碳纳米材料

p style="text-indent: 2em text-align: justify "近日，中国科学技术大学化学与材料学院杜平武教授课题组，首次利用纳米管稠环封端“帽子”模板，构建出纵向切割的纳米管弯曲片段。这种通过三个弯曲型分子连接两个石墨烯单元的方法，可直接得到纳米笼状结构，为构建封端锯齿型碳纳米管提供了新思路。相关研究成果发表在最新一期《德国应用化学》上。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "无独有偶。几乎在同时，以研制出世界上第一颗原子弹而闻名于世的洛斯阿拉莫斯实验室的研究人员，使用功能化碳纳米管生产出首个能在室温下使用通信波长发射单光子的碳纳米管材料。神奇材料碳纳米管，为何如此受各国科学家追捧？/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "空间结构像“挖空的足球”/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "1985年，“足球”结构的C60一经发现即吸引了全世界的目光。将“足球”挖空，保持表面的五角和六角网格结构，再沿着一个方向扩展六角网格，并赋予平面网格以碳—碳原子和共价键，就形成了具有中空圆柱状结构的碳纳米管。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "碳纳米管是一种具有特殊结构的一维量子材料。其主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管，层与层之间保持固定的距离，约0.34纳米，直径一般为2—20纳米。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "“可以将碳纳米管联想为头发丝，而实际上它的直径只有头发丝的几万分之一，即几万根碳纳米管并排起来才与一根头发丝相当。”杜平武教授告诉科技日报记者，作为典型的一维纳米结构，单层碳原子和多层碳原子网格卷曲而成的单壁与多壁碳纳米管，直径通常为0.8—2纳米和5—20纳米，目前报道的最细碳纳米管直径可小至0.4纳米。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "杜平武告诉记者，碳纳米管可以看做是石墨烯片层卷曲而成，因此按照石墨烯片的层数可分为：单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。若依其结构特征，碳纳米管则可分为扶手椅形纳米管和锯齿形纳米管等几种类型。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "制备方法是挑战/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "“通常的碳纳米管制备方法主要有电弧放电法、激光烧蚀法、化学气相沉积法、固相热解法、辉光放电法、气体燃烧法以及聚合反应合成法等。”杜平武告诉记者，电弧放电法是生产碳纳米管的主要方法。1991年日本物理学家饭岛澄男就是从电弧放电法生产的碳纤维中首次发现的碳纳米管。“这种方法比较简单，但很难得到纯度较高的碳纳米管，并且得到的往往都是多层碳纳米管，而实际研究中人们往往需要的是单层碳纳米管。”/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "“随后科研人员又发展出了化学气相沉积法，在一定程度上克服了电弧放电法的缺陷，得到的碳纳米管纯度比较高，但管径不整齐，形状不规则。”杜平武说，后续逐步发展起来的固相热解法等，均受限于环境和条件。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "“碳纳米管的制备过程与有机合成反应类似，其副反应复杂多样，很难保证同一炉碳纳米管均为扶手椅形纳米管或锯齿形纳米管。”杜平武说，在强酸、超声波作用下，碳纳米管可以先断裂为几段，再在一定纳米尺度催化剂颗粒作用下增殖延伸，而延伸后所得的碳纳米管与模板的卷曲方式相同。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "“如果通过类似于DNA扩增的方式对碳纳米管进行增殖，那么只需找到少量的扶手椅形纳米管或锯齿形纳米管，便可在短时间内复制、扩增出数量几百万倍于模板数量的、同类型的碳纳米管。”杜平武说，这可能会成为制备高纯度碳纳米管的新方式。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "性能及尺寸超越硅基材料/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "“碳纳米管具有完美的一维管式结构，碳原子以碳—碳共价键结合，形成自然界中最强的化学键之一，因此轴向具有很高的强度和韧性。此外六角平面蜂窝结构围成的管壁侧面没有悬挂键，所以碳纳米管具有稳定的化学特性。”杜平武说，碳纳米管优异的性能表现在电学、热学和光学等方面，具有超越传统的导电、导热特性等等。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "2013年，斯坦福大学科学家制备了由平行排列的单壁碳纳米管为主要元器件的世界上最小“计算机”。近两年，碳纳米管电子器件的性能及尺寸又一次次被突破，势在超越并最终取代目前商用的硅基器件。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "碳纳米管还可以制成透明导电的薄膜，用作触摸屏的替代材料。且原料是甲烷、乙烯、乙炔等碳氢气体，不受稀有矿产资源的限制。碳纳米管触摸屏具有柔性、抗干扰、防水、耐敲击与刮擦等特性，可以做成曲面，已在可穿戴装置、智能家具等领域得到应用。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "碳纳米管还给物理学家提供了研究毛细现象的最细毛细管，给化学家提供了进行纳米化学反应的最细试管，科学家甚至研制出能称量单个原子的“纳米秤”。“我国在碳纳米管材料的基础研究方面处于领先地位，结构均一性的控制方法和理论不断创新，控制指标也逐年刷新。”杜平武说。/p

p style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px text-indent: 2em white-space: normal line-height: 1.75em "span style="font-size: 16px line-height: 1.75em "碳纳米材料作为新型材料界的“红人”，具有高端应用与复合应用的双重优势；其突出的力学、电学和化学性能引发了国内外持久的研究热潮，被誉为推动传统产业创新转型和升级换代的重要推手。/span/pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px text-indent: 2em white-space: normal line-height: 1.75em "span style="font-size: 16px "近期，中国粉体网联合江苏省纳米技术产业创新中心、中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所主办了以“碳纳米材料产业化”为主题的“2018低维碳纳米材料制备及应用技术交流会”。综合来看，碳纳米材料要实现产业化需要走这三步。/span/pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px line-height: 25px text-indent: 28px white-space: normal "br//pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px text-indent: 2em white-space: normal line-height: 1.75em "span style="font-size: 16px "strong第一步：料要成材/strong/span/pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px text-indent: 2em white-space: normal line-height: 1.75em "span style="font-size: 16px "以石墨烯为例，大规模制备高质量石墨烯是其应用的基础，石墨烯原料主要为鳞片石墨，目前制备的方法有：机械剥离法、化学氧化法、晶体外延生长法、化学气相沉积法等。具体对比如下：/span/pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px line-height: 25px text-indent: 2em white-space: normal text-align: center "img src="http://news.cnpowder.com.cn/img/daily/2018/05/09/113102_135974_newsimg_news.jpg" width="400" height="300" style="border: 0px margin-left: -3em !important "//pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px text-indent: 2em white-space: normal line-height: 1.75em "span style="font-size: 16px "2018低维碳纳米材料制备及应用技术交流会上，来自北卡罗莱纳州中央大学的戴贵平教授为我们带来一种新鲜的研究思路：采用三聚氰胺作为原料制备三维石墨烯与氮沉积碳纳米管复合材料。因为三聚氰胺里既有N原子又有C原子，可以同时提供实验所需的氮源和碳源。/span/pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px text-indent: 28px white-space: normal line-height: 1.75em "br//pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px text-indent: 2em white-space: normal line-height: 1.75em "span style="font-size: 16px "strong第二步：材要成器/strong/span/pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px text-indent: 2em white-space: normal line-height: 1.75em "span style="font-size: 16px "第二步是实现石墨烯等碳纳米材料产业化最为关键的一步，是联通材料与应用的纽带。石墨烯的表面状态非常稳定，亲油性和亲水性都很差，不能有效地与复合材料基体进行复合，并且易形成团聚体。因此，对石墨烯进行表面改性以及分散尤其重要。/span/pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px line-height: 25px text-indent: 2em white-space: normal text-align: center "img src="http://news.cnpowder.com.cn/img/daily/2018/05/09/113102_038265_newsimg_news.jpg" width="400" style="border: 0px margin-left: -3em !important "//pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px text-indent: 2em white-space: normal text-align: center line-height: 1.75em "span style="font-size: 14px color: rgb(127, 127, 127) "石墨烯的分散方法/span/pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px text-indent: 2em white-space: normal line-height: 1.75em "span style="font-size: 16px "除了了解分散方法，分散结果的表征也尤为重要，常用的表征方法主要有测量沉降速度、测量堆积密度、采用浊度计、测量Zeta 电位以及测量粒度分布，其中粒度分布的测量已为人们所熟知。/span/pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px text-indent: 2em white-space: normal line-height: 1.75em "span style="font-size: 16px "用激光粒度仪测量粉末的粒度分布来表征分散性，主要是应用光的散射原理和仪器的光学结构，计算机事先计算出了仪器测量范围内各种直径粒子对应的散射光能分布，通过适当的数值计算，得到与之相应的粒度分布。/span/pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px text-indent: 2em white-space: normal line-height: 1.75em "span style="font-size: 16px "通常颗粒的平均粒径越小，表明颗粒分散性越好，即没有或只有少量软团聚，该方法可以用来检验各种方法的分散效果。/span/pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px text-indent: 2em white-space: normal line-height: 1.75em "span style="font-size: 16px "strong style="line-height: 1.75em "br//strong/span/pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px text-indent: 2em white-space: normal line-height: 1.75em "span style="font-size: 16px "strong style="line-height: 1.75em "第三步：器要成用/strong/span/pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px text-indent: 2em white-space: normal line-height: 1.75em "span style="font-size: 16px "碳纳米材料应用广泛，以石墨烯为例，石墨烯的复合材料是石墨烯应用领域中的重要研究方向，其根据复合材料的不同主要分为以下几类：/span/pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px text-indent: 2em white-space: normal line-height: 1.75em "span style="font-size: 16px "strong1、“石墨烯+涂料”/strong/span/pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px text-indent: 2em white-space: normal line-height: 1.75em "span style="font-size: 16px "石墨烯同时具备优异的导电性和防腐蚀性能，因此可以用于导电涂料和防腐涂料。/span/pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px line-height: 25px text-indent: 2em white-space: normal text-align: center "img src="http://news.cnpowder.com.cn/img/daily/2018/05/09/113102_256561_newsimg_news.jpg" width="400" style="border: 0px margin-left: -3em !important "//pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px text-indent: 2em white-space: normal text-align: center line-height: 1.75em "span style="font-size: 14px color: rgb(127, 127, 127) "石墨烯防腐涂料“迷宫效应”示意图/span/pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px text-indent: 2em white-space: normal line-height: 1.75em "span style="font-size: 16px "2018低维碳纳米材料制备及应用技术交流会上，青岛德通纳米于锦女士（代萧小月博士）介绍了石墨烯的化学以及物理分散方法以及应用于防腐涂料的实际案例。/span/pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px text-indent: 2em white-space: normal line-height: 1.75em "span style="font-size: 16px "strong2、“石墨烯+新能源汽车”/strong/span/pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px text-indent: 2em white-space: normal line-height: 1.75em "span style="font-size: 16px "石墨烯复合材料可替代金属或玻璃钢用于汽车壳体，具有质量轻，强度高，可设计性强的特点。除此之外，还可用于新能源汽车的储能材料：/span/pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px line-height: 25px text-indent: 2em white-space: normal text-align: center "img src="http://news.cnpowder.com.cn/img/daily/2018/05/09/113102_264687_newsimg_news.jpg" width="400" style="border: 0px margin-left: -3em !important "//pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px text-indent: 2em white-space: normal line-height: 1.75em "span style="font-size: 16px "来自中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所刘立伟研究员介绍的高质量薄层石墨烯薄膜可用于锂电电芯正极导电浆料、锂电前驱体材料制备导电浆料以及锂电铝箔涂炭浆料。/span/pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px text-indent: 2em white-space: normal line-height: 1.75em "span style="font-size: 16px "常州大学的马昕教授分析了锂电池及原材料的发展现状及趋势，并介绍了低维碳纳米材料作为锂电池导电剂的多项优势以及新研发的硅负极材料。/span/pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px text-indent: 2em white-space: normal line-height: 1.75em "span style="font-size: 16px "strong3、“石墨烯+导热材料”/strong/span/pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px text-indent: 2em white-space: normal line-height: 1.75em "span style="font-size: 16px "石墨烯是一种超级新型纳米材料，具有超高强度、超高导热系数，通过工艺处理可以得到性能良好的碳基导热膜。/span/pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px line-height: 25px text-indent: 2em white-space: normal text-align: center "img src="http://news.cnpowder.com.cn/img/daily/2018/05/09/113102_281555_newsimg_news.jpg" width="400" height="300" style="border: 0px margin-left: -3em !important "//pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px text-indent: 2em white-space: normal line-height: 1.75em "span style="font-size: 16px "中国科学院宁波材料技术与工程研究所林正得提出将石墨烯附着到海绵等多孔结构的材料，得到的三维石墨烯材料的导热率会大幅度提高，而且成本较低。/span/pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px text-indent: 2em white-space: normal line-height: 1.75em "span style="font-size: 16px "中国科学院过程工程研究所崔彦斌研究员将石墨烯加到环氧树脂中，通过大大提高导热率制备出碳基导热膜，而且相比于国外市场的导热膜，具有价格低的优势。/span/pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px text-indent: 2em white-space: normal text-align: center line-height: 1.75em "span style="font-size: 16px "strong style="line-height: 1.75em "??/strong/span/pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px text-indent: 2em white-space: normal line-height: 1.75em "span style="font-size: 16px "strong综述：/strong/span/pp style="padding: 0px margin-top: 0px margin-bottom: 0px font-family: 宋体 font-size: 14px text-indent: 2em white-space: normal line-height: 1.75em "span style="font-size: 16px "一个材料的兴起必然要经过三个阶段：料要成材；材要成器；器要成用。石墨烯产业目前尚处于技术概念期，要真正进入产品导入期和市场扩张期，还有相当长的一段时间。但是从“书架”走向“货架”已成必然，让我们共同期待碳纳米材料即将带给我们的崭新未来！/span/p

p style="text-align: justify text-indent: 2em "纳米材料被誉为“21 世纪最重要的战略性高技术材料之一”。随着应用领域的扩大和增强，近年来，纳米材料的毒性与安全性也受到广泛关注。表征与测试技术是科学鉴别纳米材料、认识其多样化结构、评价其特殊性能及优异物理化学性质、评估其毒性与安全性的根本途径，也是纳米材料产业健康持续发展不可或缺的技术手段。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong1 纳米材料的表征/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "纳米材料的表征是对纳米材料的性质和特征进行的客观表达，主要包括尺寸、形貌、结构和成分等方面的表征。/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) "纳米材料的表征/span/pp style="text-align: center "strongimg style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/2ffdf5f4-5465-4b3a-849e-1934933722b0.jpg" title="纳.png" alt="纳.png"//strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong2 纳米材料的测试技术/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2.1 光子相关光谱法（photo correlation spectroscopy，PCS）/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "PCS常用于纳米粒子尺寸及尺寸分布的测试，相关标准已有GB/T 19627 等，其适用于尺寸为3nm~3μm的悬浮液，可获得准确的尺寸分布，测试速度也相当快，特别适合于工业化产品粒径的检测。但采用该方法时，必须要解决好纳米材料的分散问题，须获得高度分散的悬浮液，否则所反映的结果只是某种团聚体的尺寸分布。由于该方法是一种绝对方法，因此测量仪器可以不必校准；但在仪器首次安装、调试期间或有疑问时，必须使用有证标准纳米颗粒分散体系对仪器进行验证。如采用PCS法测定平均粒径小于100nm的、粒度分布较窄的聚苯乙烯球形颗粒分散体系，则要求测得的平均粒径与标定的平均粒径的相对误差应在2%之内。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2.2 X 射线衍射法（X-ray diffraction，XRD）/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "X射线衍射法可用于纳米晶体材料结构分析、尺寸测试和物相鉴定。该方法测定的结果是最小不可分的粒子的平均尺寸；因此，只能得到较宏观的测量结果。此外，采用该方法进行测试时，需要用X 射线衍射仪校正标准物质对仪器进行校正。目前，该方法已建立有关的国家标准包括GB/T 23413、GB/T 15989、GB/T15991 等。XRD物相分析可用于未知物的成分鉴定，但分析的不足之处在于灵敏度较低，一般只能测定含量在1%以上的物相；且定量分析的准确度也不高，一般在1%的数量级。同时，所需要的样品量较大，一般需要几十至几百毫克，才能得到比较准确的结果。由于非晶态的纳米材料不会对X射线产生衍射，所以一般不能用此法对非晶纳米材料进行分析。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2.3 X 射线小角散射法（small angle X-ray scattering，SAXS）/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "SAXS可用于纳米级尺度的各种金属、无机非金属、有机聚合物粉末以及生物大分子、胶体溶液、磁性液体等颗粒尺寸分布的测定；也可对各种材料中的纳米级孔洞、偏聚区、析出相等的尺寸进行分析研究。其测试范围为1~300nm，测量结果所反映的是一次颗粒的尺寸，具有典型的统计性，且制样相对比较简单，对粒子分散的要求也不像其他方法那样严格。但该方法本身不能有效区分来自颗粒或微孔的散射，且对于密集的散射体系，会发生颗粒散射之间的干涉效应，导致测量结果有所偏低。关于该方法的标准有GB/T 13221、GB/T 15988等。为了保证测试结果的可靠性和重复性，应对仪器的性能和操作方法进行校核，一般推荐采用粒度分布已定值的纳米粉末标样或经该方法测定过粒度分布的特定样品进行试验验证，其中粒径偏差应控制在10%以内。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2.4 电子显微镜法（electron microscopy）/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "电子显微镜法是对纳米材料尺寸、形貌、表面结构和微区化学成分研究最常用的方法，一般包括扫描电子显微镜法（scanning electron microscopy，SEM）和透射电子显微镜法（transmission electronmicroscopy，TEM）。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "SEM的特点是放大倍数连续可调，从几倍到几十万倍，样品处理较简单；但一般要求分析对象是具有导电性的固体样品，对非导电样品需要进行表面蒸镀导电层。扫描电镜与能谱仪相结合，可以满足表面微区形貌、组织结构和化学元素三位一体同位分析的需要。能谱仪可对表面进行点、线、面分析，分析速度快、探测效率高、谱线重复性好，但是一般要求所测元素的质量分数大于1%。关于电镜在纳米材料应用中的标准较多，如GB/T 15989、GB/T 15991、GB/T 20307、ISO/TS 10798等。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "TEM法是集形貌观察、结构分析、缺陷分析、成分分析的综合性分析方法，已成为纳米材料研究的最重要工具之一。除了具有与SEM的相同功能外，利用电子衍射功能，TEM可对同素异构体加以区分。相较于XRD，还能对含量过低的某些相进行分析，且可以结合形貌分析，得到该相的分布情况。TEM法的主要局限是对样品制备的要求较高，制备过程比较繁琐，若处理不当，就会影响观察结果的客观性。目前，TEM在纳米材料方面的应用正逐步被开发出来，其相关标准也在不断增加，如GB/Z 21738、GB/T 24490、GB/T 24491、ISO/TS 11888、GB/T 28044等。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "由于电镜法测试所用的纳米材料极少，可能会导致测量结果缺乏整体统计性，实验重复性差，测试速度慢；且由于纳米材料的表面活性非常高，易团聚，在测试前需要进行超声分散；同时，对一些不耐强电子束轰击的纳米材料较难得到准确的结果。采用电镜法进行纳米材料的尺寸测试时，需要选用纳米尺度的标准样品对仪器进行校正。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2.5 扫描探针显微镜法（scanning probe microscopy，SPM）/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "SPM法是研究物质表面的原子和分子的几何结构及相关的物理、化学性质的分析技术。尤以原子力显微镜（atomic force microscopy，AFM）为代表，其不仅能直接观测纳米材料表面的形貌和结构，还可对物质表面进行可控的局部加工。与电镜法不同的是，除了真空环境外，AFM还可用于大气、溶液以及不同温度下的原位成像分析；同时，也可以给出纳米材料表面形貌的三维图和粗糙度参数。除此之外，AFM 还可用于研究纳米材料的硬度、弹性、塑性等力学及表面微区摩擦性能。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "近年来，SPM技术在纳米材料测量和表征方面的独特性越来越得到体现，如GB/Z 26083-2010、国家项目20078478-T-491等。但由于SPM纵向与横向分辨率不一致、压电陶瓷可能引起的图像畸变、针尖效应等，使得还有一些问题有待解决，如SPM探针形状测量和校正、SPM最佳化应用及不确定度评估、标准物质的制备、仪器性能的标准化、数值分析的标准化、制样指南和标准制定等。目前，虽有仪器校正的标准ASTM E 2530和VDI/VDE 2656颁布，但由于标准物质的缺少，在实际操作中缺乏实施性。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2.6 X 射线光电子能谱法（X-ray photoemissionspectroscopy，XPS）/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "XPS 法也称为化学分析光电子能谱（electron spectroscopy for chemical analysis，ESCA）法。从X 射线光电子能谱图指纹特征可进行除氢、氦外的各种元素的定性分析和半定量分析。作为一种典型的非破坏性表面测试技术，XPS主要用于纳米材料表面的化学组成、原子价态、表面微细结构状态及表面能谱分布的分析等，其信息深度约为3~5nm，绝对灵敏度很高，是一种超微量分析技术，在分析时所需的样品量很少，一般10-18g左右即可；但相对灵敏度通常只能达到千分之一左右，且对液体样品分析比较麻烦。通常，影响X射线定量分析准确性的因素相当复杂，如样品表面组分分布的不均匀性、样品表面的污染物、记录的光电子动能差别过大等。在实际分析中用得较多的是对照标准样品校正，测量元素的相对含量；而关于该仪器的校准，GB/T 22571-2008中已有明确规定。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2.7 俄歇电子能谱法（aguer electron spectroscopy，AES）/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "AES法已发展成为表面元素定性、半定量分析、元素深度分布分析和微区分析的重要手段，可以定性分析样品表面除氢、氦以外的所有元素，这对于未知样品的定性鉴定非常有效。除此之外，AES还具有很强的化学价态分析能力。AES的分析范围为表层0.5~2.0nm，绝对灵敏度可达到10-3个单原子层，特别适合于纳米材料的表面和界面分析。但需要注意的是，对于体相检测，灵敏度仅为0.1%，其表面采样深度为1.0~3.0 nm。AES技术一般不能给出所分析元素的绝对含量，仅能提供元素的相对含量；而且，采用该方法进行测试时，需要相应的元素标样，元素鉴定方法在JB/T 6976-1993中已明确给出。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2.8 其他方法/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "除此之外，还有一些其他的测试技术和方法用于纳米材料的表征，如紫外/可见/近红外吸收光谱方法用于金纳米棒的表征（GB/T 24369.1）、紫外-可见吸收光谱方法用于硒化镉量子点纳米晶体表征（GB/T24370）、纳米技术-用紫外-可见光-近红外（UV-Vis-NIR）吸收光谱法表征单壁碳纳米管（ISO/TS 10868）。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong3 结束语/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em margin-bottom: 15px "纵观当前纳米材料的表征与测试技术，要适应纳米材料产业的快速发展，规范化表征和准确可靠测试纳米材料尚存在一定挑战。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "基于此，仪器信息网将于span style="color: rgb(255, 0, 0) "2019年12月18日/span组织举办strong第二届“纳米表征与检测技术”主题网络研讨会/strong（a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/nano2/" target="_blank" textvalue="免费报名中"ispan style="color: rgb(255, 0, 0) "免费报名中/span/iispan style="color: rgb(255, 0, 0) "/span/i/a），邀请该领域专家，围绕纳米材料常用表征和检测技术，从成分、形貌、粒度、结构以及界面表面等方面带来精彩报告，为纳米材料工作者及相关专业技术人员提供线上互动交流互动平台，进一步加强学术交流，共同提高纳米材料研究及应用水平。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/nano2/" target="_blank"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/14b28169-cfe6-44ba-8dc5-f47132b97366.jpg" title="540_200.jpg" alt="540_200.jpg"//a/pp style="text-align: justify "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/nano2/" target="_blank" textvalue="报名链接：第二届“纳米表征与检测技术”主题网络研讨会"strongspan style="color: rgb(255, 0, 0) "报名链接/span/strong：istrongspan style="color: rgb(112, 48, 160) "第二届“纳米表征与检测技术”主题网络研讨会/span/strong/i/a/pp style="text-align: center "strong扫一扫，参与报名/strong/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/d2e686ea-3308-4d6f-8795-e26e3d0f062d.jpg" title="报名.PNG" alt="报名.PNG"//pp style="text-align: center "strong扫一扫，进入纳米表征与检测技术群/strong/pp style="text-align: center "strongimg style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/33e39f0a-8ef0-4aeb-b662-03350301ed05.jpg" title="群.PNG" alt="群.PNG"//strong/pp style="text-align: justify "strongi style="margin: 0px padding: 0px color: rgb(127, 127, 127) font-family: 宋体, " arial="" white-space:=""文章摘自：/i/strong/pp style="text-align: justify "strongi style="margin: 0px padding: 0px color: rgb(127, 127, 127) font-family: 宋体, " arial="" white-space:=""span style="font-family: " microsoft="" font-size:="" background-color:=""谭和平, 侯晓妮, 孙登峰, et al. 纳米材料的表征与测试方法[J]. 中国测试, 2013(01):17-21./span/i/strong/p

经过半年多的筹备，关注多孔材料研究的科学家期待已久的科学盛会――2012国际纳米孔碳材料专题研讨会将于2012年3月12日在韩国首尔举行！这个盛会提供了一个少有的机会来讨论纳米孔碳材料的综合表征（例如：结构，孔径/孔隙）以及它们的应用。中国科学家在多孔碳材料研究方面卓有成效，希望更多的中国学者加入其中。会议期间，美国康塔仪器公司首席科学家及应用经理将进行演讲，主要内容包括理论以及最为先进的数据处理方法。 更多详情请访问：http://www.atikorea.com/pop/html/intro/index.php?lang=en期待您的报名与参加！ 在线注册1. 登录www.atikorea.com2. 单击International Workshop.3. 填写并提交申请。位置

由中国颗粒学会、国家纳米科学中心、中科院过程工程研究所联合主办的“2011年中国纳米材料产业化论坛”将于于2011年9月7–8日在北京国家会议中心举办，本次论坛将与由国家纳米科学中心主办的系列国际会议“International Conference on Nanoscience and Technology, China 2011 (ChinaNANO 2011，2011年9月7–9日)”同期同地举办。届时论坛除将邀请参加ChinaNANO 2011的部分国际知名教授、大型国际跨国公司技术负责人做专题报告外，还将邀请国内知名专家及企业家到会进行广泛交流。参加本论坛的会议代表可以同时免费参加ChinaNANO 2011的学术交流，衷心欢迎企业负责人、学者参会!　　纳米产业论坛会议日程第1日——9月7日（周三），下午，地点：多功能厅A（一层）时 间主持人报 告 题 目报告人单 位13:30开幕式13:40陈运法纳微化结构药物技术与产业化展望陈建峰北京化工大学14:15Resiponsible Production and Applications of Carbon NanotubesM. Endo日本信州大学14:50Understanding the nanometer scale is becoming increasingly important in sophisticated modern-day mineral processingB. FollinkCSIRO, 澳大利亚15:25会间休息15:50陈建峰火焰燃烧合成纳米材料：从结构调控到过程放大李春忠华东理工大学16:25New materials in fast moving consumer goodsJ. Harcup联合利华上海研究所 第2日——9月8日（周四），上午，地点：212A+B（二层）时 间主持人报 告 题 目报告人单 位8:30张 忠纳米结构功能涂层的制备与应用探索陈运法中科院过程所9:05Nanoparticle-enabled multifunctionality and value-add performance of fibre-reinforced composites叶 林澳大利亚悉尼大学9:40Nano-scaled metal oxides and their industrial applicationsF. Menzel德国赢创德固赛公司10:30会间休息10:50叶 林High throughput production of thermoplastic nanofibers by using a melt extrusion processes孙 刚美国加州戴维斯分校11:25纳米粒子的制备和应用宋延林中科院化学所12:00午餐：大宴会C厅第2日——9月8日（周四），下午，地点：212A+B（二层）时 间主持人报 告 题 目报告人单 位13:30宋延林Carbon nanotube mass production and its application on energy storage魏 飞清华大学14:05光催化技术在气体和污水深度净化处理中的应用与展望谢洪勇上海第二工业大学14:40Nanocrystal inks for spray-deposited photovoltaic devicesB.A. Korgel美国德克萨斯大学奥斯汀分校15:15会间休息15:40魏 飞超细研磨设备及工艺最新进展及在新材料中的应用冯平仓北京瑞驰拓维科技有限公司16:15纳米TiO2/硅藻土复合材料的中试制备及应用郑水林中国矿业大学

p style="text-indent: 2em "记者从中国科学技术大学获悉，该校俞书宏教授和梁海伟教授研究团队找到了一种过渡金属盐催化有机小分子碳化的合成新途径，实现了在分子层面可控的宏量合成多孔掺杂碳纳米材料。研究成果发表在7月27日出版的《科学进展》上。/pp style="text-indent: 2em "碳纳米材料因具备高的导电性、优异的化学稳定性、独特的微观结构等物理性质，在环境、能源、催化、电子器件和聚合物等领域有着广泛的应用。特别是拥有高的比表面积、多孔结构、理想的杂原子掺杂等特征的碳纳米材料，更受青睐。但开发简单、廉价、可控的方法宏量制备碳纳米材料依然面临巨大挑战。/pp style="text-indent: 2em "有机小分子因其广泛存在、种类多样、元素丰富，是一种理想的制备碳纳米材料的前驱体。但在高温下有机小分子的高挥发性使得其作为原料制备碳纳米材料必须使用复杂方法和设备，如化学气相沉积和高压密闭合成。/pp style="text-indent: 2em "针对上述挑战，研究人员提出一种过渡金属辅助有机分子碳化的方法，通过使用过渡金属盐辅助热解有机小分子来制备碳纳米材料。在高温热解过程中，过渡金属盐不仅能提高小分子的热稳定，还能催化其聚合优先形成相应的聚合物中间体，避免有机小分子在高温热解中挥发，从而最终形成碳纳米材料。研究表明，运用这种方法制备的碳材料具有三种微观结构：竹节状的多壁纳米管、微米尺度的片和无规则的颗粒。该研究为高效制备碳纳米材料提供了一种普适的合成路线。/p

p　　近日，中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其研究团队，成功研发出一种基于二硫化钼/碳纳米复合负极材料的钠型双离子电池。相关研究成果以Penne-Like MoS2/Carbon Nanocomposite as Anode for Sodium-Ion-Based Dual-Ion Battery为题，在线发表在Small上。br//pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/6177974b-2ba4-49ab-b8d7-66db7c701632.jpg" title="1.jpg"//pp　　锂离子电池已广泛应用于便携式电子设备、电动汽车、储能设备等领域。但由于锂离子电池的大规模应用加之锂资源的匮乏和分布不均，使锂离子电池成本日益攀升，难以满足未来能源存储的低成本、长循环寿命、安全可靠等要求。钠与锂有相似的物理化学性质，且储量丰富、成本较低，使得基于钠离子的二次电池体系的研究近年来受到广泛关注。然而钠离子半径较大，导致Na+在电极材料中扩散缓慢，从而影响电池的倍率性能和循环性能。/pp　　为改善钠离子电池的倍率性能和循环性能，唐永炳研究团队成员朱海莉、张帆等成功研发出一种基于二硫化钼/碳纳米复合负极材料的钠型双离子电池。该电池采用膨胀石墨作为正极材料，具有分级结构的MoS2/C纳米复合材料作为负极材料。由于这种具有分级结构的MoS2/C具有更宽的晶体片层间距，有利于提高Na+在其中的离子扩散速率，且碳层的引入提高了材料的电导率，使基于该MoS2/C纳米复合材料的钠型双离子电池具有良好的倍率性能和循环性能。结果表明，该电池在1.0-4.0V的电压区间，2C的电流密度下循环200圈后容量保持率为85%。这种新型钠离子电池在低成本、环保大规模储能领域，如清洁能源、智能电网等具有潜在的应用前景。/pp　　span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "研究工作得到了国家自然科学基金、广东省科技计划项目、深圳市科技计划项目等的资助。/span/ppbr//p

4月24日至25日，由中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所与中粉网联合举办的“2018低维碳纳米材料制备及应用技术交流会”在江苏省苏州市召开，中科科仪作为主赞助商之一参加了此次盛会。金刚石、石墨、碳纳米管等低维碳纳米材料因其突出的力学、电学和化学性能，在新材料领域有着巨大的前景，引发了国内外各大高校科研院所持续的研究热潮。交流会上，中科科仪电镜事业部精心策划，秉承公司“创新科学仪器，发展一流企业”的理念，针对研究所高校用户，重点推出代表国内最高技术水平的KYKY-EM8100F场发射扫描电镜；针对寻求大规模低成本生产的企业用户，重点推出KYKY-EM6200钨灯丝扫描电镜。两款产品均得到了现场新老客户的广泛关注与好评，彰显了科仪的品牌形象和影响力。

2016年6月13-15日，巴黎，法国 2016年能量纳米技术和能量纳米材料国际会议将于2016年6月13-15号在法国巴黎召开。所有被会议接受的文章将作为会议论文集发表在Key Engineering Materials (ISSN: ISSN: 1662-9795, Trans Tech Publications)上，并提交EI核心，Scopus检索。 大会召开时间为3天，6月13日为大会注册日，6月14日为会议召开日,6月15日暂定为巴黎一日游。此次大会将为能量纳米技术相关专业的科研人事提供面对面的交流与合作讨论。我们热忱欢迎从事相关技术研究的专家、学者和专业技术人员向ICNNE2016踊跃投稿，并积极参加大会。 大会委员会 国际咨询委员会 Prof. Peter Lund, 阿尔托大学理工学院, 芬兰Prof. Jordi Llorca, 纳米工程研究中心， 西班牙Prof. Sergej NEPIJKO, 美因茨大学, 德国Prof. Mohamed HABOUSSI, 巴黎大学, 法国 大会主席 Assoc. Prof. Salma BARBOURA, 巴黎大学, 法国Prof. Dr. Jean-Jacques DELAUNAY, 东京大学，日本 程序委员会主席 Prof. Sofoklis Makridis, 马其顿西部大学, 希腊Prof. ZITOUNE Redouane, 图卢兹大学, 法国Prof. Zdeněk Chobola, 布尔诺理工大学, 捷克共和国Prof. Witold Daniel Dobrowolski, 波兰科学院, 波兰 投稿主题 纳米技术与材料科学材料科学与工程:纳米技术在纳米科学和纳米技术先进的应用程序碳纳米管与生物分子纳米材料纳电子学纳米系统纳米力学纳米操作纳米磁学纳米光学和纳米光子学纳米线纳米流体力学纳米生物纳米科学与技术分子电子学 请将您的论文于2016年3月1日之前投至会议邮箱：icnne@saise.org更多疑问，请咨询会议负责人：聂老师

丙型肝炎病毒(HCV)是一种正链RNA病毒，属于黄病毒科。HCV感染大多数早期无明显症状，长期感染可发展为肝纤维化、肝硬化，甚至发展为肝癌，严重危及患者生命健康。在临床诊断方面，抗体血清学检测和实时荧光定量PCR检测被认为是诊断HCV感染的金标准。由于检测方法的限制，抗体血清学无法对处于感染窗口期的丙肝病毒进行检测。实时荧光定量PCR由于操作相对繁琐、人员专业化程度要求高和设备昂贵等因素，极大地限制了丙肝病毒早期诊断的应用推广。因此，建立一种灵敏度高、特异性强的HCV RNA检测新方法，对丙肝病毒早期诊断具有重要意义。 　　为获得更为直观的检测方式，尽可能摆脱传统检测手段的诸多限制，中科院苏州医工所韩坤课题组以石墨烯量子点/银纳米颗粒复合物为基础，设计了可视化的HCV检测新方法。在室温条件下，通过原位生长的方式制备石墨烯量子点/银纳米颗粒复合物，该复合物既解决了银纳米颗粒的易团聚的问题，又可作为显色基底实现直观的信号输出。当有靶标HCV RNA存在时，通过DNA行走策略，触发催化发卡环自组装反应，可将葡萄糖氧化酶偶联至发卡环末端。葡萄糖氧化酶可催化产生过氧化氢，将淡黄色的石墨烯量子点/银纳米颗粒复合物转化为无色透明。该策略在HCV RNA检测时，检测限低至24.84 pM，在HCV RNA的早期诊断方面具有潜在应用。 图：基于分子自组装和石墨烯量子点/银纳米颗粒复合物的HCV RNA的可视化检测方法 　　该研究成果“A visual method for determination of hepatitis C virus RNAs based on a 3D nanocomposite prepared from graphene quantum dots”发表在一区杂志Analytica Chimica Acta上（(2022), 1203, 339693），李夷飞为第一作者，韩坤研究员和苏州大学附属第一医院陈祖涛主任为共同通讯作者。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.aca.2022.339693 　　该项工作得到国家自然科学基金（31500805）、中国科学院青年创新促进会（2015261）、“江苏省333高层次人才培养工程”和苏州市科技计划项目（SYG201508）等项目的经费支持。 　　此外，围绕HCV的窗口期诊断的需求，团队前期将碳基纳米材料的特殊性能和生物传感策略有机结合，发展了多种基于碳基纳米材料的HCV核酸的检测方法。如：基于氧化石墨烯对单链DNA和双链DNA吸附力的显著差异，构建了一种核酸辅助的磁性石墨烯与铜纳米颗粒的纳米复合物体系，实现HCV亚型核酸的电化学灵敏检测。基于葫芦脲和亚甲基蓝的主客体作用以及核酸外切酶III的信号放大，进一步降低检测限。 　　上述方法为HCV的早期诊断提供了新思路，下一步该团队将进一步提高检测结果的灵敏性和稳定性，推动该技术在丙型肝炎的早期诊断和筛查中的转化应用。

p　　strong爱沙尼亚塔尔图大学物理研究所选用了一款搭载Flow-UV™ 探测器的Uniqsis FlowSyn™ 连续流动反应器来帮助他们开发可用于下一代应用的新型纳米材料。/strong/pp style="text-align: center "img title="1-1.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/aac6b0cc-ddae-46ee-b9eb-5de725939aa7.jpg"//pp　　材料科学研究小组的Aile Tamm博士在采购Uniqsis FlowSyn系统之前评估了不同种合成纳米材料的技术路径。/pp　　Aile Tamm博士谈到：“我们已研究过具有先进电磁性能的纳米颗粒和纳米复合材料。例如，我们已成功制备出含有平均粒径在5-50纳米的氧化铁、氧化铁铒、氧化锰铁和氧化镧微粒的薄固体膜粒子复合涂层。这些新型复合材料已被证明具有电子设备开发所需要的非线性饱和磁化及强制磁滞现象。除这些纳米材料以外，我们研究所也正在研究若干其他形式的纳米颗粒。”/pp　　Uniqsis总经理，Paul Pergande评论道：“我们很高兴欢迎Tamm博士的知名研究团队加入到这一日渐发展的群体中来，这一群体涵盖了多家国际领先的使用Flowsyn来研究纳米颗粒合成的材料科学实验室。”他还补充道：“Flow-UV内嵌式二极管阵列探测器可被用于确定何时达到稳态，从而可确定何时开始与停止收集反应产物。紫外-可见吸收光谱测量法对于纳米颗粒分布具有特别重大的意义，并可提供有关粒径及是否发生团聚的信息。”/pp　　FlowSyn™ 是一种被设计成可简单、安全、有效运行的集成化持续流动反应系统。FlowSyn™ 包含了一系列可进行单重或多重的均相或非均相反应的产品型号，并具有手动或自动运行功能。反应的范围通过Uniqsis的集成模块化流动化学系统的不断探究，已变得越来越广，并被越来越多发表于学术刊物和Uniqsis应用注释中的应用文章所证明。/ppbr//pp　　获取更多有关FlowSyn™ 连续流动反应器的信息，及讨论该系统的试验请联系Uniqsis的电话+44-845-864-7747或电子邮箱 info@uniqsis.com/pp　　Uniqsis擅于设计中等规格的，用于各种不同化学和药学研究应用的持续流动化学系统。公司目标是使初学者和经验丰富的使用者都易于使用我们的流动化学系统。/pp/p

近年来，我国纳米材料基础研究取得了一系列举世瞩目的重大成果，形成了一支高水平的科研队伍，并在国际上占有一席之地。但是，目前我国纳米材料领域的基础研究和应用开发研究的脱节现象仍然未能得到很好解决，纳米材料的工业化制备和应用与发达国家相比还有相当距离，如何实现基础研究与应用研究的衔接和成果的转化是我们需要思考的迫切的重要问题。我国纳米技术应用型企业所占比例很小，应用技术属于粗放型，结合国家战略需求的纳米应用技术创新力度不够大，相关技术专利在国际上所占比例份额较小。为了积极推动我国纳米材料制备和纳米制造技术的产业化应用，由中国颗粒学会、国家纳米科学中心、中科院过程工程研究所联合主办的“2011年中国纳米材料产业化论坛”计划于2011年9月7–8日在北京举办，论坛将主要围绕纳米材料制备、表征、应用、标准化及产业化应用技术进行交流。　　本次论坛将与由国家纳米科学中心主办的系列国际会议“International Conference on Nanoscience and Technology, China 2011 (ChinaNANO 2011，2011年9月7–9日)”同期同地举办。届时论坛除将邀请参加ChinaNANO 2011的部分国际知名教授、大型国际跨国公司技术负责人做专题报告外，还将邀请国内知名专家及企业家到会进行广泛交流。参加本论坛的会议代表可以同时免费参加ChinaNANO 2011的学术交流，衷心欢迎企业负责人、学者参会!有关详情敬请关注将于6月上旬发出的会议第二轮通知。　　一、 会议时间　　会议报到：2011年9月7日上午(国家会议中心大堂)(感兴趣人员可参加ChinaNANO2011大会开幕式)　　大会报告、成果展示：2011年9月7日下午，8日全天　　二、 会议内容　　1. 纳米材料制备技术及基本工艺　　2. 纳米材料表征及生物安全　　3. 纳米材料应用技术的成果及动态　　4. 纳米材料产业化经验及应用实例介绍　　三、 会议形式　　交流方式：大会报告、墙报交流　　报告时间：35分钟(提问5分钟)　　四、 参会报名与联系方式　　填写报名回执表，电子邮件发至本次会议会务组(电话：010-62647647 传真：010-82629146 E-mail: klxh@home.ipe.ac.cn)。　　五、 征文要求：　　1.会议将出版摘要集，中英文均可，字数1000字以内，Word文档或Power Point格式均可。　　2.征文内容：纳米材料的研究进展、展望、产业化成果及实例介绍。　　3.投稿方式：发送电子邮件，投稿后将收到“论文收到”的回复，如果未收到，请致电会务组。　　4. 稿件截止日期：2011年7月30日。　　六、 广告服务　　会议文集热诚为国内外企事业界提供各种宣传专页(刊登单位自行设计)，请有意刊登宣传材料的单位于7月30日之前与会议组委会联系。　　七、 收费标准　　1. 注册费：2011年6月30日前注册，参会者：1500元/人，学 生：900元/人。　　2011年6月30日后注册，参会者：2500元/人，学 生：1200元/人。　　会议期间提供午晚餐、茶歇、资料，不含住宿费。　　开户行及账号：北京工商银行海淀西区支行 中国颗粒学会 0200004509014413416　　八、 会议地点及住宿　　会议地点：国家会议中心(北京朝阳区奥林匹克公园天辰东路7号，电话：010-84373300)　　住宿地点：北京亚奥国际酒店(北京朝阳区北沙滩大屯路甲1号，电话：010-64874433)，距会场步行15分钟左右。　　住 宿 费：460元/标准间　　九、 会务组联系方式　　地 址：北京中关村北二条1号(100190) 中国颗粒学会秘书处 联系人：韩秀芝　　电 话：010-62647647/62647657 传真：010-82629146 E-mail: klxh@home.ipe.ac.cn　　中国颗粒学会　　国家纳米科学中心　　中科院过程工程研究所　　2011年5月　　2011年中国纳米材料产业化论坛回执姓 名 性别 电话 工作单位 E-mail 通信地址 邮编 您希望以哪种方式交流论文？ 大会邀请报告□ 墙报交流□ 房间预定北京亚奥国际酒店（四星级）： 拼 房 □ 包 房 □ 入住时间： 6 日 □ 7 日 □　　注：9月是北京会议高峰期，房源紧张，务请需要预定房间的各位参会代表 于8月5日之前 告知会议秘书处。

近年来，我国纳米材料基础研究取得了一系列举世瞩目的重大成果，形成了一支高水平的科研队伍，并在国际上占有一席之地。为了积极推动我国纳米材料制备和纳米制造技术的产业化应用，促进我国纳米材料领域的基础研究和应用开发研究相结合，实现基础研究与应用研究有效衔接和成果快速转化。由中国颗粒学会、国家纳米科学中心、中科院过程工程研究所联合主办的“2011年中国纳米材料产业化论坛”计划于2011年9月7–8日在北京举办，论坛将主要围绕纳米材料制备、表征、应用、标准化及产业化应用技术进行交流。　　本次论坛将与由国家纳米科学中心主办的系列国际会议“International Conference on Nanoscience and Technology, China 2011 (ChinaNANO 2011，2011年9月7–9日)”同期同地举办。届时论坛除将邀请参加ChinaNANO 2011的部分国际知名教授、大型国际跨国公司技术负责人做专题报告外，还将邀请国内知名专家及企业家到会进行广泛交流。参加本论坛的会议代表可以同时免费参加ChinaNANO 2011的学术交流，衷心欢迎企业负责人、学者参会!　　一、 会议时间　　会议报到：2011年9月7日上午(国家会议中心大堂)(7日上午ChinaNANO2011大会开幕式，感兴趣人员可参加)　　大会报告、成果展示：2011年9月7日下午，8日全天　　二、 初定的部分大会报告(依报告人姓名拼音排序)报 告 题 目报告人单位Design and engineering of nanoparticles for advanced nanocomposites, drug delivery system and solar cell陈建峰 教授北京化工大学 纳米颗粒涂层的研究与探索陈运法 研究员中科院过程所Carbon nanotube applicationsProf. M. Endo日本信州大学Industry application of nanomaterials in CSIROProf. B. FollinkCSIRO, 澳大利亚New materials in fast moving consumer goodsDr. J. Harcup联合利华上海研究所 Carbon nanotubes in industry – Production and applicationsDr. H. Hocke德国拜耳公司 Nanocrystal inks for spray-deposited photovoltaic devicesProf. B.A. Korgel美国德克萨斯大学奥斯汀分校火焰燃烧合成纳米材料：从结构调控到过程放大李春忠 教授华东理工大学 Nano-scaled metal oxides and their industrial applicationsDr. F. Menzel德国创赢德固赛公司 High throughput production of thermoplastic nanofibers by using melt extrusion processes孙 刚 教授美国加州戴维斯分校 纳米颗粒的制备和应用宋延林 研究员中科院化学所流化床法批量制备结构可控碳纳米管及其在锂电池中的应用魏 飞 教授清华大学 光催化技术在气体净化和污水深度处理中的应用与展望谢洪勇 教授上海第二工业大学 Nanoparticle-enabled multifunctionalities and value-add performance of engineering materials叶 林 教授澳大利亚工程院院士澳大利亚悉尼大学 纳米TiO2/硅藻土复合光催化材料的中试制备及应用郑水林 教授中国矿业大学 　　三、 会议形式　　交流方式：大会报告、墙报交流 报告时间：35分钟(包括提问5分钟)　　四、 参会报名与联系方式　　参会回执表烦请传至会议会务组(电话：010-62647647 传真：010-82629146 E-mail: klxh@home.ipe.ac.cn)。　　五、 广告服务　　会议摘要集热诚为国内外企事业界提供各种宣传专页(刊登单位自行设计)，请有意刊登宣传材料的单位于7月30日之前与会议组委会联系。　　六、 收费标准　　1. 注册费：2011年7月31日前注册，参会者：1500元/人，学 生：900元/人。　　2011年7月31日后注册，参会者：2500元/人，学 生：1200元/人。　　会议期间提供午晚餐、茶歇、资料，不含住宿费。　　开户行及账号：北京工商银行海淀西区支行 中国颗粒学会 0200004509014413416　　七、 会议地点及住宿　　会议地点：国家会议中心(北京朝阳区奥林匹克公园天辰东路7号，电话：010-84373300)　　住宿地点：北京亚奥国际酒店(北京朝阳区北沙滩大屯路甲1号，电话：010-64874433)，距会场步行15分钟左右。　　住 宿 费：460元/标准间　　八、 会务组联系方式　　地 址：北京中关村北二条1号(100190) 中国颗粒学会秘书处 联系人：韩秀芝　　电 话：010-62647647/62647657 传真：010-82629146 E-mail: klxh@home.ipe.ac.cn　　中国颗粒学会　　国家纳米科学中心　　中科院过程工程研究所　　2011年6月　　2011年中国纳米材料产业化论坛回执姓 名 性别 电话 工作单位 E-mail 通信地址 邮编 房间预定北京亚奥国际酒店（四星级）： 拼 房 □ 包 房 □ 入住时间： 6 日 □ 7 日 □　　注：9月是北京会议高峰期，房源紧张，务请需要预定房间的各位参会代表 于8月5日之前 告知会议秘书处。

“学术简讯”栏目旨在帮助光谱技术使用者时时掌握新发表的科学研究前沿资讯。我们将每周给您推送新增学术论文：包括但不限于主流期刊Nature index、ACS、RSC、Wiley、Elsevier等。帮助您了解全球范围用户使用 HORIBA 光谱技术的新动态，为您的科学研究提供新思路，激发学术灵感。如您对本栏目有任何建议，欢迎留言。本周我们推荐5篇前沿学术成果，针对锂电池、材料、发光材料、碳纳米管领域，涉及拉曼、荧光、TERS技术。锂电池材料发光材料碳纳米管更多光学光谱文献，欢迎访问Wikispectra 文献库。

越来越多的高科技已经进入到我们日常生活之中，比如纳米服装。将纳米级的微粒覆盖在纤维表面或镶嵌在纤维甚至分子间隙间，利用纳米微粒表面积大、表面能高等特点，在物质表面形成一个均匀的、厚度极薄的（肉眼观察不到、手摸感觉不到）、间隙极小（小于100nm）的‘气雾状’保护层。使得常温下尺寸远远大于100nm的水滴、油滴、尘埃、污渍甚至细菌都难以进入到布料内部而只能停留在布料表面，从而产生了防水、防油、防紫外线等特殊效果。但是这些衣物经过洗涤，直到最终被丢弃，其中的纳米颗粒又会对环境造成负担。如何测定和评价纳米科技纺织品的纳米颗粒数量和尺寸分布，是纺织行业面对的新课题。 二氧化钛（TiO2）纳米颗粒具有紫外线防护功能和抗菌特性，并且能够提高织物的亲水性并减少异味，因此被越来越多的应用到纺织行业。本应用报告使用单颗粒电感耦合等离子体质谱法（SP-ICP-MS），研究了几种商业纺织产品中TiO2纳米颗粒的释放情况。样品用于评估的五种纺织样品均从当地商店购买，如表1所述。40％TiO2纳米颗粒（30-50 nm）悬浮液购自美国研究纳米材料公司（US Research Nanomaterials™ ，位于美国德克萨斯州休斯顿市）。为了促使纳米颗粒分散，将Triton X-100（购自西格玛奥德里奇公司Sigma- Aldrich™ ，位于美国密苏里州圣路易斯）添加到所有溶液中，最终浓度为0.0001％。实验测量总钛时，将0.25g的每种纺织样品切成小片，放入5mL浓硝酸（65％）和1mL的浓氢氟酸（49％）中，放入微波炉中消解。消解后，每个样品添加6mL 10％H3BrO3（v/v），放入微波炉中与HF络合15分钟。然后，用去离子水将样品定容至50mL，并采用常规ICP-MS进行分析。检查TiO2纳米颗粒从织物中的释放情况时，每个样品取400cm2，浸入200mL去离子水中。对容器超声处理15分钟，然后将其放在摇床上（每分钟150次）24小时。对容器进行第二次超声处理，然后取出等分液体进行分析。向空白去离子（DI）水中掺入2.7μg/L TiO2纳米颗粒，作为对照品。如有必要，用去离子水进一步稀释样品，并在两次稀释之间进行超声处理，以最大程度地减少纳米颗粒团聚。所有分析均在珀金埃尔默（PerkinElmer）的NexION电感耦合等离子体质谱仪上进行，该质谱仪上运行Syngistix™ 以用于ICP-MS软件。进行纳米颗粒分析时，使用Syngisitix纳米应用模块进行数据收集和处理。表2示出了进行TiO2纳米颗粒分析的NexION工作条件。实验结果图1示出了TiO2纳米颗粒（对照品）和三个样品的信号。这些图表清晰地显示了样品之间的差异：虽然TiO2纳米颗粒对照品显示出可重复的、均匀的粒度分布，但样品的纳米颗粒粒度分布更大，高达200nm。此外，同一类型的样品之间也存在差异，如样品A和D所示。样品B和样品C不含大量TiO2纳米颗粒。下面的表3和表4，分别为A~E样品中的总Ti含量和TiO2纳米颗粒的尺寸和浓度。婴儿连体衣A和B形成了有意思的对比：A含有的基本全是TiO2纳米颗粒，而B含有的基本都是其他形态的Ti离子。结论本研究表明，SP-ICP-MS能够检测和测定纺织品中释放的TiO2纳米颗粒。使用SP-ICP-MS可以快速分析大量颗粒，能够提供单个颗粒的信息，克服了常规纳米颗粒分析技术的局限性。本研究结果表明，各个纺织产品都含有粒度和浓度不等的TiO2纳米颗粒。了解更多应用资料和产品信息，扫描下方二维码，下载珀金埃尔默单颗粒电感耦合等离子体质谱法（SPICP-MS）表征织物中TiO2纳米颗粒的释放相关资料。

p　　以纳米材料“改性”碳纤维，增强飞机的韧性、导电性，提升飞机的安全性能，被视作下一代飞机材料的重大方向。8月31日上午，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所正式与空客(北京)工程技术中心签署合作协议，并宣布成立“航空纳米材料联合实验室”。据悉，双方将以市场化为方向，加快纳米材料在民用飞机上的应用，这也是空客在纳米领域首次与中国方面签署的战略合作。br/　　自2010年起，空客民航A350逐渐以碳纤维材料取代金属、玻璃纤维等，截止目前，碳纤维在A350上的应用占比已超过50%。与传统金属材料相比，碳纤维具有密度低、强度高、可设计性强等优点，然而也存在韧性低、导电性差等不足，此次自带“粮草”合建实验室，空客需求明确。“我们需要通过纳米材料改性碳纤维，并迅速形成规模化、产业化，进一步减轻飞机重量，提升飞机的安全性、舒适性。”空客(北京)工程技术中心董事长程龙告诉记者，此次签约前，曾全球范围寻找“解决方案”，最终落地苏州纳米所，是看重这里技术转化的“高效率”，同时也了解到这里已研发出“碳纳米管薄膜”，这为成果的最终产业化奠定了基础、给足了信心。/pp　　“面向经济发展需求，加强科技与产业的融合，是中科院纳米所的职责所在。”签约活动中，中科院南京分院院长杨桂山表示，此次共建实验室，一方面可以加快实现纳米材料在民航的应用，另一方面也将提升苏州纳米所在应用领域的研发实力，是一个优势互补、赢在双方的“典范性”合作模板。/pp　　联合实验室建成后，将旨在通过纳米材料改良机身、机翼，还将为飞机健康运行提供“智能化服务”。苏州纳米所先进材料部研究员吕卫帮介绍，实验室将组建20多人的研发队伍，以纳米材料改性空客A350中的碳纤维，此外，还将在所用的纳米薄膜中增加“感应元件”，建立智能感知系统，随时监测机身材料的损伤位置、损伤程度，为机身的保养、运维提供数据参考。/ppbr//p

合肥5月25日电近日，中国科学技术大学俞书宏院士团队研制出一种高性能纤维素基纳米纸材料，其在极端条件下仍可保持优异的机械和电绝缘性能。相关成果日前发表于《先进材料》。随着人类对南极洲、月球和火星等极端环境探索的深入，不断出现的极端环境条件，包括强紫外线环境、原子氧和高低温交替环境等，成为今后深入探索的主要障碍。在极端环境下，材料的物理化学特性会发生变化，严重时甚至会导致重要设备和装置的损坏。在传统材料当中，金属和陶瓷本身具有出色的机械性能和对极端环境的耐受性，但金属材料面临密度过高重量过大的问题，而陶瓷材料则面临脆性和难以加工等问题。聚合物具有轻质和可塑的特点，但目前大多数聚合物基复合材料在极端环境长期服役会产生高温软化和低温脆性等问题。因此，设计和制备一种能长期在极端环境下服役的高性能防护材料是材料领域面临的难题之一。在大自然中，珍珠母的“砖-泥”结构为其提供了极好的力学性能。近年来，这种精巧的有序结构的其他功能（如隔水、隔氧以及对能量场的均匀分散等）逐渐成为研究热点。受天然珍珠母“砖-泥”结构的启发，研究人员首先采用气溶胶辅助生物合成方法，利用细菌产出的纤维素纳米纤维将分散的合成云母纳米片均匀而紧密地缠结得到复合水凝胶，然后通过热压的方式，得到最终的仿珍珠母结构的纳米纸材料。得益于纳米纸内部精细的“砖-泥”结构和连续三维网络，该纳米纸表现出高强度、高模量、高韧性、可折叠性和抗弯曲疲劳性等优异的力学性能。同时，材料内部的“砖-泥”结构充分发挥了云母的高介电强度，从而赋予了该纳米纸较高的电击穿强度。与纯纤维素纳米纸相比，该复合纳米纸的耐电晕寿命显著提高，甚至超过了商用聚酰亚胺薄膜。此外，该项研究中的高性能纤维素基纳米纸在高低温交替、紫外线和原子氧等极端条件下，仍表现出优异的综合性能，这为未来人们对极端环境的探索提供了一个极好的防护材料选择。

style type="text/css".TRS_Editor P{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor DIV{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TD{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TH{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor SPAN{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor FONT{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor UL{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor LI{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor A{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }/stylestyle type="text/css".TRS_Editor P{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor DIV{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TD{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TH{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor SPAN{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor FONT{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor UL{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor LI{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor A{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }/stylep　　近日，中国科学院国家纳米科学中心王浩课题组通过发展“活体自组装”技术，在细胞内构建了不同拓扑结构的纳米材料，并提出了全新的细胞内原位聚合和组装策略，为功能性纳米材料的设计提供了新思路。相关研究成果发表在emNature Communications/em上，并已申请中国发明专利。/pp　　纳米材料在生物医学领域已被广泛研究和认可，例如药物递送、组织工程等均得到了深入研究。但纳米材料独特的生物界面效应，使其在复杂生命体中的递送过程、物理化学转化以及蓄积代谢等问题变得十分棘手。因此，王浩课题组提出了“活体自组装”理念，独特设计纳米材料的建筑单元，将外源引入的分子参与到生命体的功能性组装过程中，实现了在生理环境下自发的纳米材料构建和功能化。这一独特思路，为生物医用纳米材料领域的设计和应用提供了新视角和新途径。/pp　　在纳米材料的生物功能应用中，拓扑结构对活体器官、组织和细胞的功能影响显得尤为重要。前期报道指出，特定拓扑结构在生命体中扮演者独特的角色，例如双螺旋结构的DNA、具有特定3D结构的蛋白大分子，以及各种传导信号的分子复合体等。材料和界面的拓扑结构影响生物功能，例如界面的形态会诱导干细胞定向分化、决定细胞迁移和内吞等功能。因此，深入研究在特定区域内材料拓扑结构与生物功能之间的关系，将为精准功能化纳米材料的设计提供指导。目前，体外构筑的纳米材料，不能区分界面和胞内作用，干扰了限域拓扑结构和生物功能关系的分析和理解。/pp　　针对特定区域内材料与功能之间的关系研究，王浩课题组发展了细胞内原位聚合和组装的新方法，首次实现了在细胞内平行构筑不同拓扑结构的纳米材料，为研究胞浆拓扑结构和功能的关系提供了有效手段。通过设计不同氨基酸序列的多肽聚合单体，实现了在胞内聚合过程中，对聚合物分子量大小、温敏性质以及组装后的拓扑结构的调控；在细胞和组织水平原位的证实了多肽单体的聚合和组装过程；综合评价了不同拓扑结构的纳米组装体的滞留效应和细胞毒性等生物功能，为精准设计功能化纳米材料提供基础参考。/pp　　研究工作得到了国家自然科学基金、创新群体项目、中科院国际合作、交叉团队、青促会等的支持。/pp style="text-align:center "img alt="" oldsrc="W020171108529108817694.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/uepic/4a4278be-71e4-47d4-87a7-0fc2df981d1b.jpg" uploadpic="W020171108529108817694.png"//pp style="text-align: center "国家纳米中心“活体自组装”生物纳米材料研究工作获进展/p

PM2.5颗粒对人体的危害已被公众熟知，那么只有PM2.5千分之一大小的纳米颗粒对人体是否有危害呢?答案是肯定的。前日，来蓉参加中国化学会第28届年会的不少科学家发表的研究成果显示，纳米颗粒对生物细胞具有相当“毒性”，纳米材料已对环境构成潜在威胁，或成人类未来面临的重要环境“杀手”。　　纳米材料或成环境杀手　　纳米材料已在化妆品、衣服等日常生活物品中出现，纳米技术也被预测为可能超越网络和基因技术而成为21世纪最有前途的技术。那么，纳米材料究竟会有哪些危害呢?　　中国化学会第28届学术年会环境化学分会上，北京航空航天大学副教授范文宏，江苏大学杜道林、薛永来，以及中科院生态环境研究中心的专家，都报告了有关纳米材料的毒性研究成果。　　江苏大学杜道林、薛永来做了关于“纳米二氧化钛通过ROS诱导的氧化损伤途径抑制水稻生长”的研究。薛永来前日在现场报告中表示，他们的研究表明，纳米二氧化钛除了对动物细胞有损伤外，对植物细胞也同样存在损害。　　中科院生态环境研究中心有关专家在有关“纳米材料的潜在环境与健康风险”研究中也发现，纳米材料对生物细胞具有一定的危害作用，对细胞的凋亡、功能损伤甚至死亡都存在威胁。　　纳米污染研究是未雨绸缪　　北京航空航天大学副教授范文宏做了关于“不同表面改性二氧化钛与铜在大型水蚤体内的生物积累和生物毒性”的研究。前日，范文宏接受成都商报记者采访时表示，她的研究显示，即使本身毒性不显著的纳米材料，也可以使重金属在生物体内的毒性大大增强。　　在范文宏的实验中，她把铜对大型水蚤的生物毒性，以及纳米二氧化钛和铜同时存在时对大型水蚤的生物毒性分别做了研究。结果发现，纳米二氧化钛和铜同时存在时，对大型水蚤的毒性有明显增强，纳米二氧化钛确实增加了大型水蚤对铜的毒性效应。　　范文宏表示，纳米材料虽然现在已大量使用，但是还没有产生明显环境污染，估计短期也看不到其污染危害。目前对其环境影响的研究，“是前瞻性的研究，算是未雨绸缪。”　　虽然自己做的是纳米材料在水环境中对生物的毒性研究，但范文宏认为，纳米材料对空气的潜在危害可能要大于对水环境的危害。不过，公众不必就此拒绝穿纳米材料的衣服，因为纳米材料一般要变成粉末才会显现出其危害性。就目前的纳米材料使用情况看，大规模的纳米环境污染短期内还谈不上，公众不必因学界的研究而产生恐慌。　　纳米材料：纳米是长度计量单位，1纳米等于十亿分之一米。纳米技术是指研究结构尺寸在1到100纳米之间的材料的技术。用纳米技术制造的材料，通常会有许多优越的性能。纳米技术已广泛应用在电子、纺织、建材、化工、石油、汽车、军事装备等领域。

近日，美国化学会ACS Nano杂志报道了中国科学院上海应用物理研究所物理生物学实验室在新型石墨烯纳米抗菌材料方面的研究工作(Graphene-Based Antibacterial Paper. Wenbing Hu, Cheng Peng, Weijie Luo, Min Lv, Xiaoming Li, Di Li, Qing Huang and Chunhai Fan，ACS Nano, 2010, 4 (7), pp 4317–4323)。该工作发表以后，被Nanowerk、Qmed、Sciencedaily等多家媒体报道及转载，其中美国科学促进协会主办的Eurekalert!网站报道中指出，这可能是石墨烯重要的环境和临床应用。　　研制和利用抗菌材料来抑制和杀灭有害细菌是提高人类健康水平的一个重要方面。传统的抗菌材料，如抗生素、季铵盐等不但会导致微生物的抗性，还会造成严重的环境污染。纳米技术的发展，为解决该问题提供了一条新的思路。　　石墨烯是由单层碳原子紧密排列而成的二维晶体，其优异的电子传递、较高的机械强度特性使石墨烯成为纳米电子器件、太阳能电池、生物传感器等方面应用的新贵。上海应用物理所物理生物学实验室博士研究生胡文兵等在樊春海和黄庆研究员的指导下，探索了氧化石墨烯的抗菌特性，发现氧化石墨烯纳米悬液在与大肠杆菌孵育2小时后，对其抑制率超过90%。进一步的实验结果表明，氧化石墨烯的抗菌性源于其对大肠杆菌细胞膜的破坏。更重要的是，氧化石墨烯不仅是一种新型的优良抗菌材料，而且对哺乳动物细胞产生的细胞毒性很小。此外，通过抽滤法能够将氧化石墨烯制备成纸片样的宏观石墨烯膜，也能有效地抑制大肠杆菌的生长。　　由于氧化石墨烯的制备简便、成本低廉，这种新型的碳纳米材料有望在环境和临床领域得到广泛的应用。

2月12日，北京纳米电子材料检测服务中心在怀柔区雁栖经济开发区正式启动运行，检测项目主要包括纳米材料分析、电子材料的可靠性、材料的失效分析与预防、半导体及相关领域检测分析等四大类。　　据悉，检测中心采取创新合作共建模式，以中科纳通作为中心的发起者，提供场地和自有设备，同时负责中心的运营管理和市场拓展 国家纳米中心提供检测服务资质，制定纳米电子材料检测标准 开发区管委会担任共建平台的协调管理单位，并提供一部分检测设备 中科院电子所和微电子所等五家单位参与了建设。目前，检测中心已整合了大量高精尖的专业检测设备，具备检测纳米电子材料的物理、化学等方面性能的能力。　　根据CCID数据预测，2014年中国新材料的测试服务业市场规模将达到220亿元人民币，材料测试服务对产业链起着重大的推动和促进作用。检测服务中心作为雁栖开发区第一家材料测试领域的科技服务机构适时成立，也是国内第一家专注服务于印刷电子产业、电子信息产业和光伏产业的第一、第二、第三方的检验机构。　　作为纳米电子行业检测技术最高权威机构，该检测中心扎根北京纳米科技产业园、支撑怀柔和北京的纳米科技发展，辐射全国纳米科技产业。秉承“公平、公正”的原则，面向中国印刷电子材料行业，提供“专业化、市场化”检测认证服务，推动中国电子信息和光电产业的发展。通过不断努力争取成为国内领先、国际一流的纳米电子检测中心。中心也是开发区特色产业园区——纳米科技产业园公共服务平台建设的重要组成部分，其建立和发展对促进园区纳米科技产业成果转化落地，提升雁栖开发区乃至整个怀柔区的科技服务能力发挥着积极作用，同时对开发区大力发展科技服务产业，探索专业化、市场化园区服务模式具有重要的示范和引导意义。

p　　2月17日，Wiley集团出版社所属的材料类期刊Advanced Functional Materials 在线发表了由中国科学院新疆理化技术研究所微传感实验室研究员窦新存团队独立撰写的题为Emerging and Future Possible Strategies for Enhancing 1D Inorganic Nanomaterials-Based Electrical Sensors towards Explosives Vapors Detection 的综述文章。/pp　　爆炸物检测作为反恐防爆的重要措施正日益彰显出广阔的应用前景。爆炸物蒸气检测技术具有非接触、采样简单、可靠性高、性能优异、多功能集成、可以批量生产等优点，使爆炸物探测器实现小型化、低成本和高精度成为可能。一维无机纳米材料具有大的比表面积、量子限域效应、高的反应活性、突出的电学、光学与化学性质及各向异性等优点，并且其结构、性质调整可控。因此，一维无机纳米材料是构建爆炸物传感器的理想纳米单元。然而爆炸物检测领域面临着诸多挑战，例如生产工艺成本高、能耗大，材料组装和排布形成器件难度大，器件稳定性、重复性差等，灵敏度不够高，难以识别种类繁多的爆炸物等。/pp　　新疆理化所科研人员首先全面系统地总结和评述了2010年以来发表的基于一维无机纳米材料的爆炸物蒸气检测工作，并根据在增强电学传感器性能过程中使用的不同策略，将这些工作分为有序排布的阵列、表面修饰、光电增强、柔性设计、肖特基结以及传感器阵列构建几个方面。科研人员还提出了可应用在增强爆炸物检测的电学传感器性能上的策略和方法，包括垂直的阵列结构、一步构建的有序结构、“锁钥”设计、自驱动传感以及可转移和穿戴的传感器设计等。该综述文章通过总结典型的基于电学传感器的爆炸物蒸气检测工作，提炼出了先进可行的实验方法，并且在面对实验室工作与实际检测之间的差距时，提出了一些解决现有问题的可行性方案，同时提出了非制式爆炸物检测被忽视的问题，为未来基于电学传感器的爆炸物检测工作提供了新的研究思路和理论依据。/pp　　该实验室自2012年以来，长期从事微传感方面的研究，尤其致力于开拓爆炸物检测的新理论、新方法、新材料方面，取得了一系列重要成果，截至目前，已在Advanced Functional Materials, Advanced Optical Materials, Small, Nanoscale，Journal of Materials Chemistry，Journal of Physical Chemistry C 等国际期刊上发表10余篇学术论文，提出了肖特基结构建、过渡金属掺杂、缺陷态控制、晶面调控、光电催化检测等用于爆炸物检测的新思路。此次发表的专题综述文章同时对微传感实验室在该方面的科研成果进行了总结，例如利用插层调控肖特基结的势垒高度和吸附能来增强硅纳米线阵列/石墨烯的检测性能(Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 4039)，引入光照增强气敏检测的性能(Nanoscale 2013, 5, 10693)。/pp　　该工作得到国家自然科学基金、中科院“百人计划”、创新基金等项目的资助。/ppbr//p

近年来，随着石墨烯及其优异的光、电等性质的不断发现，二维层状材料成为了目前材料领域的研究热点，受到了国内外研究者的广泛关注。其二维层状材料的层内以强的共价键或离子键结合而成，而层与层之间依靠弱的范德华力堆叠在一起形成一类新型材料。由于层间弱的相互作用力，在外力的作用下，层与层很容易相互剥离，从而可以形成二维层状材料。进一步，二维层状材料在晶格不匹配和方法不兼容的情况下，也非常容易和截然不同的原子层混合和匹配，从而衍生出许多范德华异质结构。 范德华（Van der waals）材料即上述具有范德华异质结构的材料，它由弱的范德华吸引力结合的单个原子平面组成。它们显示出几乎所有在固体中发现的光学现象: 包括金属中典型的自由电子等离子体振荡，半导体中的发光/激光和激子，以及缘体中典型的强烈声子谐振。这些现象体现在被称为化激元-激发的有限光物质混合模式中。当光处于远小于其波长的纳米尺度下时，能增强相应的电场强度，导致光与物质相互作用增强，从而表现出强的非线性、作用力增大和发射/吸收增强。由金属中的电子作用形成的表面等离子激元，成了近年来研究中为突出例子。然而，还有许多其他类型的激元，包括性缘体中的声子振动，半导体激子，超导体中的Cooper对以及（反）铁磁体中的自旋谐振形成的激元。 范德华材料中各种激元种类 范德华材料拥有一整套不同的激元种类，在所有已知材料中的具有高的自由度。德国neaspec公司提供的先进近场成像方法（s-SNOM）允许化波在范德华层或多层异质结构中传播时被激发和可视化，从而被广泛应用到范德华材料激元的研究中，为研究人员对范德华材料体系中激元的激发、传播、调控等研究提供了有力的工具。另一方面，范德华材料系统中激元的优点是它们具有的电可调性。此外，在由不同的范德华层构成的异质结构中，不同种类的激元相互作用，从而可以在原子尺度上实现激元的控制。德国neaspec公司提供的纳米光谱（nano-FTIR）和纳米成像成功被研究人员用于激元的调控等研究中，通过实验证实，研究人员已经成功开启了操控激元相关纳米光学现象的多种途径。 范德华材料中激元的先进近场光学可视化成像研究 研究人员对不同的金属、半导体和缘体等范德华材料中异质结构的新奇性能进行探索，促进了对光探测器、光伏器件、LED等电子器件设计的革新，并赋予这些器件诸多意想不到的特功能。同时，德国neaspec公司也伴随国内外广大研究人员的脚步，不断升改进其近场光学成像的功能，在其先进的近场光学成像（s-SNOM）和纳米光谱研究(Nano-FTIR)的基础上，不断拓展出例如TDS-THz纳米成像、针增强拉曼（TERS）、光诱导成像等新的技术，从而为广大研究人员提供强有力的研究工具和技术支持。参考文献 Basov,D. N et. al Polaritons in van der Waals materials, Science,354, aag1992 (2016). DOI: 10.1126/science.aag1992 相关产品链接太赫兹近场光学显微镜 — THz-NeaSNOM http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C270098.htm德国Neaspec纳米傅里叶红外光谱仪 http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C194218.htm超高分辨散射式近场光学显微镜 http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C170040.htm

导读纳米科技是一次非常深刻的技术革命，不仅可以改变传统的微观世界，还可以应用于传统工业中，促进产业技术升级。但由于&ldquo 纳米&rdquo 概念炒作过度，纳米信誉度降低，近几年国内的纳米材料企业成长并不明显，涉及纳米材料的上市公司共有12家，其中9家公司负增长。生物纳米技术成为纳米技术未来的看点。　　&ldquo 纳米&rdquo 在当下而言，不再是一个新鲜的概念，甚至我们对它已经觉得陈乏无味。但是，国家&ldquo 十二五&rdquo 规划中将之作为重点发展对象，似乎有想回归理性认识真实的&ldquo 纳米&rdquo 的趋势。　　十几年前，《科学美国人》杂志曾提出一种诱人的梦想：若在地球与月亮之间搭建一座天梯，跨越38万公里的距离而不被自身重量拉断的材料，只有碳纳米管!这样的假设或许并不好实现，但用碳纳米管建设地球与国际空间站、卫星连接&ldquo 天梯&rdquo ，却是可以预期的梦想。或许那时候，人类进入太空或运送物资进入空间站时，可以像乘坐电梯一样前往。　　此前，全世界的科学家为了这一梦想绞尽脑汁，始终未能制备足够长的碳纳米管。清华大学机械系、物理系、化工系先后制成了20厘米长度的碳纳米管束或单根碳纳米管后，国际上几年来再也没有新的突破。其中最关键的困难，是碳纳米管&ldquo 生长&rdquo (制造)过程中，高温环境下催化剂会很快失去活性，导致碳纳米管停止&ldquo 生长&rdquo 。　　值得期待的还有，这类超长碳纳米管拥有长度、生长速度快与结构超完美的多种重诱人特性。这样的碳纳米管已经接近理论最高值的拉伸强度，从而具有意想不到的机械性能&mdash &mdash 真正可以和钢铁、钛合金等材料同场竞技，进入应用领域，制造&ldquo 拉不断&rdquo 的绳子、&ldquo 扯不破&rdquo 的纤维布、&ldquo 打不透&rdquo 的防弹衣。　　在&ldquo 十二五&rdquo 规划的重点产品目录当中，纳米材料重点包括了纳米碳管及纳米碳管纤维、富勒烯、纳米环境材料以及纳米粉体材料。其中，纳米碳管运用于高强度复合结构材料，纳米结构电子器件，热电材料，电池电极材料，低温高灵敏度传感器，生物分子载体，催化剂载体，下游领域广泛，用途广。&ldquo 一是它的用途广，其他材料无可替代 二是目前正在进一步开发，成本比之前大大降低了，在国内已经实现产量化。&rdquo 浙江纳米材料开发应用协会秘书长关君正秘书长告诉记者。　　碳纳米管颠覆传统行业，中国宝安石墨烯看点　　被誉为&ldquo 21世纪新材料&rdquo 的纳米材料，其特异的化学、机械、电子、磁学及光学性能引起人们的广泛关注和重视。　　&ldquo 不过，近几年国内的纳米材料企业不大生长，因为之前商家把&lsquo 纳米&rsquo 概念炒烂了，降低了纳米的信誉度。&rdquo 关君正告诉记者。　　在理财周报材料科学实验室数据库中，涉及纳米材料的上市公司共有12家，总市值71.6亿，其中9家公司2012年净利润同比增长率均为负数，中国宝安(000009.SZ)涉足石墨烯，2012年净利润同比增长率为259%，成为行业内的佼佼者。　　石墨烯作为当今世界最为热门的新材料之一，自其发现之日起就受到了全世界的关注，其发现者更是获得了诺贝尔奖的殊荣，围绕石墨烯的基础与应用研究在最近几年中也呈现出突飞猛进的态势。然而，至今尚无石墨烯的量产技术，且石墨烯的制备成本太高，大大限制了石墨烯产业化的发展，因此攻克石墨烯低成本规模化制备技术成为了石墨烯相关产业发展中至关重要的一步。　　作为一种技术含量极高的碳材料，石墨烯在半导体、光伏、锂电池、航天、军工、LED、触控屏等领域都将带来一次材料革命。不过，石墨烯目前尚未产业化。有分析认为，作为一种理想的替代型材料，石墨烯一旦实现产业化其产值至少在万亿以上。　　中国宝安成立子公司深圳市贝特瑞纳米科技有限公司专门研制石墨烯。该公司7月31日国家知识产权局网站公布了贝特瑞纳米科技有限公司申请的&ldquo 带状石墨烯的制备方法&rdquo 专利获得授权的信息。中国宝安称，目前贝特瑞公司石墨烯项目处于应用研究阶段，尚无法预测相关产品投入商业应用的时间及对公司未来收益的影响程度，尚未批量对外销售。　　目前被讨论最多的两种纳米填料还有纳米粘土和碳纳米管，并且都已经取得了商业化应用。　　据媒体报道，近日北京市科委支持科研项目再次取得世界性突破&mdash &mdash 继建立全球首个碳纳米管薄膜生产线之后，又成功制备出世界上最长的、单根长度达半米以上的碳纳米管，创造了新的世界纪录。　　如此先进的高科技产物，那究竟什么是碳纳米管?　　在纳米材料中，碳纳米材料一直是近年来国际材料科学的前沿领域之一。而碳纳米管在纳米材料中最富代表性，性能最优异，在各个领域引起普遍关注。科学家们还预测，碳纳米管将成为21世纪最有前途的纳米材料。　　碳纳米管是迄今为止发现的力学性能最好的材料之一，有着极高的拉伸强度和断裂伸长率。其密度只有钢铁的六分之一到四分之一，单位质量上的拉伸强度，却是钢铁的276倍之高，远远超过目前人类发现和制造的其他任何材料。　　&ldquo 碳纳米管有五种特性是其他材料无可替代的。首先它的硬度是钢铁的100倍，但是重量却只有钢铁的1/6 二是它的导热性好，一分钟可以导热 三是它是管状的，展开的表面积增大，每一克碳管展开可展开500-600平米，上面可以组装的东西多 四是它的半导体特性 最后是它的生物相容性，用于作为靶向药物载体，可作为治癌药物。&rdquo 关君正秘书长告诉记者。　　尽管碳纳米管的技术性能非常好，但因制造成本过高和生产技术工艺等问题，致使碳纳米管有&ldquo 贵比黄金&rdquo 之称，国际市场90%的高纯度碳纳米管的价格高达每克上百美元，一般纯度的碳纳米管价格也在60美元/克，远远高出黄金的价格。　　&ldquo 由于原材料对纯度的要求高，致使碳纳米管的工艺成本高。目前国内的碳纳米管技术已经走在国际前沿，只要成本降下来，将会有很大的市场潜力。碳纳米管现在已经实现产量化，主要用到工厂的脱硫脱销、脱二噁英方面，以后还会用于汽车如替代保险杠、电源等。&rdquo 关君正秘书长向记者解释。　　据有关报道称，使用了碳纳米管材料后，铝酸蓄电池的能量可提高18%，另外，手机锂电池若采用了碳纳米管复合材料，手机可待机18天之久。　　&ldquo 纳米材料可以运用到我们日常生活的衣、食、住、行当中，未来的发展方向应该是纳米环境材料，意义重大。比如目前正在开发的新产品&mdash &mdash 抗PM.2.5的衣服，还有防紫外线功能的化妆品、能降解新房子有毒气味的墙体材料等等，甚至是平时喝的水，也加入纳米技术，将之变为小分子团水，更加有助于细胞吸收营养，不过这种水还处于推广阶段，现在还属于特供产品。&rdquo 关君正秘书长告诉记者。　　这将会是一种颠覆传统行业的材料。　　然而，和任何一个行业一样，纳米材料领域里面风险与机遇共存。在浪里淘金的企业当中，也有遭遇&ldquo 滑铁卢&rdquo 的不幸。　　2001年，威孚高科(000581.SZ)发布消息，称将作为主发起人投资3000万元发起设立江苏省纳米科技开发公司。此外，该公司又在南京市与南京大学、东南大学、南京理工大学及南京工业大学四所著名高校就正式定名的江苏省纳米科技与应用开发中心举行合作协议签约仪式。当时威孚高科董事长许良飞接受媒体采访时指出，这消息已表明，威孚高科目前已担当起纳米科技开发与应用的中坚力量。　　此去经年，物似人非。据该公司2012年报，净利润同比下降19.4%，目前公司的重大项目主要是汽车零部件产业化。&ldquo 纳米材料成本太高了，我们已经不做好几年了的。&rdquo 威孚高科董秘周卫星表示。　　纳米未来看点生物医药，乐普医疗支架在列　　在纳米材料领域里面，值得一提的公司还有在美国上市的西安量维生物纳米科技股份有限公司。　　西安量维是一家在天然生物化学产业领域中，专业从事以天然药食同源的动植物为原料，研发、生产与销售纳米级生物原料中间体、纳米级健康保健食品、纳米级健康化妆品、纳米级生物抗菌消毒类产品等的民营股份制公司高新技术企业。　　生物纳米技术被认为是中国在新技术领域为数不多的能够与世界先进水平保持同步的一块阵地。　　2005年5月19日，该公司和中国最大的航天育种高科技企业中科航天股份&ldquo 强强联合&rdquo ，致力打造航天育种生物产品的中药现代化产业链，实现了从纳米级保健品到纳米级化妆品再到纳米医药产业链的转型升级。　　将纳米材料运用到生物医学领域，这是个值得探讨的话题。&ldquo 目前国内的纳米材料在生物医学以及航空航天领域要比国外落后。&rdquo 关君正秘书长告诉记者。　　而纳米技术在医学上的运用则包括了正在研制的生物芯片包括细胞芯片、蛋白质芯片(生物分子芯片)和基因芯片(即DNA片)等，它们都具有集成、并行和快速检测的优点，已成为纳米生物工程的前沿科技。　　据悉，这些技术将直接应用于临床诊断，药物开发和人类遗传诊断，植入人体后可使人们随时随地都可享受医疗，而且可在动态检测中发现疾病的先兆信息，使早期诊断和预防成为可能。　　国内涉足纳米医学的公司还有乐普医疗(300003.SZ)，该公司2012年收购北京思达医用装臵有限公司进入心脏瓣膜器械领域，公司进一步研制开发了下一代药物洗脱支架&mdash 抗体药物联合支架。　　该支架在纳米支架的基础上，将与血液接触的支架表面原来的药物涂层改为CD34抗体涂层，进一步促进支架表面的内皮化，提高其安全性。

近年来，中国科大合肥微尺度物质科学国家实验室俞书宏课题组在低温水热碳化生物质制备功能性碳基材料方面的研究取得显著进展，其中有关生物质水热碳化制备高活性富碳纳米功能材料的一系列工作引起国际关注。最近，该课题组应邀撰写观点透视综述论文，并以封面文章形式发表在Dalton Trans上，英国皇家化学会网站也进行了报道。 多功能碳基材料由于其在催化剂载体、固碳、吸附剂、储气、电极、碳燃料电池和药物传递等领域潜在的重要应用，使其合成技术研究成为一个热门课题。目前，该领域研究的重点已经从化石燃料转变到以生物质作为原料合成碳基材料，同时也有望为合理利用过剩的生物质，为储存碳能源和避免直接焚烧对环境的严重污染等提供新的解决方案。 该课题组研究发现，由非晶态纤维素组成软质的植物组织主要产生球状碳纳米颗粒，它们的尺寸很小，孔隙主要是间隙孔隙；由固定结构的晶态纤维素组成的硬质植物组织，能够保留外部形状以及大范围内宏观和微观结构特征，在纳米尺度上产生了显著的结构变化，形成介孔网状结构。同时，利用碳水化合物能够控制合成出具有特殊形态和结构的碳基纳米材料、多孔碳材料及复合材料，诸如纳米球、纳米纤维、亚纳米线、亚纳米管、纳米电缆和核壳结构等，而且富含能显著改善其亲水性和化学活性的官能团。所制备的碳基材料和复合材料具有优异的固碳效率、催化性质和电学性质，在固碳，色谱分离、催化剂载体和电极材料、气相选择吸附剂、药物传递等领域具有潜在的应用前景。 目前，该课题组正着力研究水热碳化过程机理和进一步提高碳化效率，为高效制备一系列多功能化、高活性碳基纳米结构材料及实际应用打下基础。

p style="text-align: center "img style="width: 600px height: 275px " title="1.jpg" border="0" alt="1.jpg" vspace="0" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/a72768ab-977d-40f8-a938-7e0e2f4d8e60.jpg" width="600" height="275"//pp　　strong项目名称/strong：纳米尺度下材料的奇异相变行为/pp　　strong申报单位/strong：材料科学与工程学院/pp　　strong负责人/strong：王勇/pp　　strong01 /strongstrong项目简介/strong/pp　　纳米材料因其优异的性能和独特的结构，目前已成为材料研究领域最重要的方向之一。如何发现并解读这些新颖的物理现象，尤其是异于传统尺度下的新行为，是当前研究的重点，然而传统的研究手段无法满足上述需要。该项目发展了新的原位表征技术对纳米尺度下材料的相变行为进行了系统研究，发现了纳米尺度下二级相变过程中两相共存新现象。/pp　　不同于体材料的相变理论，纳米材料的相变需要考虑表面的贡献。如何可控引入表面贡献是研究和理解纳米尺度下相变机制的关键。项目自主设计楔形纳米样品成功引入梯度表面贡献，对纳米尺度下Cu2Se材料的相变行为进行了精确控温的原位研究，项目取得如下创新性成果：/pp　　(1)首次发现二级相变材料Cu2Se构成的楔形纳米晶体中两相可以热力学稳定共存、对温度响应灵敏，并实现了相界面的原子尺度操控。/pp　　(2) 基于朗道理论和纳米尺度下表面效应建立了新的热力学模型，成功解释了上述异于块体材料的新现象。/pp　　论文Nanoscale Behavior and Manipulation of the Phase Transition in Single Crystal Cu2Se，2018年11月13日在线发表于Advanced Materials。/pp　　研究发现了纳米尺度下二级相变过程中两相共存的新现象，建立新的热力学模型拓展了传统相变理论，并实现了原子尺度相变的精确操控，将对相变的认识扩展到纳米尺度，为纳米器件设计提供新思路。/pp　strong　02 /strongstrong项目团队/strong/pp style="text-align: center "img style="width: 450px height: 391px " title="2.jpg" border="0" alt="2.jpg" vspace="0" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/df1f66bd-cd9d-4eb9-a12b-0e4289adcc40.jpg" width="450" height="391"//pp style="text-align: center "span style="text-align: center color: rgb(0, 176, 240) "图1. 课题组照片/span/pp　　项目负责人王勇教授：2006年于中科院物理研究所获博士学位，随后在澳大利亚昆士兰大学进行博士后研究。2010年到2011年，在美国加州大学洛杉矶分校进行访问研究，2012年回国加入浙江大学。目前主要从事纳米环境催化材料的研究，共发表SCI论文140余篇，其中3篇Nature Nanotechnology, 1篇Nature Materials，40余篇发表在影响因子10以上的高水平期刊上。现为浙大电镜中心主任，中国电镜学会理事，材料物理专委会副主任，中国材料学会青委会理事。获2012年青年千人及2013年香港求是科技基金会“求是杰出青年学者奖”。研究团队包括张泽院士，美国张绳百教授，硅酸盐所陈立东教授、史迅教授，澳洲孙成华教授。/pp　strong　03 /strongstrong科学解读/strong/pp style="text-align: center "img style="width: 450px height: 244px " title="3.jpg" border="0" alt="3.jpg" vspace="0" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/46b35d02-6f28-449f-b95d-b81e67b8cb1a.jpg" width="450" height="244"//pp style="text-align: center "span style="text-align: center color: rgb(0, 176, 240) "图2. 纳米尺度相变示意图/span/pp style="text-align: center "img title="4.jpg" alt="4.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/b31c539b-2ee3-4697-bedf-2c9f2afc7e53.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "图3. 原子尺度相界面操控/span/pp　　相变物质一般有高温相和低温相，根据传统理论，有的物质高低温两相可以同时存在(一级相变)，比如冰水混合物，但有些物质的高低温相不能同时存在(二级相变)，比如我们要研究的Cu2Se材料，它就像一山不容二虎一样，要么全是低温相，要么全是高温相。那么有没有可能突破传统的理论，实现Cu2Se的两相共存?针对这个挑战，我们进行了深入探索，发现适于体材料的传统理论没有考虑到表面的贡献，那么如果引入表面贡献会发生什么呢?如图1所示，一般的，体材料低温相加热到相变温度点就会全部变成高温相。我们巧妙地将Cu2Se材料制备成楔形的纳米样品后，惊奇地发现在相变点附近的一定温度范围内，低温相和高温相同时存在了!这显然违背了体材料的相变行为，其原因就是纳米尺度下，比表面积增大，表面贡献不能被忽视了。由于楔形样品表面贡献随其厚度而改变，从而改变了同一材料局域的相变温度，比如site 1和site 2有不同的相变温度，实现了两相共存，并且表面贡献的越大，其相变温度越低，所以高温相变是从边缘开始并逐渐向内推进。这样，我们实现了二级相变材料的两相共存，并通过精确控温又实现了相界面的原子尺度操控，以图一所示样品为例，升高温度(比如0.2度)，相界面从site 1迁移到site 2(精确移动3个原子层)，反之亦然。基于高温相与低温相物理性质不同，可以利用它们设计新型纳米器件。该工作发展最先进的原位技术重新研究了相变这一古老而且基础的物理现象，将对相变的认识拓展到纳米尺度，为纳米器件设计提供了新的思路。/p

近期，中科院化学所聂宗秀研究员发表在Angew Chem Int Ed上的“ Mass Spectrometry Imaging Reveals In Situ Behaviors of Multiple Components in Aerosol Particles”一文被选为“hot paper”，下面为清华大学张新荣教授为该篇文章撰写的评述。张新荣：清华大学教授。一直从事分析测试的方法与技术研究，最近的研究聚焦在单细胞质谱分析。研究成果曾获教育部自然科学一等奖、二等奖、以及国家科技进步二等奖等。英国皇家化学会会士，美国化学会Analytical Chemistry执行主编、Luminescence (Wiley)主编、国内外十余种学术刊物编委，担任中国分析测试协会副理事长、中国仪器仪表学会分析仪器学会副理事长、北京质谱学会理事长等职务。质谱技术具有快速、高灵敏度、高通量和多组分同时检测等优点，已被广泛应用于生物医药领域中蛋白质、糖类、代谢小分子等的检测。纳米材料由于其特殊的物理化学特性，广泛应用到包括疾病诊断、癌症治疗、生物传感、能量储存等在内的诸多领域，由此产生的潜在生物暴露影响和生物安全性的担忧和讨论始终存在。开发实用有效的用于研究纳米材料的亚器管分布及其与生物体之间相互作用的方法至关重要。质谱成像技术是近年来快速发展的一类用于研究生物组织中分子的分布和含量变化的一种有效的技术手段，MALDI-MS是其中较为典型的技术。但MALDI成像通常需要基质辅助解吸电离，适用于大分子质量蛋白的检测。2015年，中国科学院化学研究所聂宗秀研究组发展了一种免标记的纳米材料表面分子成像方法，将质量信号窗口转移到了小分子区域，研究了碳纳米材料在生物亚器官水平的分布的质谱成像。2018年，该研究组进一步利用纳米材料的基质效应，即可有效吸收紫外光并促进小分子的解吸电离，同时获得了纳米载体及负载药物在组织中分布的质谱成像，并实现了药物原位释放的定量分析。大气颗粒物，特别PM2.5的环境污染以及引起的健康效应是目前公众关注的问题。生物质或化石燃料的不完全燃烧产生的烟尘、黑碳和柴油发动机颗粒等碳质气溶胶是PM2.5等复杂大气颗粒物的重要组成部分。这些大气颗粒物通常由无机碳（EC）内核和多环芳烃的有机碳（OC）包覆而成，追踪真实的气溶胶粒子多种成分的体内行为至关重要。然而，由于其复杂性，现有方法难以同时实现质谱成像。最近，该研究组在前期工作的基础上实现了碳质气溶胶的多组分质谱成像研究，获得了碳质气溶胶中EC和OC的分布差异。定量结果显示，OC在肺实质中释放更多，且能够比EC更快地被肺部清除，原位肺癌模型的结果显示OC比EC能够更加深入地进入到癌组织区域。此外，他们还对肺外器官中EC和OC的特异分布进行了定量分析，并在原位肝癌模型中也观察到了与肺部相似的结果。可以预见，基于这一技术原理，我们可利用质谱成像对更多纳米体系的组织分布进行研究，从而解答纳米颗粒在体内行为与相互作用等重大科学问题。

纳米材料是近十余年来新兴的功能材料类型，一般而言纳米材料在指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度，即100 nm以下，或是由此尺度的单元构成的材料。100nm相当于不到1000个原子紧密排列在一起，在这个尺度下，材料表现出了不同于宏观状态的力、光、电、磁、热等属性。因此成为化学和材料学科中研究非常广泛，进展很快的领域。 在纳米尺度下，对此类材料的形貌表征普通的光学观察方式不再适用。因此常用的是电子显微镜和原子力显微镜。而原子力显微镜因为具备三维高分辨表征能力而且环境适用范围广，被广泛运用于纳米材料的分析与检测。 纳米材料按维度可以分为零维材料、一维材料、二维材料、三维材料。 零维材料是指电子无法自由运动的材料，如量子点、纳米颗粒与粉末等。 硅量子点太阳能电池形貌及粒度分布 GaAs (100)衬底上生长的In0.7Ga0.3As量子点 对于零维材料，普遍关注的是颗粒的粒径以及粒径分布情况。从以上两个用案例可以看出，原子力显微镜可以很方便地获得图像及粒径统计数据。 一维材料是指电子只能在一个方向上自由运动的材料，如纳米线、量子线。早期研究较为深入的一维材料是碳纳米管。 单壁碳纳米管 上图是对单壁碳纳米管的观测。不仅可以直观地看到其形貌，而且可以通过断面测量获得管径数值。 同样的，如果视野中观察到了多条纤维，原子力显微镜的分析处理软件也可以对其进行统计分析。 2004年曼彻斯特大学Geim 小组成功分离出单原子层的石墨材料——石墨烯，由此带动了对二维材料的研究。主要包括石墨烯、拓扑绝缘体、过渡金属硫系化合物、黑磷等。 其中研究较为深入的是石墨烯。由于其各种优良属性均依赖于单层或少数几层。所以对石墨烯的基本且重要的测试要求就是对层数的测量。 在这一点上，原子力显微镜具有很好的优势，也因此被列入了国家标准（GBT 40066—2021 纳米技术氧化石墨烯厚度测量——原子力显微镜法）。 氧化石墨烯图像 GBT 40066—2021中规定的厚度计算公式 上图计算得到的计算数据，可知该片氧化石墨烯厚度为0.630±0.039nm，由此可推测这片氧化石墨烯为单层石墨烯。 综上所述，在纳米材料领域，原子力显微镜因其高分辨而且是三维成像的属性，成为各类纳米材料常用的分析工具。 岛津原子力显微镜历经三十余年的发展与积累，应对各种需求，不断推出新型号和新功能，为科学研究和技术发展提供得力的工具。本文中所有图片均为岛津原子力显微镜获得。 本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

Nature Communications：纳米红外研究无机纳米颗粒-聚合物复合材料界面效应布鲁克纳米表面事业部 魏琳琳 博士英文题目：Nature Communications: Unraveling bilayer interfacial features and their effects in polar polymer nanocomposites摘要以聚合物为基体，无机纳米粒子为填料的聚合物纳米复合材料具有优异的力学、电学和热学性能。纳米颗粒和聚合物之间的界面效应通常被认为是实现这些性能增强的关键因素。然而，如何理解界面效应以及界面微区的结构与性能是聚合物纳米复合材料领域长期面临的基础性难题。近期，来自武汉理工大学、清华大学、伍伦贡大学等学校的科学家们将Bruker的光热诱导纳米红外技术与其他先进技术相结合，直接探索纳米颗粒-聚合物纳米级界面区域。研究发现无机纳米颗粒与聚合物基体的界面存在强极性构型的“双界面层”结构，包括10纳米厚的内层和大于100纳米的外层界面。分子动力学及相场模拟结果表明纳米颗粒表面电势以及颗粒间距的协同作用是形成界面极性构型的关键作用机制。这项研究的结果有助于阐明界面处的相互作用机制，并为制备纳米复合材料以获得最佳性能提供有价值的见解。利用无机纳米粒子/聚合物复合材料的高极性“双界面层”行为，科学家们在具有超低无机填料含量的纳米复合材料中获得了显著增强的介电及压电性能。相关研究成果以Unraveling bilayer interfacial features and their effects in polar polymer nanocomposites为题，发表在Nature Communications上。实验内容实验选择典型的铁电聚合物PVDF作为基体，填充TiO2纳米颗粒。其中PVDF膜层的厚度低于纳米颗粒的直径，使TiO2能够暴露在膜层表面（图1 a）。图1b，c 样品表面和横截面的SEM图像显示颗粒表面存在约10nm的包裹层。HADDF和碳成像图（图1d，f）进一步表明10nm的结合层富含碳元素，为有机碳链键合在纳米颗粒表面。采用布鲁克nanoIR3纳米红外系统进一步研究了界面区域的化学结构（图1 e f）。采用PVDF极性构象的波数（866cm-1）和非极性构象的吸收波数（766cm-1）进行红外成像，分别对应图1f中图和右图。红外成像图显示纳米颗粒周围存在100nm以上强极性构象区域。压电力显微镜（PFM）采集平行于膜平面和垂直于膜平面的L-PFM图像及面外V-PFM图像，结果显示颗粒的L-PFM呈现一半亮一半暗的结构，V-PFM呈现全亮的结构。表明纳米颗粒/聚合物的内层界面区域内偶极子的极化方向垂直于纳米颗粒表面。综合以上的观测结果，作者揭示了无机纳米颗粒与聚合物基体的界面存在强极性构型的“双界面层”结构， 由10nm的极性偶极子内层界面的和100nm强极性构象的外层界面组成。 图1 直接观测无机纳米颗粒与聚合物基体的“双界面层”结构作者采用nanoIR3纳米红外系统进一步研究了纳米颗粒的间距对界面效应的影响（图2）。距离较远的纳米颗粒会形成强极性构象结构界面（图2 b左图）；距离相对较近的纳米颗粒，其界面区域相互重叠，将抑制极性构象的形成（图2 b中图）；纳米颗粒相互连接时，界面区域也倾向于相互合并（图2 b右图）。FTIR检测不同TiO2纳米颗粒含量的宏观材料中极性构象的比例（840 cm&minus 1/766 cm&minus 1及 1279 cm&minus 1/766 cm&minus 1峰强比），TiO2纳米颗粒含量0.35%时极性构象最多，继续增加纳米颗粒含量，由于纳米颗粒间距变小，界面区域相互重叠使极性构象含量降低。分子动力学及相场模拟表明极性构象界面的形成取决于纳米颗粒表面电势以及颗粒间距的协同作用。图2 纳米颗粒/聚合物复合材料界面极性区域采用纳米叠层设计（Al2O3/PVDF/ Al2O3）表征单一界面层的贡献。纳米叠层纳米复合材料的介电常数εr与PVDF的膜厚具有很大的相关性，并随着PVDF膜厚的减小而增加。由于界面极性层的影响，纳米叠层纳米复合材料显示出比Al2O3（εr~9.8）和PVDF（εr~7.8）更高的εr。而Al2O3 (15 nm)/PVDF (10 nm)/Al2O3 (15 nm)/PVDF (10 nm)/Al2O3 (15 nm)，包含两层内层界面层结构，表现出86 J/cm3的超高介电能量密度，远高于文献报道的纳米复合材料的介电能量密度。同时具有76%的能量效率，与大多数介电聚合物或纳米复合材料相当。图3 内层界面层增强复合材料介电性能 总结借助于布鲁克纳米红外系统，直接观测到纳米颗粒-聚合物复合材料的极性界面构象，并研究了颗粒间距对极性构象的影响。结合其他科学工具的结果，本文的工作促进了对聚合物纳米复合材料中界面基础科学问题的理解，可为高性能极性聚合物复合材料的设计与开发提供指导，并推动介电储能、电卡制冷、柔性压电传感等高新前沿技术领域的发展。 本文相关链接：Unraveling bilayer interfacial features and their effects in polar polymer nanocomposites [J] Nature Communications volume 14, Article number: 5707 (2023)https://www.nature.com/articles/s41467-023-41479-0

p　　strong仪器信息网讯/strong 2017年11月1日，由仪器信息网主办的首届“新材料技术专题网络研讨会(iCAM 2017)暨仪器信息网材料周”正式开幕。会议为期三天(11月1日-3日)，目前报名人数已突破1000人次。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/09ac264a-07cc-4927-8703-8c33a2271197.jpg" title="01.png"//pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/ef851138-16e5-441c-ab52-ec92b1efce79.jpg" title="02.png"//pp　　iCAM 2017的首日，a style="text-decoration: underline color: rgb(0, 176, 240) " title="" target="_self" href="http://www.instrument.com.cn/news/20171101/232520.shtml"span style="color: rgb(0, 176, 240) "strong新能与材料研究进展与应用会场/strong/span/a已成功进行完毕。11月2日，会议的Day2，纳米材料研究进展与应用会场如期拉开帷幕，8位纳米材料技术研发、应用专家及厂商技术专家分享了纳米材料在新技术与应用方面的精彩报告。以下为报告内容简要及报告专家解答的部分在线网友提问问题，以飨读者。/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(112, 48, 160) "strong纳米材料研究进展与应用会场/strong/span/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/fea9f79d-ab1b-4dda-9d62-1eb27badf287.jpg" title="03.png"//pp　　近来，纳米载药体系、纳米药物的研究受到研究人员的日益关注。纳米材料的体内代谢研究是其安全性评价的重要内容和医学应用的前提。基于核技术的研究方法在纳米材料的体内分布、代谢研究中能够发挥重要作用。张智勇首先简介了基于核技术的纳米材料分析检测方法，包含分子级检测的SRCD、XAFS、CS、AFM等，细胞级检测的CLSM、TEM、STXM、μ-XRF等，宏观级的ICP-MS/NAA、MRI、HE等。接着分别以氧化物纳米材料、金属纳米材料、碳纳米材料的检测为例，详细介绍了核及相关技术在纳米材料体内代谢研究中的应用。表明，多种检测手段结合，相互补充验证，有助于获得纳米材料体内分布与代谢的全面信息。/pp　　strong以下为在线网友提问的部分问题：/strong/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/80cdfbb4-ba99-4d70-abf9-cb98c5e0934c.jpg" title="04.jpg"//pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/cb6a9d25-1744-4dfb-a1c6-4eeb0a9ffcd8.jpg" title="05.png"//pp　　据介绍，TESCAN拉曼光谱一体化电镜RISE集拉曼成像、SEM、EDS、EBSD等于一体，应用领域包括碳材料、有机物试样、无机综合分析、二维材料、农生医药、半导体等。张芳通过具体案例分别介绍了RISE在这些领域的分析能力，如利用不同碳材料的典型拉曼特征光谱，分别对类金刚石、纳米碳管、石墨、石墨烯、石墨烯复合材料等进行碳结构表征 对岩浆岩等无机物进行相鉴定、结晶度、应力表征 对二维材料表征等。表明，RISE在传统电镜高分辨图像能力的基础上，大大增强了分析能力。/pp　　strong以下为部分网友提问问题：/strong/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/86d8fa6b-1000-4abd-930d-25244c161294.jpg" title="06.jpg"//pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/73f56efd-80cc-4fee-890d-267e51573f5a.jpg" title="07.png"//pp　　数据显示，2015年我国橡胶工业总产值达10600亿人民币，占我国GDP的1.67%。橡胶制品不仅伴随着人类日常生活的方方面面，在武器装备、载人航天等科技中也是关键材料之一。卢咏来在报告中系统回顾了北京化工大学先进弹性体材料研究中心近20年来在橡胶材料纳米增强理论、橡胶纳米材料制备新技术以及在高性能轮胎中的应用研究进展，包括：采用分子动力学方法模拟研究橡胶纳米复合材料低成本大规模制备技术、碳纳米管和石墨烯增强橡胶纳米复合材料。研究成果支撑了我国最高水平的绿色节油轮胎的研发和生产，并获得了2015年度国家技术发明二等奖，有力的促进了我国橡胶工业从大国向强国的迈进。/pp　　strong部分网友在线提问问题如下：/strong/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/636a8aaa-0673-45b8-8f0c-5f6020af5e14.jpg" title="08.jpg"//pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/ac744990-5f61-4e77-9a16-607bb939a6af.jpg" title="09.png"//pp　　静电纺丝具有成本低、耗能少、原料范围广等优点，其应用也十分广泛，如2D静电纺丝纤维常用在过滤、电池隔膜、传感器、隔热涂层、药物传输、伤口处理的方向，3D静电纺丝纤维常用在细胞培养和组织支撑等生物医学方面、电池电极等方向。蔡云屾在报告中介绍了静电纺丝的加工工艺、控制方法及静电纺丝微纳米纤维结构。表明，虽然静电纺丝具有复杂的物理过程，但其生产的微纳米纤维直径可控。静电纺丝能应用在很多领域，主要是因为各种功能性材料能加工成微纳米纤维、极高的表面积比、高多孔性、小孔径等。/pp　　strong以下为部分网友在线提问问题：/strong/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/d7d82991-b2ed-44e0-b084-af1dac689eb3.jpg" title="010.jpg"//pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/6c155c2c-6718-4e17-8496-9a836ed5e423.jpg" title="011.png"//pp　　纳米药物研究一直是一个热门研究领域，但受纳米药物的安全性和有效性的制约，临床转化很少。但随着相关研发的大量投入，纳米药物已经开始走入市场。早期诊断、实时监测和可视化治疗是提高患者生存质量和治愈率的关键。因此，诊疗一体化近年来作为一种新的理念迅速发展起来，陈春英在报告中重点综述了构建双功能多模态的纳米载体，实现诊疗一体化以及成像介导的肿瘤治疗，例如同时实现光学成像、CT增强成像与光热治疗，或者磁共振成像与化疗及磁热治疗等联合方式。/pp　　strong以下为部分在线网友提问问题：/strong/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/8a22e896-bd9d-4db3-b406-ed4ec508657d.jpg" title="012.jpg"//pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/53ae63ba-7455-4015-a014-5c31b87888c8.jpg" title="013.png"//pp　　材料的性能对其微观结构非常敏感，而透射电镜作为一种先进的微结构分析工具，可以帮助科研工作者更加深刻的认识材料宏观性能与微观结构之间的联系。2000年前后的球差校正技术将空间分辨率提升到了亚埃水平，并进入球差电镜时代。球差校正透射电镜可以实现原子尺度的结构观察和化学成分与价态分析，对深入理解材料制备-微结构-性能三者之间关系具有极为重要的作用，是现代材料科学研究的有力武器。黄荣在报告中以锂离子电池正极材料中锂离子的直接观察、新型热电材料中一种纳米尺度网格状有序-无序混合结构对其晶格热导率的影响为例，介绍了HAADF、ABF、EELS和原子分辨EDS技术在研究这类纳米能源材料微结构方面的具体应用。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/558b2591-88aa-417a-bd3c-a18a0c125d22.jpg" title="014.png"//pp　　纳米材料由于其自身在熔点、磁性、光学、导热、导电等方面所表现的特性，应用领域十分广泛。包括污水处理、催化剂、抗菌剂、添加剂、照明等。纳米材料的表征也显得尤为重要，其表征项目包括化学组成、粒径和粒径分布、形状、表面积、电荷、聚集状态等。贠照军在报告中主要介绍了安捷伦sp-ICP-MS在纳米材料检测中的应用实例和解决方案，表明，安捷伦ICP-MS纳米颗粒分析解决方案具有快速(1min分析得到粒径、粒径范围、成分、质量浓度、质量浓度等信息) 灵敏(可分析小于10nm至微米级颗粒) 灵活(可与HPLC、CE、FFF等系统联用进行纳米颗粒表征)等优点。/pp　　strong以下为部分网友在线提问问题：/strong/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/43fb8330-5504-4577-a5a8-f3c49d757e6c.jpg" title="015.png"//pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/a4510745-9dab-42ef-be0a-9dda9f91e57a.jpg" title="016.png"//pp　　润湿性是液体在固体表面的铺展能力。特殊润湿性指液体在其表面极易铺展或极不易铺展的性质，称为“超亲”或“超疏”特性。特殊润湿性在节能环保、防雾防冰等领域有着重要的应用前景。王波在报告中讲到表面化学状态和表面微观结构是润湿性的两个决定因素。通过表面化学修饰与表面微纳米尺度结构的组合，可以实现表面特殊润湿调控。最后分享了浸润科学在21世纪的最新进展，包括微纳结构的作用、电致浸润变换、力致浸润变换、光致浸润变换、低温自清洁、非对称各向异性微结构等。/pp　　strong以下为在线网友部分提问问题：/strong/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/9373099e-98ca-4746-98b6-d26fbf0e6ad2.jpg" title="017.jpg"//pp style="text-align: center "----------------------------------------------------------------/pp　　iCAM 2017网络会议strongDay1/strong：a style="color: rgb(112, 48, 160) text-decoration: underline " title="" target="_self" href="http://www.instrument.com.cn/news/20171101/232520.shtml"span style="color: rgb(112, 48, 160) "strong新能源材料研究进展与应用会场/strong/span/a/pp　　明天(11月3日)将继续进行strong新材料在多领域的研究进展与应用分会场/strong报告，请继续关注仪器信息网后续报道。/pp　　span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong报名参加/strong/spaniCAM 2017或了解更多专家在线解答请strong点击/strongiCAM 2017直播网站：/pp　　a style="text-decoration: underline " title="" target="_self" href="http://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCAM2017/"stronghttp://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCAM2017//strong/a/p