奈米材料考題

2022-09-10 06:42:04 字數 2566 閱讀 3887

掃瞄隧道顯微鏡(stm)、原子力顯微鏡(afm)、

掃瞄電子顯微鏡-sem 、掃瞄電子顯微鏡-sem 、

x射線衍射儀,

九、 表徵奈米顆粒粒徑分布用什麼儀器?

雷射散射法用於測試奈米粒子的粒徑大小、粒徑分布等。

掃瞄電子顯微鏡sem、透射電子顯微鏡tem

透射電鏡觀察法,x射線衍射線線寬法,比表面積法,x射線小角散射法,拉曼散射法,光子相關譜法

顆粒粒度的表徵方法——透射電鏡觀察法,比表面積法,重量法,謝樂公式

一十、 什麼是謝樂公式?用來幹什麼?

d=kλ/bcosθ

其中k為scherrer常數,其值為0.89;

d為晶粒尺寸(nm);

b為積分半高寬度,在計算的過程中,需轉化為弧度(rad);

θ為衍射角;

λ為x射線波長,通常為0.154056 nm。

是xrd分析晶粒尺寸的著名公

一十一、 為什麼減小tio2顆粒的尺寸,可以提高其光催化效果?

1、粒徑小於10nm,量子尺寸效應變得顯著,能隙變寬,價帶電位變得更正,導帶電位變得更負,增加了光生電子和空穴的氧化-還原能力。2、小粒徑有利於光生載流子從粒子內部擴散到表面,與表面的給體或受體發生氧化還原反應。粒徑越小,電子和空穴復合概率就越小。

導致光催化活性提高。3、小粒徑微粒的比表面積高,增加了吸附有機汙染物的能力,從而提高了光催化能力。

一十二、 解釋金屬奈米顆粒幾乎都是深色的原因?

金屬的奈米微粒光反射能力顯著下降,通常可低於l%,由於小尺寸和表面效應使奈米微粒對光吸收表現極強能力;

一十三、 寫出kubo公式,分析為什麼低溫下微粒總是傾向於保持電中性?

w為取出或放入乙個電子所做的功,d為超微粒子直徑,e為電子電荷。隨著d減小,w迅速增加。因此低溫下微粒總是傾向於保持電中性。

一十四、 為什麼可以用碳奈米管製作場發射顯示器?

2023年提出場發射電極理論. 2023年提出運用場發射電子製作顯示器.以毫微公尺碳管作為陰極發射材料只需起始電壓4.

8—5.3v,2023年對開口碳奈米管施加-100~-110v偏壓,產生0.5到1.

5ma的場發射電流, 觀察到碳奈米管尖端發出非常微弱的白光. 提出以碳奈米管做場發射器件的構想.

在驅動電壓下,陰極碳奈米管尖端能產生強電場,碳奈米管尖端的電子通過勢壘貫穿飛出碳奈米管尖端表面,一部分電子在陽極高壓作用下,飛向陽極穿過鋁膜,分別轟擊紅、綠、藍三基色螢光粉,產生不同波長的光子,實現彩色訊號的顯示,背散射的光子經鋁反射膜反射後向前傳播,以增強彩色訊號的強度。

一十五、 為什麼奈米微粒呈球形?

奈米微粒尺寸小,表面能高,位於表面的原子佔相當大的比例。這是由於粒徑小,表面積急劇變大所致。這樣高的比表面,使處於表面的原子數越來越多,同時表面能迅速增加。

將採取單一立方晶格結構的原子盡可能以接近圓(或球)形進行配置的超微粒模式

一十六、 是否鐵磁材料做得越小,其矯頑力越大?

矯頑力:被磁化的材料在外磁場消失後仍保持一定程度的磁化,要消除其磁性,需外加一反向磁場強度hc,hc就叫做矯頑力。

鎳微顆粒的矯頑力hc與顆粒直徑d的關係

鐵奈米微粒矯頑力與顆粒粒徑與溫度的關係

奈米微粒在高於臨界尺寸時具有高的矯頑力。

一致轉動模式

微粒小到一定程度,每個微粒就是乙個單磁疇。要去掉磁性,須將每個粒子整體的磁矩翻轉,因而需要很大的反向磁場。

一十七、 某無機奈米顆粒與聚合物相容性較差,如何解決這一問題?

運用奈米微粒的表面工程對奈米微粒表面進行修飾,就是用物理、化學方法改變奈米微粒表面的結構和狀態,實現人們對奈米微粒表面的控制。改善奈米粒子與其它物質之間的相容性.(a)表面活性劑對無機奈米微粒表面的修飾

表面化學修飾——

偶聯劑法--奈米粒子表面經偶聯劑處理後可以與有機物產生很好的相容性.

酯化反應法--使原來親水疏油的表面變成親油疏水的表面,

表面接枝改性法-- (1)聚合與表面接枝同步進行法。(2) 顆粒表面聚合生長接枝法.

(3) 偶連線枝法.

一十八、 某無機奈米顆粒粉體需用偶聯劑做表面改性,用什麼方法可以表徵偶聯劑已接上去?

紅外光譜,核磁共振,質譜

氧化-還原法

沉澱法中和法

絡合法常用方法

一十九、 將無機奈米粉體分散至聚合物中,可以用什麼儀器來表徵無機粉體粒度大小和分散程度的好壞?

二十、 設計一款可以自潔的窗玻璃?

二十一、 用什麼方法測量多空顆粒的比表面積?

通過測定粉體單位重量的比表面積sw,可由下式計算納公尺粉中粒子直徑(設顆粒呈球形):

式中,為密度,d為比表面積直徑;sw的一般測量方法為bet多層氣體吸附法.

bet方程如下:

通過化簡:即可用下式計算出吸附劑的表面積s:

固體比表面積測定時常用的吸附質為n2氣

二十二、 十幾年前,積體電路的線寬做到了500奈米,當前積體電路的線寬做到了32奈米,是否會繼續小下去?為什麼?

不會無限制的小下去,量子尺寸效應限制,由計算可得當粒徑小於20nm時,出現量子尺寸效應,產生能級裂分,ag奈米微粒變成」絕緣體」。

量子尺寸效應、隧道效應將會是未來微電子器件的基礎,或者說它確定了現存微電子器件進一步微型化的極限、當微電子器件進一步細化時,必須考慮上述量子效應。

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