貴金屬納米簇

① 什麼是納米的特性

假如給你一塊橡皮，你把它切成兩半，那麼它就會增加露在外面的表面，假如你不斷地分割下去，那麼這些小橡皮總的表面積就會不斷增大，表面積增大，那麼露在外面的原子也會增加。如果我們把一塊物體切到只有幾納米的大小，那麼一克這樣的物質所擁有的表面積就有幾百平方米，就像一個籃球場那麼大。隨著粒子的減小，有更多的原子分布到了表面，據估算當粒子的直徑為10納米時，約有20％的原子裸露在表面。而平常我們接觸到的物體表面，原子所佔比例還不到萬分之一。當粒子的直徑繼續減小時，表面原子所佔的分數還會繼續增大。如此看來，納米粒子真是敞開了胸懷，不像我們所看到的宏觀物體那樣，把大部分原子都包裹在內部。

正是由於納米粒子敞開了胸懷，才使得它具有了各種各樣的特殊性質。我們知道原子之間相互連接靠的是化學鍵，表面的原子由於沒能和足夠的原子連接，所以它們很不穩定，具有很高的活性。用高倍率電子顯微鏡對金的納米粒子進行電視攝像，觀察發現這些顆粒沒有固定的形態，隨著時間的變化會自動形成各種形狀，它既不同於一般固體，也不同於液體；在電子顯微鏡的電子束照射下，表面原子彷彿進入了「沸騰」狀態，尺寸大於10納米後才看不到這種顆粒結構的不穩定性，這時微顆粒具有穩定的結構狀態。超微顆粒的表面具有很高的活性，在空氣中金屬顆粒會迅速氧化和燃燒。如果要防止自燃，可採用表麵包覆或者有意識地控制氧化速率，使其緩慢氧化生成一層極薄而緻密的氧化層。

概括一下，納米顆粒具有如下一些的特殊性質：

光學性質

納米粒子的粒徑（10～100納米）小於光波的波長，因此將與入射光產生復雜的交互作用。納米材料因其光吸收率大的特點，可應用於紅外線感測材料。當黃金被細分到小於光波波長的尺寸時，即失去了原有的富貴光澤而呈黑色。事實上，所有的金屬在超微顆粒狀態都呈現為黑色。尺寸越小，顏色愈黑，銀白色的鉑（白金）變成鉑黑，金屬鉻變成鉻黑。由此可見，金屬超微顆粒對光的反射率很低，通常可低於1％，大約幾微米的厚度就能完全消光。利用這個特性，可以將納米粒子製成光熱、光電等轉換材料，從而高效率地將太陽能轉變為熱能、電能。此外，又有可能應用於紅外敏感元件、紅外隱身技術等。

熱學性質

固態物質在其形態為大尺寸時，其熔點往往是固定的，超細微化後，卻發現其熔點將顯著降低，當顆粒小於10納米量級時尤為顯著。例如，金的常規熔點為1064℃，當顆粒尺寸減小到10納米時，熔點則降低27℃，2納米時的熔點僅為327℃左右；銀的常規熔點為670℃，而超微銀顆粒的熔點則可低於100℃。因此，超細銀粉製成的導電漿料可以進行低溫燒結，此時元件的基片不必採用耐高溫的陶瓷材料，甚至可用塑料。採用超細銀粉漿料，可使膜厚均勻，覆蓋面積大，既省料又具有高質量。日本川崎制鐵公司採用0.1～1微米的銅、鎳超微顆粒製成導電漿料可代替鈀與銀等貴金屬。超微顆粒熔點下降的性質對粉末冶金工業具有一定的吸引力。例如，在鎢顆粒中附加0.1％～0.5％重量比的超微鎳顆粒後，可使燒結溫度從3000℃降低到1200～1300℃，以致可在較低的溫度下燒製成大功率半導體管的基片。

磁學性質

人們發現鴿子、海豚、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的趨磁細菌等生物體中存在超微的磁性顆粒，使這類生物在地磁場導航下能辨別方向，具有回歸的本領。磁性超微顆粒實質上是一個生物磁羅盤，生活在水中的趨磁細菌依靠它游向營養豐富的水底。通過電子顯微鏡的研究表明，在趨磁細菌體內通常含有直徑約為2納米的磁性氧化物顆粒。這些納米磁性顆粒的磁性要比普通的磁鐵強很多。生物學家研究指出，現在只能「橫行」的螃蟹，在很多年前也是可以前後運動的。億萬年前螃蟹的祖先就是靠著體內的幾顆磁性納米微粒走南闖北、前進後退、行走自如，後來地球的磁極發生了多次倒轉，使螃蟹體內的小磁粒失去了正常的定向作用，使它失去了前後進退的功能，螃蟹就只能橫行了。

力學性質

陶瓷材料在通常情況下呈脆性，然而由納米超微顆粒壓製成的納米陶瓷材料卻具有良好的韌性。因為納米材料具有大的界面，界面的原子排列是相當混亂的，原子在外力變形的條件下很容易遷移，因此納米陶瓷材料能表現出甚佳的韌性與一定的延展性，使陶瓷材料具有新奇的力學性質。美國學者報道氟化鈣納米材料在室溫下可以大幅度彎曲而不斷裂。研究表明，人的牙齒之所以具有很高的強度，是因為它是由磷酸鈣等納米材料構成的。至於金屬一陶瓷等復合納米材料，則可在更大的范圍內改變材料的力學性質，其應用前景十分寬廣。

② 納米金屬簇凈水材料的介紹

納米金屬簇凈水材料又稱納米KDF，英文名稱為Nano-metal clusters media/Nano-KDF/NMC，是凈易科技利用發明專利（ZL200610034167.5）生產內的一種新容型凈水材料，主要用於降低水中的余氯、有害重金屬離子等污染物的濃度。

③ 什麼是貴金屬納米材料

貴金屬指一些稀有昂貴的金屬材料，如金、釕、銠、鈀、鉑等昂貴金屬
納米材料指材專料在一維或者多維尺屬度上在納米級別的材料，如納米線、納米顆粒等
貴金屬納米材料就是由這些貴金屬組成的納米材料，如納米金顆粒、納米鉑線等

④ 金屬納米粒子和金屬納米簇的區別

首先納米簇的粒徑小於金納米粒子，在強烈的量子效應作用下，納米簇可呈現出可見區域熒光，發光效率遠高於納米粒子，再次納米粒子可發生表面等離子共振，納米簇一般沒有。

⑤ 黃金納米顆粒是什麼顏色

納米材料具有傳統材料所不具備的奇異或反常的物理、化學特性，如原本導電的銅到某一納米級界限就不導電，原來絕緣的二氧化硅、晶體等，在某一納米級界限時開始導電。這是由於納米材料具有顆粒尺寸小、比表面積大、表面能高、表面原子所佔比例大等特點，以及其特有的三大效應：表面效應、小尺寸效應和宏觀量子隧道效應。

表面效應

球形顆粒的表面積與直徑的平方成正比，其體積與直徑的立方成正比，故其比表面積（表面積／體積）與直徑成反比。隨著顆粒直徑變小，比表面積將會顯著增大，說明表面原子所佔的百分數將會顯著地增加。對直徑大於 0.1微米的顆粒表面效應可忽略不計，當尺寸小於 0.1微米時，其表面原子百分數激劇增長，甚至1克超微顆粒表面積的總和可高達100米2，這時的表面效應將不容忽略。

超微顆粒的表面與大塊物體的表面是十分不同的，若用高倍率電子顯微鏡對金超微顆粒（直徑為 2*10-3微米）進行電視攝像，實時觀察發現這些顆粒沒有固定的形態，隨著時間的變化會自動形成各種形狀（如立方八面體，十面體，二十面體多李晶等），它既不同於一般固體，又不同於液體，是一種准固體。在電子顯微鏡的電子束照射下，表面原子彷彿進入了「沸騰」狀態，尺寸大於10納米後才看不到這種顆粒結構的不穩定性，這時微顆粒具有穩定的結構狀態。

超微顆粒的表面具有很高的活性，在空氣中金屬顆粒會迅速氧化而燃燒。如要防止自燃，可採用表麵包覆或有意識地控制氧化速率，使其緩慢氧化生成一層極薄而緻密的氧化層，確保表面穩定化。利用表面活性，金屬超微顆粒可望成為新一代的高效催化劑和貯氣材料以及低熔點材料。
小尺寸效應

隨著顆粒尺寸的量變，在一定條件下會引起顆粒性質的質變。由於顆粒尺寸變小所引起的宏觀物理性質的變化稱為小尺寸效應。對超微顆粒而言，尺寸變小，同時其比表面積亦顯著增加，從而產生如下一系列新奇的性質。

（1）特殊的光學性質
當黃金被細分到小於光波波長的尺寸時，即失去了原有的富貴光澤而呈黑色。事實上，所有的金屬在超微顆粒狀態都呈現為黑色。尺寸越小，顏色愈黑，銀白色的鉑（白金）變成鉑黑，金屬鉻變成鉻黑。由此可見，金屬超微顆粒對光的反射率很低，通常可低於l％，大約幾微米的厚度就能完全消光。利用這個特性可以作為高效率的光熱、光電等轉換材料，可以高效率地將太陽能轉變為熱能、電能。此外又有可能應用於紅外敏感元件、紅外隱身技術等。

（2）特殊的熱學性質
固態物質在其形態為大尺寸時，其熔點是固定的，超細微化後卻發現其熔點將顯著降低，當顆粒小於10納米量級時尤為顯著。例如，金的常規熔點為1064C℃，當顆粒尺寸減小到10納米尺寸時，則降低27℃，2納米尺寸時的熔點僅為327℃左右；銀的常規熔點為670℃，而超微銀顆粒的熔點可低於100℃。因此，超細銀粉製成的導電漿料可以進行低溫燒結，此時元件的基片不必採用耐高溫的陶瓷材料，甚至可用塑料。採用超細銀粉漿料，可使膜厚均勻，覆蓋面積大，既省料又具高質量。日本川崎制鐵公司採用0．1～1微米的銅、鎳超微顆粒製成導電漿料可代替鈀與銀等貴金屬。超微顆粒熔點下降的性質對粉末冶金工業具有一定的吸引力。例如，在鎢顆粒中附加0.1％～0.5％重量比的超微鎳顆粒後，可使燒結溫度從3000℃降低到1200～1300℃，以致可在較低的溫度下燒製成大功率半導體管的基片。

（3）特殊的磁學性質
人們發現鴿子、海豚、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的趨磁細菌等生物體中存在超微的磁性顆粒，使這類生物在地磁場導航下能辨別方向，具有回歸的本領。磁性超微顆粒實質上是一個生物磁羅盤，生活在水中的趨磁細菌依靠它游向營養豐富的水底。通過電子顯微鏡的研究表明，在趨磁細菌體內通常含有直徑約為 2′10-2微米的磁性氧化物顆粒。小尺寸的超微顆粒磁性與大塊材料顯著的不同，大塊的純鐵矯頑力約為 80安／米，而當顆粒尺寸減小到 2′10-2微米以下時，其矯頑力可增加1千倍，若進一步減小其尺寸，大約小於 6′10-3微米時，其矯頑力反而降低到零，呈現出超順磁性。利用磁性超微顆粒具有高矯頑力的特性，已作成高貯存密度的磁記錄磁粉，大量應用於磁帶、磁碟、磁卡以及磁性鑰匙等。利用超順磁性，人們已將磁性超微顆粒製成用途廣泛的磁性液體。

（4）特殊的力學性質
陶瓷材料在通常情況下呈脆性，然而由納米超微顆粒壓製成的納米陶瓷材料卻具有良好的韌性。因為納米材料具有大的界面，界面的原子排列是相當混亂的，原子在外力變形的條件下很容易遷移，因此表現出甚佳的韌性與一定的延展性，使陶瓷材料具有新奇的力學性質。美國學者報道氟化鈣納米材料在室溫下可以大幅度彎曲而不斷裂。研究表明，人的牙齒之所以具有很高的強度，是因為它是由磷酸鈣等納米材料構成的。呈納米晶粒的金屬要比傳統的粗晶粒金屬硬3～5倍。至於金屬一陶瓷等復合納米材料則可在更大的范圍內改變材料的力學性質，其應用前景十分寬廣。
超微顆粒的小尺寸效應還表現在超導電性、介電性能、聲學特性以及化學性能等方面。
宏觀量子隧道效應

各種元素的原子具有特定的光譜線，如鈉原子具有黃色的光譜線。原子模型與量子力學已用能級的概念進行了合理的解釋，由無數的原子構成固體時，單獨原子的能級就並合成能帶，由於電子數目很多，能帶中能級的間距很小，因此可以看作是連續的，從能帶理論出發成功地解釋了大塊金屬、半導體、絕緣體之間的聯系與區別，對介於原子、分子與大塊固體之間的超微顆粒而言，大塊材料中連續的能帶將分裂為分立的能級；能級間的間距隨顆粒尺寸減小而增大。當熱能、電場能或者磁場能比平均的能級間距還小時，就會呈現一系列與宏觀物體截然不同的反常特性，稱之為量子尺寸效應。例如，導電的金屬在超微顆粒時可以變成絕緣體，磁矩的大小和顆粒中電子是奇數還是偶數有關，比熱亦會反常變化，光譜線會產生向短波長方向的移動，這就是量子尺寸效應的宏觀表現。因此，對超微顆粒在低溫條件下必須考慮量子效應，原有宏觀規律已不再成立。

電子具有粒子性又具有波動性，因此存在隧道效應。近年來，人們發現一些宏觀物理量，如微顆粒的磁化強度、量子相干器件中的磁通量等亦顯示出隧道效應，稱之為宏觀的量子隧道效應。量子尺寸效應、宏觀量子隧道效應將會是未來微電子、光電子器件的基礎，或者它確立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微型化時必須要考慮上述的量子效應。例如，在製造半導體集成電路時，當電路的尺寸接近電子波長時，電子就通過隧道效應而溢出器件，使器件無法正常工作，經典電路的極限尺寸大概在微米。目前研製的量子共振隧穿晶體管就是利用量子效應製成的新一代器件。

⑥ 世界上吸收光能力最強的納米金屬材料，也稱為納米黑金是什麼金屬

金屬材料是指金屬元素或以金屬元素為主構成的具有金屬特性的材料的統版稱。包括純金屬、合權金、金屬材料金屬間化合物和特種金屬材料等。
金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。
①黑色金屬又稱鋼鐵材料，包括含鐵90%以上的工業純鐵，含碳 2%～4%的鑄鐵，含碳小於 2%的碳鋼，以及各種用途的結構鋼、不銹鋼、耐熱鋼、高溫合金、不銹鋼、精密合金等。廣義的黑色金屬還包括鉻、錳及其合金。
②有色金屬是指除鐵、鉻、錳以外的所有金屬及其合金，通常分為輕金屬、重金屬、貴金屬、半金屬、稀有金屬和稀土金屬等，有色合金的強度和硬度一般比純金屬高，並且電阻大、電阻溫度系數小。
③特種金屬材料包括不同用途的結構金屬材料和功能金屬材料。其中有通過快速冷凝工藝獲得的非晶態金屬材料，以及准晶、微晶、納米晶金屬材料等；還有隱身、抗氫、超導、形狀記憶、耐磨、減振阻尼等特殊功能合金以及金屬基復合材料等。

⑦ 防霧霾紗窗中科科優的納米纖維絲是有什麼貴金屬和其他材料配比的

專利技術保密

⑧ 貴金屬納米技術有啥好處

納米材料有很好的發展。