不断发力、人民生活持续改善的五年。2006年到2009年,城镇居民人均可支配收入从11760元增长到17175元,年均实际增长,比“十五”的平均增速加快了个百分点,其中农村居民人均纯收入从3587元增长到5153元,年均实际增长,比“十五”的平均增速加快了3个百分点。 如今,在各大中城市以及部分农村,汽车已经快步走进家庭,电脑、手机的普及率也在不断提高,人们对精神文化娱乐的需求日益增长。数据表明,我国私人汽车拥有量从2006年的2333万辆,增加到2009年的4575万辆;移动电话用户从2006年末的亿户增加到2009年末的亿户,今年上半年更突破了8亿户。与此同时,城镇居民家庭恩格尔系数由2005年的下降到2009年的,农村居民家庭由2005年的下降到。这一切都表明,广大人民群众在收入不断增加的同时,生活质量也日益提高。 今年是“十一五”收官之年,站在一个新的历史起点上,我们还需清醒地看到,尽管“十一五”期间我国经济社会发展取得了显著成果,但制约经济平稳运行的矛盾依然突出,特别是在经济发展方式转变方面还存在许多结构性问题,资源环境约束逐渐加大,收入分配机制改革面临重重阻力。也正因为此,对于即将来到的“十二五”,我们充满着深切的期待,也怀有一份强烈的责任。建设十二五,我们要做的是:加快转变经济发展方式,开创科学发展新局面;坚持扩大内需战略,保持经济平稳较快发展;推进农业现代化,加快社会主义新农村建设;发展现代产业体系,提高产业核心竞争力;促进区域协调发展,积极稳妥推进城镇化;加快建设资源节约型、环境友好型社会,提高生态文明水平;深入实施科教兴国战略和人才强国战略,加快建设创新型国家;加强社会建设,建立健全基本公共服务体系;推动文化大发展大繁荣,提升国家文化软实力;加快改革攻坚步伐,完善社会主义市场经济体制;实施互利共赢的开放战略,进一步提高对外开放水平;全党全国各族人民团结起来,为实现“十二五”规划而奋斗。“十二五”时期(二○一一年至二○一五年),是全面建设小康社会的关键时期,是深化改革开放、加快转变经济发展方式的攻坚时期。深刻认识并准确把握国内外形势新变化新特点,科学制定“十二五”规划,对于继续抓住和用好我国发展的重要战略机遇期、促进经济长期平稳较快发展,对于夺取全面建设小康社会新胜利、推进中国特色社会主义伟大事业,具有十分重要的意义。制定“十二五”规划,必须高举中国特色社会主义伟大旗帜,以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,深入贯彻落实科学发展观,适应国内外形势新变化,顺应各族人民过上更好生活新期待,以科学发展为主题,以加快转变经济发展方式为主线,深化改革开放,保障和改善民生,巩固和扩大应对国际金融危机冲击成果,促进经济长期平稳较快发展和社会和谐稳定,为全面建成小康社会打下具有决定性意义的基础。以科学发展为主题,是时代的要求,关系改革开放和现代化建设全局。在当代中国,坚持发展是硬道理的本质要求,就是坚持科学发展,更加注重以人为本,更加注重全面协调可持续发展,更加注重统筹兼顾,更加注重保障和改善民生,促进社会公平正义。 以加快转变经济发展方式为主线,是推动科学发展的必由之路,符合我国基本国情和发展阶段性新特征。基本要求是:坚持把经济结构战略性调整作为加快转变经济发展方式的主攻方向,坚持把科技进步和创新作为加快转变经济发展方式的重要支撑,坚持把保障和改善民生作为加快转变经济发展方式的根本出发点和落脚点,坚持把建设资源节约型、环境友好型社会作为加快转变经济发展方式的重要着力点,坚持把改革开放作为加快转变经济发展方式的强大动力。综合考虑未来发展趋势和条件,今后五年经济社会发展的主要目标是:经济平稳较快发展,经济结构战略性调整取得重大进展,城乡居民收入普遍较快增加,社会建设明显加强,改革开放不断深化。经过全国人民共同努力奋斗,要使我国转变经济发展方式取得实质性进展,综合国力、国际竞争力、抵御风险能力显著提高,人民物质文化生活明显改善,全面建成小康社会的基础更加牢固。全党同志和全国各族人民要紧密团结在以胡锦涛同志为总书记的党中央周围,高举中国特色社会主义伟大旗帜,解放思想、实事求是、与时俱进、开拓创新,为实现国民经济和社会发展第十二个五年规划和全面建设小康社会宏伟目标而奋斗。 “十二五”时期(二0一一年至二0一五年),是全面建设小康社会的关键时期,是深化改革开放、加快转变经济发展方式的攻坚时期。深刻认识并准确把握国内外形势新变化新特点,科学制定“十二五”规划,对于继续抓住和用好我国发展的重要战略机遇期、促进经济长期平稳较快发展,对于夺取全面建设小康社会新胜利、推进中国特色社会主义伟大事业,具有十分重要的意义。

回顾“十一五”所取得的成就摘要:本文详细地介绍了“十一五”的规划,并从政治建设方面,经济建设方面社会建设方面和文化建设方面回顾了“十一五”所取得的重大成就,这就要归结于党中央的正确领导,也对“十二五”做出了期望。关键词:规划 成就 政治 经济 文化 社会正文一、十一五规划简介“十一五规划”的全称是:中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要。十一五计划的起止时间为2006-2010年。2006年3月14日十届全国人大四次会议 表决通过了关于国 民经济和社会发展 第十一个五年规划 纲要的决议。“十一五”规划是党中央提出科学发展观和构建和谐社会重大战略思想后编制的第一个五年规划。“十一五”的五年,是深入贯彻科学发展观的五年,是在科学发展观指引下战胜重重困难奋力前行的五年。走过五年,我们科学发展的方向更加明确,步履更加坚定。 二、辉煌十一五过去的五年,极不平凡,我们遭受并抵御了国际金融风暴的严峻挑战,经历了汶川地震、玉树地震、舟曲山洪泥石流以及南方雨雪冰冻、干旱、洪涝等重大自然灾害,成功举办了北京奥运会、上海世博会等国际盛事,隆重纪念了新中国成立60周年和改革开放30周年……这些都得益于在以胡锦涛同志为总书记的党中央领导下,全党全国深入贯彻落实科学发展观,加快发展方式转变,从而克服重重困难,保持了经济平稳较快发展,实现了综合国力显著提高,社会事业显著进步,人民生活显著改善,为“十二五”规划的制定和实施奠定了坚实的基础。1、政治建设方面2008年,按照党的十七大关于加快行政管理体制改革、建设服务型政府的要求,国务院机构进行了改革开放以来的第六次改革。被社会各界形象地称为“大部制改革”的这次改革,着眼于推动科学发展、保障和改善民生,在加大机构整合力度、探索职能有机统一的大部门体制等方面迈出重要步伐。 “十一五”期间,转变政府职能仍然是深化改革的重点和关键。党的十七届二中全会提出了《关于深化行政管理体制改革的意见》,确立了到2020年建立起比较完善的中国特色社会主义行政管理体制的目标。继续推进政企分开、政资分开、政事分开、政府与市场中介组织分开,政府社会管理和公共服务职能明显增强。2008年的改革将国务院组成部门从28个调整为27个,虽然数量变化不大,但意义深远,“大部制改革”被誉为政府改革的新起点、新突破口。 2、经济建设方面从2006年到2009年,我国国内生产总值年均实际增长,比“十五”时期年平均增速快个百分点。今年上半年,又保持了的增长。与此同时,节能减排也在稳步推进。与2005年相比,2009年化学需氧量和二氧化硫排放量累计分别下降和,“十一五”二氧化硫减排目标提前一年实现,化学需氧量减排目标提前半年实现。“十一五”前4年,全国万元GDP能耗累计下降,年均降幅为。这就是中国经济走过波澜起伏的5年交出的成绩单,也是贯彻科学发展观交出的考试卷。“十一五”期间,财税、金融体制改革出台了许多类似的举措:全国24个省(区、市)开展了“省直管县”财政管理体制改革试点,29个省(区、市)正逐步推开“乡财县管”财政管理方式改革;新的企业所得税法及其实施条例全面实施,内外资企业所得税实现统一;增值税转型改革在试点基础上全面推开;个人所得税、消费税等改革迈出实质性步伐;环境税、房地产税等改革的脚步声越来越响;上市公司股权分置改革基本完成;货币市场基准利率体系初步形成,人民币汇率形成机制不断完善。 3、社会建设方面(1)统筹城乡发展农业税和农业特产税等涉农税费的取消,推进以乡镇机构、农村义务教育和县乡财政管理体制改革为主要内容的农村综合改革。粮食购销体制改革取得突破性进展,集体林权制度改革全面推进。党的十七届三中全会通过了《中共中央关于推进农村改革发展若干重大问题的决定》,为加快推进社会主义新农村建设,大力推动城乡统筹发展奠定了坚实的政策基础。统筹城乡发展、破除城乡二元结构是一项带有全局意义的重大体制攻坚任务,也是一项复杂的系统性工程。“十一五”期间这项改革从单兵突进向综合配套改革、协同推进发展。5年中国家综合配套改革试点持续推进,国务院已经批准设立了8个国家综合配套改革试验区,东部有上海浦东新区、天津滨海新区、深圳经济特区,主要对加快开发开放,率先完善社会主义市场经济体制进行全面改革探索;中部有武汉城市圈、长株潭城市群,开展以资源节约型和环境保护型社会建设为主要内容的改革试验;西部有成都市和重庆市,进行以统筹城乡发展为主题的综合配套改革;东北地区有沈阳经济区,对新型工业化、城镇化道路进行重点探索。目前已初步形成东中西互动,多层次推进的综合配套改革试验格局。 (2)医疗卫生改革为了解决群众反映强烈的“看病难、看病贵”问题,我国拉开了新一轮医改大幕。自2006年6月医改启动以来,医改方案经历了近3年的酝酿、讨论和修改。2009年4月,《中共中央国务院关于深化医药卫生体制改革的意见》和国务院关于《医药卫生体制改革近期重点实施方案(2009—2011年)》公布。新医改提出,把基本医疗卫生制度作为公共产品向全民提供,这是我国医疗卫生事业从理念到体制的重大创新。“十一五”期间,我国医疗卫生服务体系建设步伐明显加快,服务能力全面提升。中央累计安排专项资金亿元,支持近5万个医疗卫生机构项目建设,其中县级医院近2000个,乡镇卫生院23000个,村卫生室20000多个,社区卫生服务中心2382个,精神卫生专业机构116个。900所城市三级医院与2200所县级医院建立对口支援和协作关系,并通过培养培训、对口支援、执业医师招聘等多种手段,改善基层服务条件,提升基层服务能力。(3)统筹区域发展中国的区域经济发展,从来没有像“十一五”时期这样精彩纷呈。2009年以来,国务院更是以前所未有的高频率,先后将12个区域规划上升到国家层面。中国经济发展的版图在细化,区域经济发展的重点由南向北、从东到西,一个个被圈定,一步步在展开。“珠三角”、“长三角”、“环渤海经济区”已成中国经济三大引擎,沿海有串串明珠,西部有成渝、关中天水、北部湾三大重点经济区,中部有武汉、长株潭城市群,东北有长吉图、沈阳经济区……一时间东西呼应,南北互动,区域经济网络越编越密,协作形式越来越多。“十一五”区域经济硕果累累,中西部和东北地区发展加快,与全国经济增长的差距一步步在缩小。到2009年,中西部和东北的增速一举超过了东部,这是前所未有的。2009年,中部地区城镇固定资产投资占全国的比重为,比2005年提高个百分点;西部地区占,比2005年提高个百分点。今年上半年,中西部和东北地区城镇固定资产投资增速仍然走在东部的前面。4、文化建设方面第一,理论上有重大突破。比如,提出建设社会主义和谐社会的命题,提出要“构建公共文化服务体系”,将其作为保障民众文化权益、实现以人为本的重要途径。第二,投资力度大大加强,在继续实施“村村通工程”、“文化资源信息共享工程”、“图书馆工程”等一些加强文化建设的重大工程同时,“十一五”期间,国家计委、广电总局、文化部联合实施了“农村电影放映2131工程”; “乡镇综合文化站工程”; “农家书屋” 。此外还有公共文化场馆的免费开放、遗址保护工程、珍本善本保护、中华字库等等。第三,投入和运行机制发生变化。在此之前,在公共文化领域,政府全权投入,地方参与很少。反观现在,一般采取中央与地方共同投入的模式,针对不同地区展开分类指导。另外,采取多种投入方式,政府提供引导性投入,充分调动社会各方力量的参与积极性。结束语波谲云诡,跌宕起伏,艰苦卓绝,而又成就斐然,无论从哪个角度看,“十一五”都将是令人难以忘怀的5年。它为即将到来的“十二五”乃至今后更长时期的经济社会发展,留下了一笔宝贵的物质和精神财富。参考文献

光催化纳米材料研究现状论文

纳米光催化技术在大气污染治理中的应用论文

在学习和工作中,大家都跟论文打过交道吧,论文是学术界进行成果交流的工具。如何写一篇有思想、有文采的论文呢?下面是我整理的纳米光催化技术在大气污染治理中的应用论文,欢迎大家分享。

摘要: 现如今,环境污染问题已成为全球性的问题,加大环境保护力度,促进环境与经济的协调发展是世界经济发展的主要手段。大气污染作为环境污染中的一种,加大大气污染的治理力度,缓解温室效应给社会发展带来的难题,有利于实现和谐社会的建设。基于此,文章主要对纳米光催化技术进行了分析,并对其在大气污染治理中的应用进行了研究,以供相关人士参考。

关键词: 纳米光催化技术;大气污染;治理应用

纳米光催化技术在大气污染中的应用,可以提高大气污染的治理水平。由于纳米光催化技术的光敏效果较好,容易达到其反应条件,效率高,对环境及人体具有无害的特点,所以,纳米光催化技术已成为当前社会最先进的空气净化技术。对纳米光催化技术进行分析与研究,充分了解其在大气污染治理中的应用,有利于解决我国严重的.雾霾问题,优化人们的生活环境,促进经济的快速发展。

一、纳米光催化技术理论

太阳能作为“取之不尽,用之不竭”的清洁能源之一,在能源短缺和环境污染日趋严重的今天,其有效利用显得尤为重要。而光催化污染物降解技术既能充分利用太阳能,又能解决大气污染物的处理难题。纳米光催化技术作为一种新型的大气污染物治理方法,在大气污染控制方面具有巨大的应用潜力。与传统的物理吸附法(活性炭)相比,利用纳米光催化技术净化空气具有以下优势:催化降解反应可以在常温常压下进行;操作简便;在太阳光的激发下,能有效去除大气中的污染物如NOx和VOCs,不会造成二次污染。

光催化技术理论主要基于“Fu-jishima-Honda”效应,20世纪70年代后期,Frank和Bard关于水中氰化物在TiO2表面的光分解研究及Carey等关于多氯联苯在TiO2紫外光下的降解研究,极大推动了光催化技术在环境污染治理方面的研究。半导体材料的催化氧化机理如下:当能量大于禁带宽度的光照射半导体催化剂时,价带(va-lenceband,VB)上的电子被激发,跃过禁带进入导带(conductionband,CB),而在价带上产生与电子()对应的空穴(),即产生自由电子-空穴对,活泼的电子、空穴在电场作用下可以分别从半导体的导带、价带迁移至半导体/吸附物界面,而且跃过界面,使被吸附物还原和氧化;同时也存在着电子、空穴的复合。价带空穴()将吸附的H2O氧化为羟基自由基(),导带电子()将空气中的O2还原为超氧自由基()。这两个自由基(),是降解污染物的关键活性基团。其反应原理如下:

二、纳米光催化技术的实际应用

纳米光催化技术在大气污染治理中的应用比较广泛,TiO2作为应用效果较好的光催化剂,具有较好的抗酸碱性、耐光腐蚀性,其化学性质稳定性较好,来源丰富,能源较大,具有产生的光生电子和空穴的电势电位较高等优势。但是,在实际的纳米光催化技术应用过程中,容易受到催化剂、有机物浓度的影响。因此,在大气污染治理过程中,相关人员应重视这些因素对光催化技术的影响。

(一)催化剂对纳米光催化技术的影响。纳米光催化技术的原理,是利用催化剂净化大气的。在反应过程中,催化剂的表面积、粒径等等,都会影响纳米光催化反应。如:当催化剂的粒径不断缩小时,溶液中的单位质量粒子就会增多,虽然光的吸附效率有所增加,但是,光吸收不易饱和;当催化剂系统的表面积增加时,就意味着催化剂参加反应的面积增大,有利于催化反应的进行,反之,则不利于催化反应的进行。另外,催化剂的表面羟基及混晶效应,也是影响纳米光催化反应的另一因素。

(二)光源与光强对大气污染的影响。纳米光催化技术常用的光源有黑光灯、高低压汞灯、紫外灯、杀菌灯等,波长在200-400nm的范围内。一般情况下,在纳米光催化反应过程中,其光的强度越强,催化反应速度就会逐渐趋于常数,但是,光量子效率则会随着光强度的变化而变化。此外,PH值不同,外加助催化剂及无机盐等等,在一定程度上也会影响纳米光催化技术的反应。

三、纳米光催化大气污染控制技术与其他技术的联用

(一)室内污染控制与通风技术。目前常用室内环境净化与通风技术有主动式和被动式2种。前者是将室内环境净化装置与机械通风系统有机结合起来成为一个整体,而后者采用空气净化过滤器结合自然通风系统。这两种技术均涉及高效通风技术,前者主要针对外源性污染,可采用高效低阻过滤的方式;而后者主要针对内源式污染,比较有效的方式为各种室内净化技术。目前主要通风方式包括混合通风、置换通风和个性化送风。混合通风和置换通风均以营造室内可感风环境为目的,若将空调设定温度调高必然会引起室内人员热舒适性的降低;个性化送风由于其实际使用中制约较多,在实际工程中较少。

(二)过滤技术。过滤技术主要包括纳米纤维过滤技术、光催化纤维过滤技术、膜过滤技术。纳米纤维过滤技术具有一定梯度结构的复合过滤材料可大大提高过滤性能,已用于室内空气净化、水体有机物净化等领域,有望实现大规模工程化应用;纳米光催化技术是一种新型的处理大气污染物的方法,在大气污染控制方面具有巨大的应用潜力。

四、结语

在大气污染治理过程中,单独利用纳米光催化技术的效果并不是特别明显,因此,在治理大气污染过程中,相关人员应将纳米光催化技术与其他先进的大气净化技术进行有效结合,提高大气污染治理效果,保证人们生活健康。

参考文献:

[1]曹军骥,黄宇.纳米光催化技术在大气污染治理中的应用[J].科技导报,2016,17:64-71.

[2]王韶昱.光催化技术在室内空气净化器中的应用研究[D].浙江大学,2013.

纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料,这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。下面是我整理的纳米材料科技论文,希望你能从中得到感悟!

纳米材料综述

【摘要】 本文综述了纳米材料的发展、种类、结构特性、目前应用状况和相关的应用前景,并对我国和国际目前的研究水平和投入做了对比分析。

【关键词】 纳米、纳米技术、纳米材料、纳米结构

1 引言

著名科学家费曼于1959年所作的《在底部还有很大空间》的演讲中,以“由下而上的方法”出发,提出从单个分子甚至原子开始进行组装,以达到设计要求。他说道,“至少依我看来,物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物品的可能性。”并预言,“当我们对细微尺寸的物体加以控制的话,将极大得扩充我们获得物性的范围。”[1]

1974年,科学家唐尼古奇最早使用纳米技术一词描述精密机械加工。1982年,科学家发明研究纳米的重要工具――扫描隧道显微镜,使人类首次在大气和常温下看见原子,为我们揭示一个可见的原子、分子世界,对纳米科技发展产生了积极促进作用。1990年7月,第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举办,标志着纳米科学技术的正式诞生。[2]

2 纳米技术

纳米技术是在单个原子、分子层次上对物质的种类、数量和结构形态进行精确的观测、识别和控制的技术,是在纳米尺度范围内研究物质的特性和相互作用,并利用这些特性制造具有特定功能产品的多学科交叉的高新技术。其最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子、分子,制造出具有特定功能的产品。

3 纳米材料

纳米材料的概念

纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料,这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。从尺寸大小来说,通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在微米以下,即100纳米以下。因此,颗粒尺寸在1~100纳米的微粒称为超微粒材料,也是一种纳米材料。

纳米材料具有一定的独特性,当物质尺度小到一定程度时,则必须改用量子力学取代传统力学的观点来描述它的行为,当粉末粒子尺寸由10微米降至10纳米时,其粒径虽改变为1000倍,但换算成体积时则将有10的9次方倍之巨,所以二者行为上将产生明显的差异。

纳米材料的分类

纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类。其中纳米粉末开发时间最长、技术最为成熟,是生产其他三类产品的基础。

(1)纳米粉末

纳米粉末又称为超微粉或超细粉,一般指粒度在100纳米以下的粉末或颗粒,是一种介于原子、分子与宏观物体之间处于中间物态的固体颗粒材料。可用于:高密度磁记录材料;吸波隐身材料;磁流体材料;防辐射材料;单晶硅和精密光学器件抛光材料;微芯片导热基片与布线材料;微电子封装材料;光电子材料;先进的电池电极材料;太阳能电池材料;高效催化剂;高效助燃剂;敏感元件;高韧性陶瓷材料(摔不裂的陶瓷,用于陶瓷发动机等);人体修复材料;抗癌制剂等。

(2)纳米纤维

纳米纤维指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料。可用于:微导线、微光纤(未来量子计算机与光子计算机的重要元件)材料;新型激光或发光二极管材料等。静电纺丝法是目前制备无机物纳米纤维的一种简单易行的方法。

(3)纳米膜

纳米膜分为颗粒膜与致密膜。颗粒膜是纳米颗粒粘在一起,中间有极为细小的间隙的薄膜。致密膜指膜层致密但晶粒尺寸为纳米级的薄膜。可用于:气体催化(如汽车尾气处理)材料;过滤器材料;高密度磁记录材料;光敏材料;平面显示器材料;超导材料等。

(4)纳米块体

纳米块体是将纳米粉末高压成型或控制金属液体结晶而得到的纳米晶粒材料。主要用途为:超高强度材料;智能金属材料等。

4 纳米材料的应用

由于纳米材料是由相当于分子尺寸甚至是原子尺寸的微小单元组成,也正因为这样,纳米材料具有了一些区别于相同化学元素形成的其他物质材料特殊的物理或是化学特性例如:其力学特性、电学特性、磁学特性[8]、热学特性等,这些特性在当前飞速发展的各个科技领域内得到了应用。

5 纳米材料的前景

纳米科学是一门将基础科学和应用科学集于一体的新兴科学,主要包括纳米电子学、纳米材料学和纳米生物学等。纳米材料的应用涉及到各个领域,21世纪将是纳米技术的时代。纳米科学技术的诞生,将对人类社会产生深远的影响,并有可能从根本上解决人类面临的许多问题,特别是能源、人类健康和环境保护等重大问题。

21世纪初的主要任务是依据纳米材料各种新颖的物理和化学特性,设计出各种新型的材料和器件。通过纳米材料科学技术对传统产品的改性,增加其高科技含量以及发展纳米结构的新型产品,目前已出现可喜的苗头,具备了形成21世纪经济新增长点的基础。纳米材料将成为材料科学领域一个大放异彩的明星展现在新材料、能源、信息等各个领域,发挥举足轻重的作用。随着其制备和改性技术的不断发展,纳米材料在精细化工和医药生产等诸多领域会得到日益广泛的应用。

6 结束语

纳米材料在21世纪高科技发展中占有重要地位。纳米材料由于其无可挑剔的优越性,已成为世界各国研究的热点。其应用已渗透到人类生活和生产的各个领域,促使许多传统产业得到改进。世界发达国家的政府都在部署未来10~15年有关纳米科技研究规划。我国对纳米材料的研究也取得了令世界瞩目的、具有前沿性的科技成果。纳米技术的开发,纳米材料的应用,推动了整个人类社会的发展,也给市场带来了巨大的商业机遇。

参考文献

[1]孙红庆.科技天地―计划与市场探索[M],2001/05

[2]肖建中.材料科学导论[M].北京:中国电力出版社,2001,43~50.

[3]吴润,谢长生.粉状纳米材料的表面研究进展与展望[J].材料导报.2000,14(10):43~46.

纳米材料与应用

摘要 :简要介绍了纳米材料的分类以及它的基本效应,讲解了纳米材料的特殊性能。分析了新型能源纳米材料中光电转换、热点转换、超级电容器及电池电极的纳米材料;环境净化纳米材料中的光催化、吸附、尾气处理等;较具体的讲述了纳米生物医药材料中纳米陶瓷材料、纳米碳材料、纳米高分子材料、纳米复合材料。

关键词 :纳米材料 性能 应用

纳米是一个长度单位,1nm=10ˉ9m。纳米材料是指在结构上具有纳米尺度调制特征的材料,纳米尺度一般是指1~100nm。当一种材料的结构进入纳米尺度特征范围时,其某个或某些性能会发生明显的变化。纳米尺度和性能的特异变化是纳米材料必须同时具备的两个基本特征。

按材质,纳米材料可分为纳米金属材料、纳米非金属材料、纳米高分子材料和纳米复合材料。其中纳米非金属材料又可细分为纳米陶瓷材料、纳米氧化物材料和其他非金属纳米材料。

悬浮于流体的纳米颗粒可大幅度提高流体的热导率及传热效果,例如在水中添加5%的铜纳米颗粒,热导率可以增大约倍,这对提高冶金工业的热效率有重要意义。纳米颗粒可表现出同质大块物体不同的光学特性,例如宽频带、强吸收、蓝移现象及新的发光现象,从而可用于发光反射材料、光通讯、光储存、光开光、光过滤材料、光导体发光材料、光学非线性元件、吸波隐身材料和红外线传感器等领域。

纳米颗粒在电学性能方面也出现了许多独特性。例如纳米金属颗粒在低温下呈现绝缘性,纳米钛酸铅、钛酸钡等颗粒由典型得铁电体变成了顺电体。可以利用纳米颗粒制作导电浆料、绝缘浆料、电极、超导体、量子器件、静电屏蔽材料压敏和非线性电阻及热电和介电材料等。纳米粒子的粒径小,表面原子所占比例很大,表面原子拥有剩余的化学键合力,表现出很强的吸附能力和很高的表面化学反应活性。新制备的金属粒子接触空气,能进行剧烈氧化反应或发光燃烧(贵金属除外)。

纳米材料还广泛应用于环境保护中,它具有能耗低、操作简便、反应条件温和、可减少二次污染等突出特点。纳米材料在生物学性能也有广泛应用,用纳米颗粒很容易将血样中极少的胎儿细胞分离出来,方法简便,成本低廉,并能准确判断胎儿细胞是否有遗传缺陷。人工纳米材料由于其所具有的独特性质能满足人类发展中的多样化需求,近年来获得迅速的发展。目前,越来越多的人工纳米材料已被投放市场,给人们的生活带来巨大的变化和进步。

来自美国加州大学洛杉矶分校和中国天津大学的研究人员们合作,将导电性能良好的碳纳米管和高容量的氧化钒编织成多孔的纤维复合材料,并将该复合材料应用到超级电容器的电极上,获得了新型的具有高能量密度和高循环稳定性的超级电容器。这种超级电容器是非对称的,包含复合材料的阳极和传统的阴极,以及有机的电解质。其中电极薄膜的厚度要比之前的报道高很多,可以达到100微米上,从而使其可以获得更高的能量密度。由于其制备过程与传统的锂离子电池和电容器的生产过程近似,研究人员们认为这种新型电容器的可以比较容易地投入大规模生产。同时,他们也相信该项研究成果向同行们展示了纳米复合材料在高能量、高功率电子设备中的应用前景。

通过先进碳材料的应用,综合了人造石墨和天然石墨做为锂离子电池负极材料活性物质的优点,克服了它们各自存在的缺点,是满足先进锂离子电池性能要求的新一代碳贮锂材料。具有下列优点:微观结构稳定性好,适合大电流充放电;表观性状相容性好,适合形成稳定的SEI膜;粒子形貌、粒径分布适应性强,适合不同的加工工艺要求。适用于先进锂离子电池(液态、聚合物)对下列性能的要求:更高的比能量(体积比、重量比);更高的比功率;更长的循环寿命;更低的使用成本。

应用纳米TiO2泡沫镍金属滤网及甲醛、氨、TVOC吸附改性活性炭等新材料,以及采用惯流风扇取代传统的离心风扇结构,提高空气净化器的性能。光催化泡沫镍金属滤网的特性;镍金属网是用特殊的工艺方式将金属镍制作成具有三维网状结构的金属滤网。它具有:空隙加大,一般大于96%;通透性好,流体通过阻力小;其实际面积比表观面积大很多倍的特性。镍金属网是将纳米级的TiO2以特殊工艺镶嵌在泡沫状镍金属网上,从而将光催化材料的杀菌、除臭、分解有机物的功能和镍的超稳定性很好的结合在一起。它有效的解决了其他光催化材料在使用中存在的有效受光面积小、流体和光催化材料接触面积小、气阻大以及因光催化材料在光催化作用下的强氧化性致使其附着基材易老化和光催化易脱落而使其寿命短的缺陷。活性炭改性工艺及增强性能;活性炭是一种多孔性的含碳物质,它具有高度发达的空隙构造,是一种优良的空气中异味吸附剂。

纳米TiO2具有巨大的比表面积,与废水中有机物更充分地接触,可将有机物最大限度地吸附在它的表面具有更强的紫外光吸收能力,因而具有更强的光催化降解能力可快速降息夫在其表面的有机物分解。此外,在汽车尾气催化的性能方面以及在空气净化中广泛应用。

常规陶瓷由于气孔、缺陷的影响,存在着低温脆性的缺点,它的弹性模量远高于人骨,力学相容性欠佳,容易发生断裂破坏,强度和韧性都还不能满足临床上的高要求,使它的应用受到一定的限制。而纳米陶瓷由于晶粒很小,使材料中的内在气孔或缺陷尺寸大大减少,材料不易造成穿晶断裂,有利于提高材料的断裂韧性;而晶粒的细化又同时使晶界数量大大增加,有助于晶粒间的滑移,使纳米陶瓷表现出独特的超塑性。许多纳米陶瓷在室温下或较低温度下就可以发生塑性变形。纳米陶瓷的超塑性是其最引入注目的成果。传统的氧化物陶瓷是一类重要的生物医学材料,在临床上已有多方面应用,主要用于制造人工骨、人工足关节、肘关节、肩关节、骨螺钉、人工齿,以及牙种植体、耳听骨修复体等等。

由碳元素组成的碳纳米材料统称为纳米碳材料。在纳米碳材料中主要包括纳米碳纤维、碳纳米管、类金刚石碳等;纳米碳纤维除了具有微米级碳纤维的低密度、高比模量、比强度、高导电性之外,还具有缺陷数量极少、比表面积大、结构致密等特点,这些超常特性和良好的生物相容性,使它在医学领域中有广泛的应用前景,包括使人工器官、人工骨、人工齿、人工肌腱在强度、硬度、韧性等多方面的性能显著提高;此外,利用纳米碳材料的高效吸附特性,还可以将它用于血液的净化系统,清除某些特定的病毒或成份。

目前,纳米高分子材料的应用已涉及免疫分析、药物控制释放载体、及介入性诊疗等许多方面。免疫分析作为一种常规的分析方法,在蛋白质、抗原、抗体乃至整个细胞的定量分析上发挥着巨大的作用。在特定的载体上,以共价结合的方式固定对应于分析对象的免疫亲和分子标识物,将含有分析对象的溶液与载体温育,通过显微技术检测自由载体量,就可以精确地对分析对象进行定量分析。在免疫分析中,载体材料的选择十分关键。纳米聚合物粒子,尤其是某些具有亲水性表面的粒子,对非特异性蛋白的吸附量很小,因此已被广泛地作为新型的标记物载体来使用。

近年来,组织工程成为一个崭新的研究领域,吸引了众多学科研究者的关注。在工程化的方法培养组织、器官的过程中,用于细胞种植、生长的支架材料是一个关键的因素,能否使种植的细胞保持活性和增殖能力,是支架材料应用的重要条件。据报道,将甲壳素按一定的比例加入到胶原蛋白中可以制成一种纳米结构的复合材料,与以往的胶原蛋白支架相比,其力学强度得到增强,孔径尺寸增大,表明这种具有纳米结构的复合材料作为细胞生长的三维支架,在力学、生物学方面有很大的优越性和应用潜力。在硬组织修复与替换的研究中,纳米复合材料也开始逐步显示出其优异的性能。用肽分子和两亲化合物的自组装可以得到一种类似细胞外基质的纤维状支架,这种纳米纤维可以引导羟基磷灰石的矿化,形成纳米结构的复合材料,研究发现,这种纳米复合材料内部的微观结构与自然骨中胶原蛋白/羟基磷灰石晶粒的排列结构一致。

参考文献:

[1] 陈飞. 浅谈纳米材料的应用[J]. 中小企业管理与科技(下旬刊). 2009(03)

[2] 张桂芳. 纳米材料应用与发展前景概述[J]. 黑龙江科技信息. 2009(16)

功能材料的研究现状论文

引言:提起“纳米”这个词,可能很多人都听说过,但什么是纳米,什么是纳米材料,可能很多人并不一定清楚,本文主要对纳米及纳米材料的研究现状和发展前景做了简介,相信随着科学技术的发展,会有越来越多的纳米材料走进人们的生活,为人类造福。纳米是英文namometer的译音,是一个物理学上的度量单位,1纳米是1米的十亿分之一;相当于45个原子排列起来的长度。通俗一点说,相当于万分之一头发丝粗细。就象毫米、微米一样,纳米是一个尺度概念,并没有物理内涵。当物质到纳米尺度以后,大约是在1—100纳米这个范围空间,物质的性能就会发生突变,出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子,也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料,即为纳米材料。如果仅仅是尺度达到纳米,而没有特殊性能的材料,也不能叫纳米材料。过去,人们只注意原子、分子或者宇宙空间,常常忽略这个中间领域,而这个领域实际上大量存在于自然界,只是以前没有认识到这个尺度范围的性能。第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家,他们在20世纪70年代用蒸发法制备超微离子,并通过研究它的性能发现:一个导电、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后,它就失去原来的性质,表现出既不导电、也不导热。磁性材料也是如此,象铁钴合金,把它做成大约20—30纳米大小,磁畴就变成单磁畴,它的磁性要比原来高1000倍。80年代中期,人们就正式把这类材料命名为纳米材料。在充满生机的21世纪,信息、生物技术、能源、环境、先进制造技术和国防的高速发展必然对材料提出新的需求,元件的小型化、智能化、高集成、高密度存储和超快传输等对材料的尺寸要求越来越小;航空航天、新型军事装备及先进制造技术等对材料性能要求越来越高。新材料的创新,以及在此基础上诱发的新技术。新产品的创新是未来10年对社会发展、经济振兴、国力增强最有影响力的战略研究领域,纳米材料将是起重要作用的关键材料之一。纳米材料和纳米结构是当今新材料研究领域中最富有活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象,也是纳米科技中最为活跃、最接近应用的重要组成部分。近年来,纳米材料和纳米结构取得了引人注目的成就。例如,存储密度达到每平方厘米400g的磁性纳米棒阵列的量子磁盘,成本低廉、发光频段可调的高效纳米阵列激光器,价格低廉高能量转化的纳米结构太阳能电池和热电转化元件,用作轨道炮道轨的耐烧蚀高强高韧纳米复合材料等的问世,充分显示了它在国民经济新型支柱产业和高技术领域应用的巨大潜力。正像美国科学家估计的“这种人们肉眼看不见的极微小的物质很可能给予各个领域带来一场革命”。纳米材料和纳米结构的应用将对如何调整国民经济支柱产业的布局、设计新产品、形成新的产业及改造传统产业注入高科技含量提供新的机遇。 研究纳米材料和纳米结构的重要科学意义在于它开辟了人们认识自然的新层次,是知识创新的源泉。由于纳米结构单元的尺度(1~100urn)与物质中的许多特征长度,如电子的德布洛意波长、超导相干长度、隧穿势垒厚度、铁磁性临界尺寸相当,从而导致纳米材料和纳米结构的物理、化学特性既不同于微观的原子、分子,也不同于宏观物体,从而把人们探索自然、创造知识的能力延伸到介于宏观和微观物体之间的中间领域。在纳米领域发现新现象,认识新规律,提出新概念,建立新理论,为构筑纳米材料科学体系新框架奠定基础,也将极大丰富纳米物理和纳米化学等新领域的研究内涵。世纪之交高韧性纳米陶瓷、超强纳米金属等仍然是纳米材料领域重要的研究课题;纳米结构设计,异质、异相和不同性质的纳米基元(零维纳米微粒、一维纳米管、纳米棒和纳米丝)的组合。纳米尺度基元的表面修饰改性等形成了当今纳米材料研究新热点,人们可以有更多的自由度按自己的意愿合成具有特殊性能的新材料。利用新物性、新原理、新方法设计纳米结构原理性器件以及纳米复合传统材料改性正孕育着新的突破。 1研究形状和趋势 纳米材料制备和应用研究中所产生的纳米技术很可能成为下一世纪前20年的主导技术,带动纳米产业的发展。世纪之交世界先进国家都从未来发展战略高度重新布局纳米材料研究,在千年交替的关键时刻,迎接新的挑战,抓紧纳米材料和柏米结构的立项,迅速组织科技人员围绕国家制定的目标进行研究是十分重要的。 纳米材料诞生州多年来所取得的成就及对各个领域的影响和渗透一直引人注目。进入90年代,纳米材料研究的内涵不断扩大,领域逐渐拓宽。一个突出的特点是基础研究和应用研究的衔接十分紧密,实验室成果的转化速度之快出乎人们预料,基础研究和应用研究都取得了重要的进展。美国已成功地制备了晶粒为50urn的纳米cu材料,硬度比粗晶cu提高5倍;晶粒为7urn的pd,屈服应力比粗晶pd高5倍;具有高强度的金属间化合物的增塑问题一直引起人们的关注,晶粒的纳米化为解决这一问题带来了希望, 根据纳米材料发展趋势以及它在对世纪高技术发展所占有的重要地位,世界发达国家的政府都在部署本来10~15年有关纳米科技研究规划。美国国家基金委员会(nsf)1998年把纳米功能材料的合成加工和应用作为重要基础研究项目向全国科技界招标;美国darpa(国家先进技术研究部)的几个计划里也把纳米科技作为重要研究对象;日本近年来制定了各种计划用于纳米科技的研究,例如 ogala计划、erato计划和量子功能器件的基本原理和器件利用的研究计划,1997年,纳米科技投资亿美元;德国科研技术部帮助联邦政府制定了1995年到2010年15年发展纳米科技的计划;英国政府出巨资资助纳米科技的研究;1997年西欧投资亿美元。据1999年7月8日《自然》最新报道,纳米材料应用潜力引起美国白宫的注意;美国总统克林顿亲自过问纳米材料和纳米技术的研究,决定加大投资,今后3年经费资助从亿美元增 加至5亿美元。这说明纳米材料和纳米结构的研究热潮在下一世纪相当长的一段时间内保持继续发展的势头。 2国际动态和发展战略 1999年7月8日《自然》(400卷)发布重要消息 题为“美国政府计划加大投资支持纳米技术的兴 起”。在这篇文章里,报道了美国政府在3年内对纳米技术研究经费投入加倍,从亿美元增加到5亿美元。克林顿总统明年2月将向国会提交支持纳米技术研究的议案请国会批准。为了加速美国纳米材料和技术的研究,白宫采取了临时紧急措施,把原亿美元的资助强度提高到亿美元。《美国商业周刊》8月19日报道,美国政府决定把纳米技术研究列人21世纪前10年前11个关键领域之一,《美国商业周刊》在掌握21世纪可能取得重要突破的3个领域中就包括了纳米技术领域(其它两个为生命科学和生物技术,从外星球获得能源)。美国白宫之所以在20世纪即将结束的关键时刻突然对纳米材料和技术如此重视,其原因有两个方面:一是德科学技术部1996年对2010年纳米技术的市场做了预测,估计能达到14400亿美元,美国试图在这样一个诱人的市场中占有相当大的份额。美国基础研究的负责人威廉姆斯说:纳米技术本来的应用远远超过计算机工业。美国白宫战略规划办公室还认为纳米材料是纳米技术最为重要的组成部分。在《自然》的报道中还特别提到美国已在纳米结构组装体系和高比表面纳米颗粒制备与合成方面领导世界的潮流,在纳米功能涂层设计改性及纳米材料在生物技术中的应用与欧共体并列世界第一,纳米尺寸度的元器件和纳米固体也要与日本分庭抗礼。1999年7月,美国加尼福尼亚大学洛杉矾分校与惠普公司合作研制成功100urn芯片,美国明尼苏达大学和普林斯顿大学于1998年制备成功量子磁盘,这种磁盘是由磁性纳米棒组成的纳米阵列体系,10bit/s尺寸的密度已达109bit/s,美国商家已组织有关人员迅速转化,预计2005年市场为400亿美元。1988年法国人首先发现了巨磁电阻效应,到1997年巨磁电阻为原理的纳米结构器件已在美国问世,在磁存储、磁记忆和计算机读写磁头将有重要的应用前景。 最近美国柯达公司研究部成功地研究了一种即具有颜料又具有分子染料功能的新型纳米粉体,预计将给彩色印橡带来革命性的变革。纳米粉体材料在橡胶、颜料、陶瓷制品的改性等方面很可能给传统产业和产品注入新的高科技含量,在未来市场上占有重要的份额。纳米材料在医药方面的应用研究也使人瞩目,正是这些研究使美国白宫认识到纳米材料和技术将占有重要的战略地位。原因之二是纳米材料和技术领域是知识创新和技术创新的源泉,新的规律新原理的发现和新理论的建立给基础科学提供了新的机遇,美国计划在这个领域的基础研究独占“老大”的地位。 3国内研究进展 我国纳米材料研究始于80年代末,“八五”期间,“纳米材料科学”列入国家攀登项目。国家自然科学基金委员会、中国科学院、国家教委分别组织了8项重大、重点项目,组织相关的科技人员分别在纳米材料各个分支领域开展工作,国家自然科学基金委员会还资助了20多项课题,国家“863”新材料主题也对纳米材料有关高科技创新的课题进行立项研究。1996年以后,纳米材料的应用研究出现了可喜的苗头,地方政府和部分企业家的介入,使我国纳米材料的研究进入了以基础研究带动应用研究的新局面。 目前,我国有60多个研究小组,有600多人从事纳米材料的基础和应用研究,其中,承担国家重大基础研究项目的和纳米材料研究工作开展比较早的单位有:中国科学院上海硅酸盐研究所、南京大学。中国科学院固体物理研究所、金属研究所、物理研究所、中国科技大学、中国科学院化学研究所、清华大学,还有吉林大学、东北大学、西安交通大学、天津大学、青岛化工学院、华东师范大学,华东理工大学、浙江大学、中科院大连化学物理研究所、长春应用化学 研究所、长春物理研究所、感光化学研究所等也相继开展了纳米材料的基础研究和应用研究。我国纳米材料基础研究在过去10年取得了令人瞩目的重要研究成果。已采用了多种物理、化学方法制备金属与合金(晶态、非晶态及纳米微晶)氧化物、氮化物、碳化物等化合物纳米粉体,建立了相应的设备,做到纳米微粒的尺寸可控,并制成了纳米薄膜和块材。在纳米材料的表征、团聚体的起因和消除、表面吸附和脱附、纳米复合微粒和粉体的制取等各个方面都有所创新,取得了重大的进展,成功地研制出致密度高、形状复杂、性能优越的纳米陶瓷;在世界上首次发现纳米氧化铝晶粒在拉伸疲劳中应力集中区出现超塑性形变;在颗粒膜的巨磁电阻效应、磁光效应和自旋波共振等方面做出了创新性的成果;在国际上首次发现纳米类钙钛矿化合物微粒的磁嫡变超过金属gd;设计和制备了纳米复合氧化物新体系,它们的中红外波段吸收率可达 92%,在红外保暖纤维得到了应用;发展了非晶完全晶化制备纳米合金的新方法;发现全致密纳米合金中的反常hall-petch效应。 近年来,我国在功能纳米材料研究上取得了举世瞩目的重大成果,引起了国际上的关注。一是大面积定向碳管阵列合成:利用化学气相法高效制备纯净碳纳米管技术,用这种技术合成的纳米管,孔径基本一致,约20urn,长度约100pm,纳米管阵列面积达到 3mm 3mm。其定向排列程度高,碳纳米管之间间距为100pm。这种大面积定向纳米碳管阵列,在平板显示的场发射阴极等方面有着重要应用前景。这方面的文章发表在1996年的美国《科学》杂志上。二是超长纳米碳管制备:首次大批量地制备出长度为2~3mm的超长定向碳纳米管列阵。这种超长碳纳米管比现有碳纳米管的长度提高1~2个数量级。该项成果已发表于1998年8月出版的英国《自然》杂志上。英国《金融时报》以“碳纳米管进入长的阶段”为题介绍了有关长纳米管的工作。三是氮化嫁纳米棒制备:首次利用碳纳米管作模板成功地制备出直径为3~40urn、长度达微米量级的发蓝光氮化像一维纳米棒,并提出了碳纳米管限制反应的概念。该项成果被评为1998年度中国十大科技新闻之一。四是硅衬底上碳纳米管阵列研制成功,推进碳纳米管在场发射平面和纳米器件方面的应用。五是制备成功一维纳米丝和纳米电缆,该成果研究论文在瑞典召开的1998年第四届国际纳米会议宣读后,许多外国科学家给予高度评价。六是用苯热法制备纳米氮化像微晶;发现了非水溶剂热合成技术,首次在300℃左右制成粒度达30urn的氮化锌微晶。还用苯合成制备氮化铬(crn)、磷化钴(cop)和硫化锑(sbs)纳米微晶,论文发表在1997年的《科学》杂志上。七是用催化热解法制成纳米金刚石;在高压釜中用中温(70℃)催化热解法使四氯化碳和钠反应制备出金刚石纳米粉,论文发表在1998年的《科学》杂志上。美国《化学与工程新闻》杂志还发表题为“稻草变黄金---从四氯化碳(cc14)制成金刚石”一文,予以高度评价。 我国纳米材料和纳米结构的研究已有10年的工作基础和工作积累,在“八五”研究工作的基础上初步形成了几个纳米材料研究基地,中科院上海硅酸盐研究所、南京大学、中科院固体物理所、中科院金属所、物理所、中国科技大学、清华大学和中科院化学所等已形成我国纳米材料和纳米结构基础研究的重要单位。无论从研究对象的前瞻性、基础性,还是成果的学术水平和适用性来分析,都为我国纳米材料研究在国际上争得一席之地,促进我国纳米材料研究的发展,培养高水平的纳米材料研究人才做出了贡献。在纳米材料基础研究和应用研究的衔接,加快成果转化也发挥了重要的作用。目前和今后一个时期内这些单位仍然是我国纳米材料和纳米结构研究的中坚力量。 在过去10年,我国已建立了多种物理和化学方法制备纳米材料,研制了气体蒸发、磁控溅射、激光诱导cvd、等离子加热气相合成等10多台制备纳米材料的装置,发展了化学共沉淀、溶胶一凝胶、微乳液水热、非水溶剂合成和超临界液相合成制备包括金属、合金、氧化物、氮化物、碳化物、离子晶体和半导体等多种纳米材料的方法,研制了性能优良的多种纳米复合材料。近年来,根据国际纳米材料研究的发展趋势,建立和发展了制备纳米结构(如纳米有序阵列体系、介孔组装体系、mcm-41等)组装体系的多种方法,特别是自组装与分子自组装、模板合成、碳热还原、液滴外延生长、介孔内延生长等也积累了丰富的经验,已成功地制备出多种准一维纳米材料和纳米组装体系。这些方法为进一步研究纳米结构和准一纳米材料的物性,推进它们在纳米结构器件的应用奠定了良好的基础。纳米材料和纳米结构的评价手段基本齐全,达到了国际90年代末的先进水平。 综上所述,“八五”期间我国在纳米材料研究上获得了一批创新性的成果,形成了一支高水平的科研队伍,基础研究在国际上占有一席之地,应用开发研究也出现了新局面,为我国纳米材料研究的继续发展奠定了基础。10年来,我国科技工作者在国内外学术刊物上共发表纳米材料和纳米结构的论文2400多篇,在国际上排名第五位,其中纳米碳管和纳米团簇在1998年度欧洲文献情报交流会上德国马普学会固体所一篇研究报告中报道中国科技工作者发表论文已超过德国,在国际排名第三位,在国际历次召开的有关纳米材料和纳米结构的国际会议上,我国纳米材料科技工作者共做邀请报告24次。到目前为止,纳米材料研究获得国家自然科学三等奖1项,国家发明奖2项;院部级自然科学一、二等奖3项,发明一等奖3项,科技进步特等奖1项;申请专利 79项,其中发明专利占50%,已正式授权的发明专利6项,已实现成果转化的发明专利6项。 最近几年,我国纳米科技工作者在国际上发表了一些有影响的学术论文,引起了国际同行的关注和称赞。在《自然》和《科学》杂志上发表有关纳米材料和纳米结构制备方面的论文6篇,影响因子在6以上的学术论文(phys.rev.lett,j.ain.chem.soc .)近20篇,影响因子在3以上的31篇,被sci和ei收录的文章占整个发表论文的 59%。 1998年 6月在瑞典斯特哥尔摩召开的国际第四届纳米材料会议上,对中国纳米材料研究给予了很高评价,指出这几年来中国在纳米材料制备方面取得了激动人心的成果,在大会总结中选择了8个纳米材料研究式作取得了比较好的国家在闭幕式上进行介绍,中国是在美国、日本、德国、瑞典之后进行了大会发言。4 纳米产业发展趋势(1)信息产业中的纳米技术:信息产业不仅在国外,在我国也占有举足轻重的地位。2000年,中国的信息产业创造了gdp5800亿人民币。纳米技术在信息产业中应用主要表现在3个方面:①网络通讯、宽频带的网络通讯、纳米结构器件、芯片技术以及高清晰度数字显示技术。因为不管通讯、集成还是显示器件,都要原器件,美国已经着手研制,现在有了单电子器件、隧穿电子器件、自旋电子器件,这种器件已经在实验室研制成功,而且可能在2001年进入市场。②光电子器件、分子电子器件、巨磁电子器件,这方面我国还很落后,但是这些原器件转为商品进入市场也还要10年时间,所以,中国要超前15年到20年对这些方面进行研究。③网络通讯的关键纳米器件,如网络通讯中激光、过滤器、谐振器、微电容、微电极等方面,我国的研究水平不落后,在安徽省就有。④压敏电阻、非线性电阻等,可添加氧化锌纳米材料改性。(2)环境产业中的纳米技术:纳米技术对空气中20纳米以及水中的200纳米污染物的降解是不可替代的技术。要净化环境,必须用纳米技术。我们现在已经制备成功了一种对甲醛、氮氧化物、一氧化碳能够降解的设备,可使空气中的大于10ppm的有害气体降低到,该设备已进入实用化生产阶段;利用多孔小球组合光催化纳米材料,已成功用于污水中有机物的降解,对苯酚等其它传统技术难以降解的有机污染物,有很好的降解效果。近年来,不少公司致力于把光催化等纳米技术移植到水处理产业,用于提高水的质量,已初见成效;采用稀土氧化铈和贵金属纳米组合技术对汽车尾气处理器件的改造效果也很明显;治理淡水湖内藻类引起的污染,最近已在实验室初步研究成功。(3)能源环保中的纳米技术:合理利用传统能源和开发新能源是我国当前和今后的一项重要任务。在合理利用传统能源方面,现在主要是净化剂、助燃剂,它们能使煤充分燃烧,燃烧当中自循环,使硫减少排放,不再需要辅助装置。另外,利用纳米改进汽油、柴油的添加剂已经有了,实际上它是一种液态小分子可燃烧的团簇物质,有助燃、净化作用。在开发新能源方面国外进展较快,就是把非可燃气体变成可燃气体。现在国际上主要研发能量转化材料,我国也在做,它包括将太阳能转化成电能、热能转化为电能、化学能转化为电能等。(4)纳米生物医药:这是我国进入wto以后一个最有潜力的领域。目前,国际医药行业面临新的决策,那就是用纳米尺度发展制药业。纳米生物医药就是从动植物中提取必要的物质,然后在纳米尺度组合,最大限度发挥药效,这恰恰是我国中医的想法。在提取精华后,用一种很少的骨架,比如人体可吸收的糖、淀粉,使其高效缓释和靶向药物。对传统药物的改进,采用纳米技术可以提高一个档次。(5)纳米新材料:虽然纳米新材料不是最终产品,但是很重要。据美国测算,到21世纪30年代,汽车上40%钢铁和金属材料要被轻质高强材料所代替,这样可以节省汽油40%,减少co2,排放40%,就这一项,每年就可给美国创造社会效益1000亿美元。此外,还有各种功能材料,玻璃透明度好但份量重,用纳米改进它,使它变轻,使这种材料不仅有力学性能,而且还具有其他功能,还有光的变色、贮光,反射各种紫外线、红外线,光的吸收、贮藏等功能。(6)纳米技术对传统产业改造:对于中国来说,当前是纳米技术切入传统产业、将纳米技术和各个领域技术相结合的最好机遇。首先是家电、轻工、电子行业。合肥美菱集团从1996开始研制纳米冰箱,可折叠的pvc磁性冰箱门封不发霉,用的是抗菌涂料,里面的果盘都采用纳米材料,发展轻工、电子和家用电器可以带动涂料、材料、电子原器件等行业发展;其次是纺织。人造纤维是化纤和纺织行业发展的趋势,中国纺织要在进入wto后能占据有利地位,现在就必须全方位应用纳米技术、纳米材料。去年关于保温被、保温衣的电视宣传,提到应用了纳米技术,特殊功能的有防静电的、阻燃的等等,把纳米的导电材料组装到里面,可以在11万伏的高压下,把人体屏蔽,在这一方面,纺织行业应用纳米技术形势看好;第三是电力工业。利用纳米技术改造20万伏和11万伏的变压输电瓷瓶,可以全方位提高11万伏的瓷瓶耐电冲击的性能,而且釉不结霜,其它综合性能都很好;第四是建材工业中的油漆和涂料,包括各种陶瓷的釉料、油墨,纳米技术的介入,可以使产品性能升级。1999年8月20日《美国商业周刊》在展望21世纪可能有突破性进展的领域时,对生命科学和生物技术、纳米科学和纳米技术及从外星球上索取能源进行了预测和评价,并指出这是人类跨入21世纪面临的新的挑战和机遇。诺贝尔奖获得者罗雷尔也曾说过:70年代重视微米的国家如今都成为发达国家,现在重视纳米技术的国家很可能成为下一世纪先进的国家。挑战严峻,机遇难得,我们必须加倍重视纳米科技的研究,注意纳米技术与其它领域的交叉,加速知识创新和技术创新,为21世纪中国经济的腾飞奠定雄厚的基础。编者按:激动人心的纳米时代已经到来,人们的生活即刻将发生巨大的变化,然而,我们也要清醒地看到,市场上真正成熟的纳米材料并不是很多。中科院院士白春礼院士认为,“真正意义的纳米时代还没有到来,我们正在充满信心地迎接纳米时代的到来。”白春礼说,“人类进入纳米科技时代的重要标志是纳米器件的研制水平和应用程度。”纳米科技发展到今天,距离纳米时代的到来还有多远呢,白春礼说,“纳米研究目前还有许多基础研究在进行中,在纳米尺度上还有大量原理性问题尚待研究,纳米科技现在的发展水平大概相当于计算机技术在20世纪50年代的发展水平,人类最终进入纳米时代还需要30到50年的时间,50年后纳米科技有可能像今天计算机技术一样普及。”对于纳米科技,科学的态度是积极参与,脚踏实地地推动这一前沿科技的健康发展,既不需要商业炒作,也不需要科学炒作。

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水凝胶材料的研究现状论文

图片来源:Hokkaido University

科学研究人员利用纤维研发出了一种新型纤维增强的水凝胶材料(水凝胶是以水为分散介质的凝胶,属于高分子网络体系,性质柔软,能保持一定的形状,能吸收大量的水),据说这种材料的分子间作用力要比碳钢的强上五倍,也就是说不易断开,但是韧性也不赖,弯曲和拉伸都不是难事。

那么,同时具备这两种特性的材料又有何妙用呢?我们都知道,人工韧带和肌腱需要有极高的韧性并且不易断裂,显然,如果我们将这种水凝胶材料应用在医学治疗上,对于这些部位有问题的病人,想必也是一个福音吧!虽然目前在设计制造上仍有一定的难度,但是至少这确实是满足条件的弹性材料。

这种由日本北海道大学(Hokkaido University)的相关研究人员研发的新型水凝胶材料,又被称为纤维增强软复合材料(简称FRSC),其实是由水含量高的凝胶和玻璃纤维织物复合而成。

该项目的研究人员之一龚建平表示:“由于具有很强的可靠性、耐用性和灵活性,这个材料在各个应用方面都有着很大的发展空间。”

长期以来,人们都在不停地尝试,试图将两个具有不同特性的天然材料结合起来,从而得到我们想要的某种同时具备这两种特性的材料。比如,早期的土砖就是由稻草和泥土混合制成,后来的混凝纸浆其实也是一种复合材料——由纸和胶水混合而成。

当然,复合材料的研发宗旨就是将来自不同原材料的不同的优良性质集中体现在一种材料上。

关于这种纤维增强软复合材料的研究,相关科学研究人员迈出的第一步就是寻找一种材料,要求这种材料除了可以承受很大的负荷之外,还需要具有抗断性,而水凝胶同时具备这两种特性,当然是必选材料之一。而且,如果在水凝胶中添加些许玻璃纤维织物,那么材料就会更加耐用,同时具有很好的韧性。

该团队的相关研究人员表示,这种复合材料之所以具备惊人的强度,主要是因为玻璃纤维织物的分子和水凝胶分子之间形成动态的离子键,随着形成离子键的两种分子的电子相互交换,原子间的相互吸引力增强,在宏观上也就表现出更加突出的强度,水凝胶分子之间也有这样的作用。

在实验室里,科学研究人员发现,通过这种方法,水凝胶的韧性得以增强,与此同时,复合材料整体的韧性也有所增强。

研究人员还表示,同样的原理也可以应用到其他研究上,基于北海道大学之前的一些相关研究,利用这种方法也可以增强橡胶等软材料的韧性。

通过测定,最终的结果显示,这种复合材料的韧性比玻璃纤维织物强二十五倍,比水凝胶甚至强上一百倍。同时,强度(相当于将材料分开所需要的能量高低)也远远大于碳钢,差不多是碳钢的五倍!

在此之前,水凝胶材料被人们吹捧为治疗伤口以及制造柔软机器人的合适材料,但是,很明显,水凝胶材料的韧性缺陷限制了它的广泛使用和推广。不过现在,这种复合材料可能是个不错的选择呢!

研究人员在他们的论文中写道:“这项工作很有意义,对研究具有更好的抗断性的纤维增强软复合材料起到了一个不错的指导作用。”

蝌蚪五线谱编译自sciencealert,译者 sunshine,转载须授权

美国约翰·霍普金斯大学医学院报告称,他们开发出一种新型水凝胶生物材料,在软骨修复手术中将其注入骨骼小洞,能帮助刺激病人骨髓产生干细胞,长出新的软骨。在临床试验中,新生软骨覆盖率达到86%,术后疼痛也大大减轻。论文发表在2013年1月9日出版的《科学·转化医学》上。 埃里希还说,研究小组正在开发下一代移植材料,水凝胶和黏合剂就是其中之一,二者将被整合为一种材料。此外,她们还在研究关节润滑和减少发炎的技术。 加拿大最新的研究显示,水凝胶(Hydrogel)不仅有利于干细胞(Stem cell)移植,也可加速眼睛与神经损伤的修复。研究团队指出,像果冻般的水凝胶是干细胞移植的理想介质,可以帮助干细胞在体内存活,修复损伤组织。 中国科学院兰州化学物理所研究员周峰课题组利用分子工程,设计制备出一种具有双交联网络的超高强度水凝胶,大大提高了水凝胶的机械性能。相关研究已发表于《先进材料》。 据国外媒体报道,美国加州大学圣迭戈分校的纳米科学工程师日前研发出了一种凝胶,这种凝胶中含有能够吸附细菌毒素的纳米海绵。这 种凝胶有望用于治疗抗药性金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA。这种细菌产生了对所有青霉素的抗药性,常常被称作“超级细菌”)导致的皮肤和伤口上的感染。在不使用抗生素的情况下,这种“纳米 海绵水凝胶”能够把被抗药性金黄色葡萄球菌感染的小鼠皮肤上的损伤减小到最小。这项研究日前发表在学术期刊《先进材料》(Advanced Materials)上。

  • 索引序列
  • 二硫化钼材料的研究现状论文
  • 二氧化硫减排的现状与研究论文
  • 光催化纳米材料研究现状论文
  • 功能材料的研究现状论文
  • 水凝胶材料的研究现状论文
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