纳米材料概述

什么是纳米？

纳米（nanometer） 是长度的单位，1 nm = 10⁻⁹ m，大约等于十个氢原子并列一直线的长度。1 nm 的物体放到乒乓球上，就像一个乒乓球放在地球上一般。人类的头发直径大约有 6 万至 8 万纳米。

纳米材料的定义

纳米材料：在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围（1～100 nm）或由它们作为基本单元构成的材料。

按维数分类

• 零维（0D）：在空间三维方向均为纳米尺度，如纳米颗粒、原子团簇
• 一维（1D）：在空间有二维处于纳米尺度，如纳米丝、纳米棒、纳米管
• 二维（2D）：在空间中有一维在纳米尺度，如超薄膜、多层膜、超晶格

历史沿革

• 1959年：物理学家 Richard Feynman（费曼）发表演讲《底部还有很大空间》，被公认为纳米技术思想的来源
• 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：发明扫描隧道显微镜（STM），使人类首次在大气和常温下看见原子
• 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

什么是环境功能纳米材料？

环境功能纳米材料：三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围（1～100 nm）或由它们作为基本单元构成的、具有应用于环境领域所需的特殊性能（如光电催化、吸附、萃取分离等）的材料。

应用领域

• 吸附
• 催化
• 分析
• 光电催化
• 污染物去除

课程概览

7大主题：
1. 纳米材料制备技术|环境功能纳米材料的制备
2. 纳米材料的表征技术|纳米材料的表征和分析测定
3. 纳米材料在污染物吸附去除中的应用
4. 纳米材料在催化降解中的应用|纳米材料在水环境污染物催化降解中的应用
5. 纳米技术在环境分析中的应用
6. 纳米材料在环境中的迁移和纳米材料的环境转化|转化
7. 纳米材料的健康风险|人工纳米材料的环境效应与安全性评价