纳米SiO2的合成表征及其钴系催化剂的费托性能评价

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1、欢迎WELCOME内蒙古大学化学化工学院化学系2009.62009.6纳米SiO2的合成表征及其钴系催化剂的费托性能评价答辩人：吴德成指导老师：苏海全教授内蒙古大学化学化工学院化学系论文题目2009.6内蒙古大学化学化工学院化学系前言实验结果与讨论结论致谢目录2009.6内蒙古大学化学化工学院化学系前言诺贝尔奖获得者查理德·费曼在1959年曾经预言：如果我们对物体微小规模上的排列加以某种控制的话，我们就能使物体得到大量的异乎寻常的特性，就会看到材料的性能产生丰富的变化。他所说的材料就是现在的纳米材料。纳米材料研究是目前材料科学研究的一个热

2、点，纳米技术被公认为是21世纪最具有前途的科研领域。1、纳米材料的定义及应用前景展望2009.6内蒙古大学化学化工学院化学系※纳米材料的定义狭义上:就是有关原子团簇、纳米颗粒、纳米线、纳米薄膜、纳米碳管和纳米固体材料的总称。广义上:纳米材料应该是晶界等显微构造能达到纳米尺寸水平的材料。目前,国际上将处于1~100nm尺度范围内的超微颗粒及其致密的聚集体，以及由纳米微晶所构成的材料，统称之为纳米材料。包括金属、非金属、有机、无机和生物等多种粉末材料。※纳米材料的应用前景展望80年代初期纳米材料的概念形成以后，世界各国先后对这种材料给予极大关

3、注。1990年在美国召开国际第一届纳米材料技术科学会议；1994年3月在瑞士举行纳米晶体材料国际研讨会，同年10月在德国举行第二届国际纳米材料会议，纳米材料成为材料科学和凝聚态物理研究的热点，它对新材料的设计与发展以及人们对固体材料本质结构性能的认识都有十分重要的价值。日本自1995年开始就已经把纳米技术列为今后开发的四大基本科技项目之一，我国也将纳米材料研究列为国家重大基础研究攀登技术项目。2、纳米材料的特性内蒙古大学化学化工学院化学系2009.6⑴、表面及界面效应纳米微粒由于尺寸小，表面积大，表面能高，位于表面的原子占相当大的比例。这

4、些表面原子处于严重的缺位状态，因此其活性极高,极不稳定，遇见其它原子时很快结合，使其稳定化，这种活性就是表面效应。⑵、体积效应当纳米粒子的尺寸与传导电子的德布罗意波长以及超导态的相干波长等物理尺寸相当或更小时，其周期性的边界条件将被破坏，光吸收、电磁、化学活性、催化等性质和普通材料相比发生了很大变化，这就是纳米粒子的体积效应。2、纳米材料的特性内蒙古大学化学化工学院化学系2009.6⑶、量子尺寸效应当微粒的尺寸与光波的波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等物理性质特征尺寸相当或更小时，晶体周期性的边界条件将被破坏，非晶态纳米微

5、粒的颗粒表面层附近原子密度减小，导致声、光、电、磁、热力学等呈现新的特性，即小尺寸效应。⑷、宏观量子尺寸效应微观粒子具有贯穿势垒能力的效应称为隧道效应。近年来，人们发现一些宏观量，如微粒的磁化强度、量子相干器件中的磁通量等也具有隧道效应，它们可以穿越宏观体系的势垒而产生变化，故称之为宏观量子隧道效应。3、纳米SiO2的介绍内蒙古大学化学化工学院化学系2009.6纳米SiO2的分子结构呈三维链状结构(或称三维网状结构、三维硅石结构等)，表面存在不饱和的残键，和不同键合状态的轻基，如图1所示。图1：纳米SiO2的结构4、纳米SiO2的性质与应

6、用内蒙古大学化学化工学院化学系2009.6⑴、纳米SiO2粒子的性质§纳米二氧化硅对波长490nm以内的紫外线反射率高达70%～80%，将其添加在高分子材料中，可以达到抗紫外线老化和热老化的目的。§纳米二氧化硅的小尺寸效应和宏观量子隧道效应使其产生淤渗作用，可深入到高分子链的不饱和键附近，并和不饱和键的电子云发生作用，改善高分子材料的热、光稳定性和化学稳定性，从而提高产品的抗老化性和耐化学性。§纳米二氧化硅在高温下仍具有强度、韧度和稳定性高的特点，将其分散在材料中，与高分子链结合形成立体网状结构，从而提高材料的强度、弹性等基本性能。§纳米

7、二氧化硅的三维硅石结构、大比表面积、不饱和的配位数，使其对色素离子具有极强的吸附作用，可降低因紫外线照射而造成的色素衰减。内蒙古大学化学化工学院化学系2009.6①、纳米SiO2应用于塑料中，利用它透光、粒度小的特性，可使塑料变得更致密，使塑料薄膜的透明度、强度、韧性和防水性能大大提高。②、纳米SiO2应用于橡胶中，利用它补强和抗色素衰减的特性，将其分散在橡胶中，使制出彩色橡胶成为可能，从而改变传统橡胶的单一黑色。③、纳米SiO2应用于纤维中，可制成杀菌、防霉、除臭、抗静电和抗紫外线辐射的布料，可用于制作抗菌衣物和强烈紫外线照射地区的着装

8、，满足医疗和国防的需求。⑵、纳米SiO2粒子的用途4、纳米SiO2的性质与应用内蒙古大学化学化工学院化学系2009.6④、纳米SiO2应用于涂料中，可提高其抗老化性能，其悬浮稳定性、流变性、表