如果在制造过程中金属和陶瓷的成分是逐渐连续变化的,金属和陶瓷是“你和我,你和我”,最终可以结合在一起,形成一种倾斜的功能材料,也就是说成分的变化就像一个倾斜的梯子 。当金属和陶瓷纳米颗粒按照含量渐变的要求混合烧结时,可以满足燃烧室内耐高温,室外导热性好的要求 。
6.纳米半导体材料
硅、砷化镓等半导体材料制成纳米材料,具有许多优异的性能 。比如纳米半导体中的量子隧穿效应,使得一些半导体材料的电子输运出现异常,电导率随着颗粒尺寸的减小而降低,甚至变为负值 。这些特性在大规模集成电路器件、光电子器件等领域发挥着重要作用 。
半导体纳米粒子可用于制备光电转换效率高的新型太阳能电池,即使在雨天也能正常工作 。由于纳米半导体颗粒受光照射时产生的电子和空穴具有很强的还原和氧化能力,可以氧化有毒的无机物,降解大部分有机物,最终生成无毒无味的二氧化碳和水等 。因此,无机物和有机物在半导体纳米粒子的帮助下可以被太阳能催化分解 。
7.纳米催化材料
纳米粒子是一种优秀的催化剂,因为纳米粒子尺寸小,表面的体积分数大,表面的化学键态和电子态与粒子内部不同,表面原子的配位不完全,导致表面活性位增加,使其具备了作为催化剂的基本条件 。
或者镍、铜、锌化合物的纳米颗粒是一些有机化合物加氢的优良催化剂,可以替代昂贵的铂或钯催化剂 。纳米铂黑催化剂可将乙烯氧化反应温度从600降至室温 。
8.医学应用
血液中红细胞的大小是6 000~9 000 nm,而纳米颗粒的大小只有几个纳米,实际上比红细胞小很多,所以可以在血液中自由移动 。如果将各种治疗性纳米粒子注射到人体的各个部位,就可以对病灶进行检查和治疗,其效果比传统的注射和药物要好 。
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