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纳米材料科技论文篇一
1.1林业科技推广体系不健全。
目前我国林业科技推广体系由二级单位构成,即县级中心(站)和乡(镇)林业站,在生产第一线的基础设施薄弱,缺少资金,条件差。而这些基层推广组织却是整个体系的重点,是联系千万林业种植户、林业科研工作者的纽带,它们的存在直接关系到推广的成败。因为县级中心(站)、乡(镇)林业站,贴近生产第一线,处于林业生产最基层,一手连着林业种植户,一手握着成果。但由于各种原因,县级中心(站)、乡(镇)林业站的建设未达到设计之初的要求。
1.2人员缺乏业务知识。
目前,在我国基层从事林业科技推广的人员数量较少,未达发达国家数量的一半。而基层人员学历大部分为高中毕业,所学的专业知识中涉及林业的也很少,远不能适应林业科技推广的需要。再加上思想上认识不足,普遍存在只有书本知识,没有实践经验,不能吃苦耐劳,不深入林区实践,不了解林业种植户需要,仅在小范围内进行试验示范等问题,不能得到林业种植户的认可,使林业科技推广工作举步维艰。
1.3上下缺乏有效的沟通。
近年来,尽管林业科技推广力度不断加大,但实际情况是为推广而搞推广,林业种植户所急需的好技术、新成果并未运用在实际中,科研人员不能主动到生产中,只在单位里弄成果,发明的新技术和新成果引进来,示范和推广范围较小。即使搞了示范和推广,也大多停留在表面上,未产生实效。相应地,林业种植户对于林业科技推广组织也不了解,如在实际生产中遇到问题无从下手,不能与科技人员沟通,存在很大的盲目性,影响了自身的效益。
2几点建议。
2.1转变机制。
首先要建立行之有效的科技成果推广体系。这种推广体系作为社会化服务体系的主体,是国家林业保护系统的一部分,承担着科教兴林战略和农村经济结构战略性调整的'重任,学习并贯彻《农业技术推广法》和其他有关规定,稳定林业科技推广体系。其次要制定相应的激励政策。政府早已出台《关于调动林业科技人员积极性的若干规定》的文件,但落实不到位,为调动科技推广人员的积极性、创造性,充分发挥领导机构的作用,建议实行科技特派员制度,采取村会协作模式等,目前这些方法已在多个地区推广开来,取得不少成绩。最后要采取与市场经济相一致的机制,如政府投资一些生态效益、经济效益较高的推广项目,由林农或林业企业承担,由政府实施监管。
2.2构建平台。
目前林业系统内部存在条块分割、力量分散的局面,这种各自为战的状况不利于推广事业的发展,要整合各种资源,有效利用科技、信息和政策。做到“三个整合”,整合信息资源,要充分利用互联网络信息的优势,根据需要收集、发布、提供各种信息。整合人力资源,协同专业技术人员,为林业推广提供技术保证;支持科技人员以股份制等方式参与林业生林业实体;在实践中对林业种植大户进行培训,不断提高林业种植大户解决实际问题的能力。整合技术资源,将研究成果和技术进行组装,面向全社会、广大林业种植户发布,大力宣传新型实用成果和技术。
2.3保障资金投入。
要认真贯彻落实党和国家的有关规定,保障各项资金持续的投入,引导全社会对林业科技推广增加资金投入,通过多种方式进行宣传,使各级政府每年对林业的投入不断提高。
2.4监控监督。
在林业推广中,推广前应做好决策和论证,实施过程中的政府要起到监控监督。要按照党和国家的有关政策,要认真学习、借鉴其他项目的管理经验,加强财务监督,待项目完成至某一阶段时,组织专家检查,经检查合格方能继续付款,以确保成果推广项目的有效性。
2.5人才建设。
要想把林业科技推广做好,离不开人才队伍的建设。一要组织学习培训,提高推广人员的素质,大力培养实用型人才;二要购置必要的设备,改善学习、工作和生活条件;三要加大对种植大户的培训,全面提高林业种植大户的技能,为林业发展提供人才支撑。
作者:魏凤翠单位:河北省新乐市林业局林业站。
纳米材料科技论文篇二
[摘要]纳米医学是纳米技术与医药技术结合的产物,纳米医学研究在疾病诊断和治疗方面显示出了巨大的应用潜力。近几年,纳米技术突飞猛进,作为纳米技术的重要领域的纳米生物工程也取得了辉煌的成就。本文从纳米医学、纳米生物技术和纳米生物材料三个方面,讲述了纳米生物工程的重大进展。本文就纳米诊断技术、组织修复和再生医学中的纳米材料、纳米药物载体、纳米药物等方面的研究现状与进展进行综述,并探讨纳米医学的发展前景。
1、跨世纪的新学科——纳米科技。
所谓/纳米科技,就是在0.1~100纳米的尺度上,研究和利用原子和分子的结构、特征及相互作用的高新科学技术,它是现代科学和先进工程技术结合的产物。1990年7月,第一届国际纳米科技会议的召开,标志着纳米科技的正式诞生。时至今日,纳米科技涉及到几乎现有的所有科学技术领域。它的诞生,使人类改造自然的能力直接延伸到分子和原子。它的最终目标,是人类按照自己的意志操纵单个原子,在纳米尺度上制造具有特定功能的产品,实现生产方式的飞跃。目前,纳米科技已经取得一系列成果,正处于重大突破的前夜。研究者认为,这一兴起于本世纪90年代的纳米科技,必将雄踞于21世纪,对人类社会产生重大而深远的影响。
2、纳米医学的提出。
纳米医学的形成除了纳米技术之外,其医学本身也应具有可应用纳米技术的客观基础和必要条件。客观基础是指,像其他物质一样,医学研究的主体———人体本身是由分子和原子构成的。实现纳米医学的必要条件是,要在分子水平上对人体有更为全面而详尽的了解。随着现代生物学和现代医学的不断发展,人类在生物学和医学等领域的研究内容已开始从细胞、染色体等微米尺度的结构深入到更小的层次,进入到单个分子甚至分子内部的结构。这些极其微细的分子结构的特征:尺度空间在0.1-100nm,属于纳米技术的尺度范围。研究这些纳米尺度的分子结构和生命现象的学科,就是纳米生物学和纳米医学。纳米医学是一门涉及物理学、化学、量子学、材料学、电子学、计算机学、生物学以及医学等众多领域的综合性交叉学科。freitas曾给纳米医学下过一个较详细的定义:他认为,纳米医学是利用人体分子工具和分子知识,预防、诊断、治疗疾病和创伤,劫除疼痛,保护和改善人体健康的科学和技术。目前的纳米医学研究水平还处于初级阶段,当然,由于各国科学工者的不懈努力,纳米医学研究领域已初露曙光,有部分研究成果已开始接近临床应用。
从定义来看,纳米医学可以分为两大类,一是在分子水平上的医学研究,基因药物和基因疗法等就是典型体现;二是把其他领域的纳米研究成果引入医学领域,如某种纳米装置在医疗和诊断上的应用。纳米医学的奥秘在于,可以从纳米量级的尺度来进行原来不可能达到的医疗操作和疾病防治。当生命物质的结构单元小到纳米量级的时候,其性质会有意想不到的变化。这种变化既包括物质的原有性能变得更好,还可能有我们所意想不到的性能和效益,从而用来治病防病。
3、纳米技术的医学应用3.1诊断疾病。
这是纳米医学中的一个非常活跃的领域,适时准确地释放药物是它的基本功能之一。科学家正在为糖尿病人研制超小型的,模仿健康人体内的葡萄糖检测系统。它能够被植入皮下,监测血糖水平,在必要的时候释放出胰岛素,使病人体内的血糖和胰岛素含量总是处于正常状态。美国密西根大学的博士正在设计一种纳米/智能炸弹,它可以识别出癌细胞的化学特征。这种智能炸弹很小,仅有20nm左右,能够进入并摧毁单个的癌细胞。
德国医生尝试借助磁性纳米微粒治疗癌症,并在动物实验中取得了较好疗效。将一些极其细小的氧化铁纳米微粒注入患者的肿瘤里,然后将患者置于可变的磁场中,氧化铁纳米微粒升温到45~47度,这一温度可慢慢热死癌细胞。由于肿瘤附近的机体组织中不存在磁性微粒,因此这些健康组织的温度不会升高,也不会受到伤害。科学家指出,将磁性纳米颗粒与药物结合,注入到人体内,在外磁场作用下,药物向病变部位集中,从而达到定向治疗的目的,将大大提高肿瘤的药物治疗效果。
纳米药物与传统的分子药物的根本区别在于它是颗粒药物。广义的纳米药物可分为两类:一类是纳米药物载体,即指溶解或分散有分子药物的各种纳米颗粒,如纳米球、纳米囊、纳米脂质体等。二是纳米药物,即指直接将原料药物加工成的纳米颗粒,或利用崭新的纳米结构或纳米特性,发现基于新型纳米颗粒的高效低毒的治疗或诊断药物。前者是对传统药物的改良,而后者强调的是把纳米材料本身作为药物。
3.2.1纳米药物。
直接以纳米颗粒作为药物的应用之一是抗菌药物。纳米抗菌药物具有广谱、亲水、环保、遇水后杀菌力更强、不会诱导细菌耐药性等多种性能。以这种抗菌颗粒为原料,成功地开发出了创伤贴、溃疡贴等纳米医药类产品。例如,纳米二氧化钛树脂基托材料具有一定的抗变形链球菌和抗白色念珠菌的效果,当树脂基托中抗菌剂的浓度达到3%时,即可达到满意的抗菌效果。
无机纳米颗粒作为新型的抗癌药物为肿瘤治疗提供了新的思路。研究人员用gd@c82(oh)22处理得肝癌的小鼠,在10.7mol/kg的注射剂量下能有效地抑制肿瘤生长,同时对机体不产生任何毒性。其抑瘤效应不是通过纳米颗粒对肿瘤的直接杀伤起作用,而是可能通过激活机体免疫来实现对肿瘤的抑制作用。纳米羟基磷灰石在体外对恶性肿瘤细胞产生明显的抑制作用,而对正常细胞作用甚微,可望通过进一步的研究获得一种区别于传统的化疗药物的纳米无机抗癌药物。此外,有的物质纳米化后出现新的治疗作用,如二氧化钛纳米粒子可抑制癌细胞增殖;二氧化铈纳米颗粒可以清除眼中的电抗性分子并防治一些由于视网膜老化而带来的疾病。
3.2.2纳米药物载体。
纳米生物技术是纳米技术和生物技术相结合的产物,它即可以用于生物医学,也可以服务于其它社会需求。所包含的内容非常丰富,并以极快的速度增加和发展,难以概述。
3.3.1生物芯片技术。
生物芯片是在很小几何尺度的表面积上,装配一种或集成多种生物活性,仅用微量生理或生物采样,即可以同时检测和研究不同的生物细胞、生物分子和dna的特性,以及它们之间的相互作用,获得生命微观活动的规律。生物芯片可以粗略地分为细胞芯片、蛋白质芯片(生物分子芯片)和基因芯片(即dna芯片)等几类,都有集成、并行和快速检测的优点,已成为21世纪生物医学工程的前沿科技。
近2年,已经通过微制作(mems)技术,制成了微米量级的机械手,能够在细胞溶液中捕捉到单个细胞,进行细胞结构、功能和通讯等特性研究。美国哈佛大学的教授领导的研究人员,发展了微电子工业普遍使用的光刻技术在生物学领域的应用,并研制出效果更好的软光刻方法。以此,制出了可以捕捉和固定单个细胞的生物芯片,通过调节细胞间距等,研究细胞分泌和胞间通讯。此类细胞芯片还可以作细胞分类和纯化等。它的功能原理非常简单,仅利用芯片表面微单元的几何尺寸和表面特性,即可达到选择和固定细胞及细胞面密度控制。
美国圣地亚国家实验室的发现实现了纳米爱好者的预言。正像所预想的那样,纳米技术可以在血流中进行巡航探测,即时发现诸如病毒和细菌类型的外来入侵者,并予以歼灭,从而消除传染性疾病。
一种探测单个活细胞的纳米传感器,探头尺寸仅为纳米量级,当它插入活细胞时,可探知会导致肿瘤的早期dna损伤。
3、4组织修复和再生医学中的纳米材料。
将纳米技术与组织工程技术相结合,构建具有纳米拓扑结构的细胞生长支架正在形成一个崭新的研究方向。相对于微米尺度,纳米尺度的拓扑结构与机体内细胞生长的自然环境更为相似。纳米拓扑结构的构建有可能从分子和细胞水平上控制生物材料与细胞间的相互作用,引发特异性细胞反应,对于组织再生与修复具有潜在的应用前景和重要意义。将纳米纤维水凝胶作为神经组织的支架,在其中生长的鼠神经前体细胞的生长速度明显快于对照材料。向高分子材料中加入碳纳米管可以显著改善原有聚合物的传导性、强度、弹性、韧性和耐久性,同时还可以改进基体材料的生物相容性。研究发现,随着复合物中碳纳米管含量的增加,神经元细胞和成骨细胞在复合材料上的黏附与生长也越来越活跃,而星形细胞和成纤维细胞的活性则呈现同等程度的下降。研究人员设计的人造红细胞输送氧的能力是同等体积天然红细胞的236倍,可应用于贫血症的局部治疗、人工呼吸、肺功能丧失和体育运动需要的额外耗氧等。研究人员成功合成了模拟骨骼亚结构的纳米物质,该物质可取代目前骨科常用的合金材料,其物理特性符合理想的骨骼替代物的模数匹配,不易骨折,且与正常骨组织连接紧密,显示出明显的正畸应用优势。
纳米自组装短肽材料rada16-i与细胞外基质具有很高相似性,rada16-i纳米支架可以作为一种临时性的细胞培养人工支架,它能很好地支持功能型细胞在受损位置附近生长、迁移和分化,因而有利于细胞抵达伤口缝隙,使组织得以再生。有研究人员利用rada16-i纳米支架修复了仓鼠脑部的急性创伤,并且恢复了仓鼠的视觉功能。rada16-i形成的水凝胶可用作新型的简易止血剂,用于多种组织和多种不同类型伤口的止血。
4、我国发展纳米生物学和纳米医学的现状和发展策略。
目前,我国在纳米生物和医学领域内的研究基础还比较薄弱,通过采取各种激励措施和各种研究计划的实施,特别是国家自然科学基金委的纳米技术重大研究计划对纳米生物和纳米医学项目的支持,我国在纳米生物和纳米医学方面的研究状况有了很大的改善,生物、医学界的许多院、所相继建立了有关纳米技术的研究室,如中国医学科学院基础医学研究所、军事医学科学院毒物药物研究所和生物物理研究所等都设立了纳米研究室,初步形成了一只较强的研究队伍。近年来,来自化学、物理、信息、药物、生物和医学等领域的科学家通过几次研讨会进一步明确了纳米生物和纳米医学领域的研究方向和内容,并建立了较密切的合作。我国在纳米生物和纳米医学的研究领域也涌现了一批极具特色的研究成果,如在生物传感器、生物芯片、新型药物载体和靶向药物、新型纳米药物剂型、新造影剂、重大疾病的机制、纳米材料的应用和生物安全性及重大疾病预防和早期诊断与治疗技术等方面。但是,这些研究的水准与国际先进水平还有相当的差距,离国家、社会的需求也有相当远的距离。
纳米医学工程的建立不仅是因为有其迫切的需要,而且也因为有了实现的可能。如今,纳米科技在国际上已崭露头角,世界各发达国家纷纷开展纳米科技的研究。在我国,科技界对纳米科技的重要性有了共识,纳米科技研究已取得引人注目的成果。学科发展和社会需要是推动社会发展的巨大动力,学科发展可以创造新的需求,社会需求可以促进学科向深度和广度发展。纳米生物医学工程正在出现,我们无力将它阻挡。虽然它的广泛应用尚有待时日,并潜在危险,但若没有它,我们现在面临的许多生物医学工程问题就不可能得到满意的解决。
9、10):2-5.[14]奇云。纳米化学研究进展[j]。现代化工,1993,13(8):38-39.[15]华中一。纳米科学与技术[j]。科学,2000,52(5):6-10.。
纳米材料科技论文篇三
同学们好!今天我要演讲的题目是科技的平衡发展。
首先我用邓小平爷爷的话作为本次演讲的开头“科技是第一生产力”,很精辟,却道出全世界各国的发展方向,这说明,科技与一个国家的成长有着直接的联系。
居里夫人曾经说过,“我要把人生变成科学的梦,然后再把梦变成现实。”人类发展到现在,是头脑开拓,思想进化的结果,这个过程十分缓慢,甚至中间有许多的弯路。但古往今来,却有多少人的思想穿越时空,到达过遥远的太空,深入过不可探测的海底,为人类创造出一个崭新的天地。创造,创造是人类成为自然的主宰者的一个原因,掌握科技,更是我们人类应该引以为豪的骄傲资本。
想象一下,如果时光倒流,我们回到了那个男耕女织的年代。是的,没有了电灯,电视,电脑,没有洗衣机,手机,发电机,我们会怎么样?我们会认为世界糟成了什么样子。其实也没有什么嘛,陶渊明一样育菊酿酒,补他的破篱笆,苏轼一样闲步前庭,赏他的白月光。古人什么都不知道,他们认识自然的能力和速度很有限。所以,我们要感谢牛顿,感谢瓦特,感谢爱迪生,爱因斯坦,哥伦布,麦哲伦,等等的科学巨匠和那些勇于探索的人们。他们的贡献让我们偷了个大懒,有汽车代步,有电子e—mail,有自来的干净水……,我们的日子很舒适。但是,科技能够解除饥荒也能制造生化危机;科技能减少人的死亡,也能使战争留下的后遗症更巨大。一颗小小的纽扣电池可以污染60万升的水,一个5号电池可以使一平方米的土地再没有农业价值。科技使我们的探索范围越来越大,却使我们的可用资源越来越少,有人预言,全球的石油资源在40年之内消耗殆尽,也许我们的下一代,在下一代,将没有资源可用。但社会已经发展到了这个阶段,无可挽回,我们不可能马上停止开采资源,也不可能抑制科技的进步,我们已经发现了世界,认识了世界,接下来,我们要靠科技来改变世界,靠科技拯救世界。
我们有太多的期待。期待强国能再生能源的科技无条件传播给发展中国家,期待我们能够使资源循环利用起来。我们有太多的抱负,我们要把世界连为一村,资源是地球的,不是你霸这我抢着就会多一些。我们相信这会成为现实,因为有你,有我。今天的演讲就到这里!谢谢!
纳米材料科技论文篇四
夏天来了,天气炎热。许多小伙伴们都喜欢买冰镇饮料。喝上一口啊,美滋滋。不少同学会发现白天喝饮料的时候,这吸管怎么歪了呢?喝的正舒畅呢,这吸管弯了,我怎么喝啊?别急别急,其实我们喝饮料的时候,就会遇见一个有趣的科学原理——光的折射现象。
折射定律——由荷兰数学家斯涅尔发现。简单来说,光在水中和空气中的传输速度是不一样的,导致他们的传播方向也不一样。因为光具有折射作用,从水面以下折射到水面上的光在不同的介质中被折射了(介质也就是水和空气)不知道。光从空气到水的途中要经过两种介质,所以这两种介质的交界处发生了变化。那么折射到我们肉眼中的就是管子错开的现象。
因为光的几种特性。出现了一些特别的自然景观。比如神秘的海市蜃楼,现在我们或许可以用科学的理论去解释这一自然景象的发生。光通过空气,直射入水中,然后折射到大气里,最后可能会折射到沙滩上,湖面上。新闻报告有说一座城市突然出现在水面上。实在是令人惊叹。但海市蜃楼的出现与地理位置、地球物理条件以及那些地方在特定时间的气象特点等都有着密切联系,所以是非常少见的自然景观了。
自然界真是伟大。有着千千万万的神奇的事物等着人类去追寻。我们一定不会停止探索的脚步,学科学,涨知识,思考他们的道理。一根吸管就可以引起我们无穷的幻想。我相信在我的未来还会有这样无数根“吸管”,等着我向它发出疑问,一步步解决。这就是学科学学物理的乐趣。
纳米材料科技论文篇五
于琳枫(12化学1班)。
摘要:二氧化钛纳米管由于新奇的物理化学性质引起了广泛的关注,本文就近年来在制备方法﹑反应机理﹑二级结构及掺杂和应用方面予以综述,并讨论了今后可能的研究发展方向。
关键词:二氧化钛,纳米管,制备,反应机理,二级结构。
0引言。
tio2俗称钛白粉,无毒、无味、无刺激性、热稳定性好,且原料来源广泛易得。它有三种晶型:板钛矿、锐钛矿和金红石型。tio2最早用来做涂料。
1.1气相法。
包括:直流电溅射法、高频无线电溅射法、分子束取向生长法和等离子体法等。
1.2液相法。
目前制备tio2纳米材料应用最广泛的方法是各种前驱体的液相合成法。这种方法的优点是:原料来源广泛、成本较低、设备简单、便于大规模生产。但是产品粒子的均匀性差,在干燥和煅烧过程中易发生团聚。应用最普遍的液相制备方法包括液相沉积法和微乳液法等。
1.2.1液相沉积法。
液相沉积法是以无机钛盐作原料,通过直接沉积来制备功能tio2粉体和薄膜的液相法。deki等用(nh4)2tif6和h3bo3的水溶液为起始溶液,制备了tio2薄膜。imai等用添加了尿素的tif4和ti(so4)2的水溶液制备了不同形貌的tio2纳米材料。液相沉积法具有以下优点:对仪器要求比较低,温度要求低(30~50℃),基片选择比较广等。
1.2.2微乳液法。
2.1氧化钛纳米管形成的反应机理。
尚不确定。理论上钛纳米带折叠或卷曲形成纳米管时,可形成下列3种形状:(a)蛇形的,即单层纳米管的卷曲;(b)洋葱式的,即几个有弱相互作用的纳米片的卷曲;(c)同心式的,通过卷曲或者折叠成多层的纳米管。但实际上,(c)种形状在合成时很难出现。yao和ma通过tem研究分别证实了(a)和(b)构型钛纳米管的存在。
梁建等则认为钛纳米管的生长机理符合3-2-1d的生长模型,在水热合成的过程中,在高压高温和强碱作用下,二氧化钛块体沿着(110)晶面被剥落成碎片,在片的两面有不饱和悬挂键,随着反应的进行,不饱和悬挂键增多,使薄片的表面活性增强,开始卷曲成管状,以减少体系的能量,这一点从反应中间产物中观察到大量的片状及卷曲态得的到证明。dimitryv.bavykin[19]等系统地研究了合成温度以及tio2/naohmol比对制备二氧化钛纳米管形貌的影响。认为图3-b符合氧化钛纳米管的形成机理,并给出了形成机理的原始驱动力的解释。dimitryv.bavykin等进行了氧化钛纳米管形成的热力学和动力学研究。该模型见图4能够很好的解释实验中增加tio2/naoh的摩尔比,氧化钛纳米管的平均管径也增大。同时也可以解释反应温度增加有利于纳米管的平均管径增大。
2.2纳米管的热稳定性及氧化钛纳米管的晶型。
由于二氧化钛纳米管为无定形结构,在热力学上,属于介稳态。因此研究温度对其热稳定性的影响颇有必要。王保玉等以tio2为原料制备成tio2纳米管,通过不同温度焙烧得到不同的样品,用tem,xrd,ft-ir,bet等手段详细的研究了温度对晶型,比表面积的影响。研究表明,在300℃和400℃焙烧存在着两次比表面积的突降,用化学法合成的纳米管在400℃时,比表面积降到很小,管的结构严重被破坏。用化学法合成的纳米管是无定形的,而模板法制备的纳米管为锐钛矿型的。这可能是因为化学法制备的纳米管为多层,层与层之间不能形成三维空间的点阵结构。而王芹等研究则发现钛纳米管经过400℃热处理后能保持其纳米管的形貌,600℃有纳米管间烧结的现象,800℃时管的形状完全被破坏。可见合成方法的不同,氧化钛纳米管的热稳定性也有很大的差异。
tio2纳米材料的很多应用都是和其光学性质紧密相连的。但是,tio2的带隙在一定程度上限制了tio2纳米材料的效率。金红石型tio2的带隙是3.0ev,锐钛矿型是3.2ev,只能吸收紫外光,而紫外光在太阳光中只占很小的一部分(10%)。因而,改善tio2纳米材料性能的一个目的就是将其光响应范围从紫外光区拓展到可见光区,从而增加光活性。目前经常采用的改性方法包括贵金属沉积、离子掺杂、染料敏化和半导体复合等方法。
5.1贵金属沉积。
tio2光催化活性的影响,发现fe、mo、ru、os、re、v和rh离子掺杂可以把tio2的光响应拓宽到可见光范围,其中fe离子掺杂效果最好,而掺杂co和al会降低其光催化活性。wu等定性分析了过渡金属(cr、mn、fe、co、ni和cu)离子掺杂对tio2的光催化活性的影响。xu等比较了不同稀有金属(la、ce、er、pr、gd、nd和sm)离子掺杂对tio2光催化活性的影响。
阴离子掺杂可以改善tio2在可见光下的光催化活性、光化学活性和光电化学活性。在tio2晶体中掺杂阴离子(n、f、c、s等)可以将光响应移动到可见光范围。不像金属阳离子,阴离子不大可能成为电子和空穴的再结合中心,因而能够更有效地加强光催化剂的催化活性。asahi等测定了取代锐钛矿tio2中o的c、n、f、p和s的掺杂比例。发现p态n和2p态o的混合能使价带边缘向上移动从而使得tio2带隙变窄。尽管s掺杂同样能使tio2带隙变窄,但是由于s离子半径太大很难进入tio2晶格。研究表明c和p掺杂由于掺杂太深不利于光生电荷载体传递到催化剂表面,所以对光催化活性的影响不是很有效。ihara等将硫酸钛和氨水的水解产物在400℃的干燥空气中煅烧,得到了可见光激发的n掺杂tio2光催化剂。
5.3染料敏化。
有机染料被广泛地用作tio2的光敏化剂来改善其光学性质。有机染料通常是具有低激发态的过渡金属化合物,像吡啶化合物、苯二甲蓝和金属卟啉等。yang等用联吡啶、carp等用苯二甲蓝染料作为感光剂敏化tio2,发现这些染料可以改善光生电子空穴对的电荷分离,从而改善了催化剂的可见光吸收。
5.4半导体复合。
针对tio2纳米材料的性质、合成、改性和应用,人们已经做了广泛的研究。随着tio2纳米材料的合成和改性方面的突破,其性能得到不断地改善,新应用也不断的被发现。但从目前的研究成果看,可见光催化或分解水效率还普遍很低。因此如何通过对纳米tio2的改性,有效地利用太阳光中的可见光部分,降低tio2光生电子空穴对的复合机率,提高其量子效率是今后的研究重点。
参考文献。
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纳米材料科技论文篇六
在当今社会,人们生活水平越来越高,科技越来越发达,一些高科技也层出不穷,但是在生活中,有一些发明并不是十全十美,这些例子值得我们深思。
比如,我们生活中最常见的塑料袋,它之所以被誉为20世纪最糟糕的发明是因为它虽然方便了人们出行,携带东西方便,但是科学家忘记了一点,在塑料袋由慢慢被人们接受到经常使用以后,是否能合理使用并且合理处置用过后的塑料袋。由于它不能被降解,导致环境污染,阻碍植物生长,给农作物带来了严重的减产。
最近,科学家发现了第八个大陆、那是由人们所用过的塑料袋被风吹到海里堆积而成!它们经过海水的慢慢腐蚀,演变成了新大陆!由此看来,并不是所有发明都是十全十美的,但是,为了避免对环境造成更大的伤害,科学家已经开始研制可降解的塑料袋,并且有限制的让人们使用塑料袋,让人们花钱购买塑料袋,提倡使用布包。
池这个发明也不是十全十美的。
所以,为了防止土地被电池所污染,人们开始建回收电池垃圾箱,开始回收利用电池,这是一种保护措施。另一种就是发明代替产品,不用电池也可以储存电,但是目前科学家还没有发明出来能够完全代替电池的产品。所以,未来等着我们去发明。
再比如,现在最新的发明——机器人,它们能帮助人类工作,能比人类工作效率高,既实用又方便,让人们的生活更轻松,减小压力。但是,一旦机器人进入市场,并且大量使用会造成什么后果?会使人类失业率增大,造成人类手工业退化。它是方便了人们生活,但是长期使用机器人会使人类社会慢慢停滞不前,所以,我们要合理的使用机器人,只让它们代替人类做一些对人类来说比较高难的工作,这样会更加加大对机器人的利用率,并且没有导致大批人员失业。
由此看来,当今最先进的发明——机器人,也有它的弊端,科技创新并不是十全十美的、我们在合理使用它们同时也要扬长避短,把科技创新的优点加大,缺点减为最小,使科技创新的利用率加强,逐步使人类社会提高。
同学们,让我们用勤奋的双手,智慧的头脑使自己成为未来科技的主人,努力创造发明,为人类社会做出贡献。
纳米材料科技论文篇七
学院:材料与能源学院。
姓名:夏国东。
学好:3110006707。
21世纪前20年,是发展纳米技术的关键时期。由于纳米材料特殊的性能,将纳米科技和纳米材料应用到工业生产的各个领域都能带来产品性能上的改变,或在性能上有较大程度的提高。利用纳米科技对传统工业,特别是重工业进行改造,将会带来新的机遇,其中存在很大的拓展空间,这已是国外大企业的技术秘密。英特尔、ibm、sony、夏普、东芝、丰田、三菱、日立、富士等具有国际影响的大型企业集团纷纷投入巨资开发自己的纳米技术,并到得了令世人瞩目的研究成果。纳米技术在经历了从无到有的发展之后,已经初步形成了规模化的产业。欧盟、日本、俄罗斯、澳大利亚、加拿大、中国、韩国、以色列、新西兰等国在纳米材料领域的投资较大。日本国会提出要把发展纳米技术作为今后数十年日本的立国之本,政府机构和大公司是其研究资金的主要来源,中小企业的作用很小。
中国在上世纪80年代,将纳米材料科学列入国家“863计划”、和国家自然基金项目,投资上亿元用于有关纳米材料和技术的研究项目。但我国的纳米技术水平与欧美等国的差距很大。目前我国有50多个大学20多家研究机构和300多所企业从事纳米研究,已经建立了10多条纳米技术生产线,以纳米技术注册的公司100多个,主要生产超细纳米粉末、生物化学纳米粉末等初级产品。
目前纳米材料与技术在各方面的应用越来越广泛,小到日常使用的刀具,大到航空航天,都遍布纳米材料的身影。
1、纳米技术在建筑涂料中的应用。
涂料是建筑物的内衣(内墙涂料)和外衣(外墙涂料),国内传统的涂料普遍存在悬浮稳定性差、不耐老化、耐洗刷性差、光洁度不高等缺陷。纳米复合涂料就是将纳米粉体用于涂料中所得到的一类具有耐老化、抗辐射、剥离强度高或具有某些特殊功能的涂料。在建材(特别是建筑涂料)方面的应用已经显示出了它的独特魅力。
随着社会工业化的深入发展和我国基础建设的广泛开展,水泥混凝土作为一种传统的建材,其产量和用量都在不断地增加,高性能混凝土已成为水泥基复合材料领域中的研究热点。同时,许多特殊领域要求水泥混凝土具有一定的功能性,如希望其具有吸声、防冻、高强且高韧性等功能。纳米材料由于具有小尺寸效应、量子效应、表面及界面效应等优异特性,因而能够在结构或功能上赋予其所添加体系许多不同于传统材料的性能。利用纳米技术开发新型的混凝土可大幅度提高混凝土的强度、施工性能和耐久性能。
二十世纪90年代初,日本nihara首次报道了以纳米尺寸sic颗粒为第二相的纳米复相陶瓷具有很高的力学性能,并具有很多独特的性能。含有20%纳米钴粉的金属陶瓷是火箭喷气口的耐高温材料。氧化物纳米材料在这方面都优于同质传统陶瓷材料,在陶瓷基中添加其他纳米微粒的效果也正在研究。利用纳米粒子特殊的光电磁特性制成太阳能陶瓷、远红外陶瓷等,用于建筑物饰面,可开发太阳能,调节环境温度,促进人们身体健康。纳米技术在陶瓷上的应用潜力不可估量。
4、在国防科技上的应用。
纳米技术将对国防军事领域带来革命性的影响。例如:纳米电子器件将用于虚拟训练系统和战场上的实时联系;对化学、生物、核武器的纳米探测系统;新型纳米材料可以提高常规武器的打击与防护能力;由纳米微机械系统制造的小型机器人可以完成特殊的侦察和打击任务;纳米卫星可用一枚小型运载火箭发射千百颗,按不同轨道组成卫星网,监视地球上的每一个角落,使战场更加透明。而纳米材料在隐身技术上的应用尤其引人注目。在雷达隐身技术中,超高频段电磁波吸波材料的制备是关键。纳米材料正被作为新一代隐身材料加以研制。
5、纳米医学和生物学。
从蛋白质、dna、rna到病毒,都在1-100nm的尺度范围,从而纳米结构也是生命现象中基本的东西。细胞中的细胞器和其它的结构单元都是执行某种功能的“纳米机械”,细胞就象一个个“纳米车间”,植物中的光合作用等都是“纳米工厂”的典型例子。纳米微粒的尺寸常常比生物体内的细胞、红血球还要小,这就为医学研究提供了新的契机。
经过几十年对纳米技术的研究探索,现在科学家已经能够在实验室操纵单个原子,纳米技术有了飞跃式的发展。纳米技术的应用研究正在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪4大领域高速发展。可以预测:不久的将来纳米金属氧化物半导体场效应管、平面显示用发光纳米粒子与纳米复合物、纳米光子晶体将应运而生;用于集成电路的单电子晶体管、记忆及逻辑元件、分子化学组装计算机将投入应用;分子、原子簇的控制和自组装、量子逻辑器件、分子电子器件、纳米机器人、集成生物化学传感器等将被研究制造出来。
新产物的出现总是伴随着优点与缺点,纳米材料的发展也不是一帆风顺的,随着人们对纳米材料的认识不断加深,一些存在的问题也不断被发掘出来。
1、职业暴露人群,包括纳米技术的研发人员和工人的健康安全问题。根据现有的毒理学研究,纳米粉尘和颗粒有可能通过呼吸和皮肤接触进入人体。这就给长期暴露在纳米材料氛围中的一线工人和研发人员的健康带来潜在威胁。此外,纳米材料还有一个特点就是易燃易爆。万一因为操作不当等带来火灾或者爆炸,后果不堪设想。因此,如何切实保护在纳米材料生产场所中暴露人员的健康,以及实验室和工作场所纳米材料的管理、纳米材料运输过程中的安全措施以及一旦发生危险的危机处理问题等应该成为劳动保护法和工业环境法研究和关注的对象。
2、消费者的权益问题。随着纳米技术的产业化程度的提高,目前,在化妆品和食品中纳米技术的应用越来越多。市场上的化妆品和体育用品有许多是纳米材料产品,比如说防晒霜和口红。食品包装中的聚合物基纳米复合材料(pnmc)的应用、作为食品机械的润滑剂、纳米磁致冷工质和食品机械原材料中橡胶和塑料的改性等等都用到纳米材料。毫无疑问这些材料具有独特的优点。但是在安全上也具有不确定性。但目前进行标识的纳米材料还微乎其微。从知情同意的伦理原则出发,消费者和相关人员有权知道自己所接触的材料的内容及其风险程度。
3、环境保护问题。研究证明,不仅在纳米技术的工作场所的环境问题关系到相关人员的健康,而且废弃的纳米材料进入空气、土壤、水体等环境后,可以产生一系列环境过程,最终对人和整个生物链产生负面影响。由于纳米材料具有强烈的吸附能力。在扩散、迁移过程中,还能吸附大气、土壤中存在的一些常见化学污染物如多环芳烃、农药、重金属离子等。因此,环境法应该研究纳米材料的环境问题,尤其必须加强废弃纳米材料的管理。
在技术和经济全球化的今天,纳米技术的许多前沿问题亦如能源问题、环境问题以及生物技术的问题一样,不是基于一个国家的力量所能解决的。一旦国家之间与纳米技术相关的法律框架存在不同,就不可避免地会导致国际间合作研究的障碍,以及全球纳米技术风险与利益分配不公等问题,因此,有必要在一定的国际法体系下就纳米技术发展中的某些基本的标准、原理达成一致意见,实现各国相关法律体系的协调。在此基础上,制定全球性的指导纳米技术发展的基本原则框架,促进成员国和公众对于纳米技术的关注,真正推动纳米技术风险的“善治”。而如果没有一个全球治理的框架协议,将导致纳米技术发展中的恶意竞争,从而最终阻碍纳米技术的健康发展。。
纳米材料作为一种新型高科技材料,毫无疑问会引起一系列强烈的变革,中国对与纳米材料的研究与重视程度仍然落后于西方国家,在未来,如何在纳米材料领域更进一步不单是前人的责任更是我们大学生的责任,只有不断的自强不息,才能让祖国在未来高科技时代中不落于人后!
关键词:纳米材料,纳米科技,进展,应用,前景,问题。
摘要:纳米材料是21世纪的新型发展领域,在各个方面都有重大的应用,带来很多技术改革和创新,但是也存在一些不用忽视的问题,未来的发展需要靠我们的努力。
纳米材料科技论文篇八
纳米技术作为一门新兴的技术,在多个领域具有非常重要的应用,尤其是极大地推动了新型建材的发展,介绍了纳米技术在新型建筑涂料、复合水泥、自洁玻璃、陶瓷、防护材料等方面的应用,通过论述可知,纳米材料在新型建材领域具有很好的发展应用前景。
纳米技术;新型建材;应用;前景。
通常传统的涂料都存在悬浮稳定性差,耐老化、耐洗刷性差,光洁度不够等缺陷。而纳米涂料则能较好的解决这一问题,纳米涂料具有下述优越的性能:
(1)具有很好的伸缩性,能够弥盖墙体细小裂缝,具有对微裂缝的自修复作用。
(2)具有很好的防水性,抗异物粘附、沾污性能,抗碱、耐冲刷性。
(3)具有除臭、杀菌、防尘以及隔热保温性能。
(4)纳米涂料的色泽鲜艳柔和,手感柔和,漆膜平整,改善建筑的外观等。
虽然国内外对纳米涂料的研究还处在初步阶段,但是已在工程上得到了较广泛的应用,如北京纳美公司生产的纳米系列涂料已大量应用于北京建欣苑、建东苑等住宅区的外墙粉刷,效果良好。在首体改造工程中,使用纳米涂料1700吨,涂刷6万平方米。复旦大学教育部先进涂料工程研究中心的专家已研发出了“透明隔热玻璃涂料”。
普通水泥混凝土因其刚性较大而柔性较小,同时其自身也存在一些固有的缺陷,使其在使用过程中不可避免地产生开裂并破坏。为了解决这一问题就必须加速对具有特殊性能混凝土的研发,而纳米混凝土就能有效的解决这样问题,纳米混凝土,与普通混凝土相比,纳米混凝土的强度、硬度、抗老化性、耐久性等性能均有显著提高,同时还具有防水、吸声、吸收电磁波等性能,因而可用于一些特殊的建筑设施中(如国防设施)。通常在普通混凝土中加入纳米矿粉(纳米级sio2、纳米级caco3)或者纳米金属粉末已达到纳米混凝土的性能,而且通过改变纳米材料的掺量还能配置出防水砂浆等。目前开发研制的纳米水泥材料包括纳米防水复合水泥,纳米敏感水泥、纳米环保复合水泥以及纳米隐身复合水泥。
纳米防水水泥是通过在水泥中添加xpm水泥外加剂的纳米材料而制成的,该纳米外加剂掺入水泥后,可以加快水泥诱导期和加速期的水化反应,改善水泥凝固的三维结构,同时提高水泥石的密实度,增强了防水性能。
纳米敏感水泥是在水泥中加入对周围环境变化十分敏感的纳米材料,从而达到改善水泥制品温敏、湿敏、气敏、力敏等性能。根据添加的敏感材料的不同可将纳米敏感水泥用于化工厂的建设、高速路面的铺设等。
纳米环保复合水泥是利用纳米材料的光催化功能,从而使水泥制品具有杀菌、除臭以及表面自清洁等功能。通常是选用tio2作为纳米添加剂。
纳米隐身复合材料是通过使用具有吸收电磁波功能的纳米材料(纳米金属粉居多),在电磁波照射时,纳米材料的表面效应使得原子与电子运动加剧,促使电子能转化为热能,加强对电磁波的吸收,从何使材料能够在很宽的频带范围内避开雷达、红外光的侦查,这一材料常用于军事国防建筑等。
普通玻璃在使用过程中会吸附空气中的有机物,形成难以清洗的有机污垢,同时,水在玻璃上易形成水雾,影响可见度和反光度。而通过在平板玻璃的两面镀制一层tio2纳米薄膜形成的纳米玻璃,则能有效的解决上述缺陷,同时tio2光催化剂在阳光作用下,可以分解甲醛、氨气等有害气体。此外纳米玻璃具有非常好的透光性以及机构强度。将这种玻璃用作屏幕玻璃、大厦玻璃、住宅玻璃等可免去麻烦的人工清洗过程。
陶瓷因其具有较好的耐高温以及抗腐蚀性以及良好的外观性能而在工程界得到了广泛的应用(如铺贴墙面的瓷砖),但是陶瓷易发生脆性破坏,因而在使用过程中也受到了一定的限制。使用纳米材料开发研制的纳米陶瓷则具有良好的塑性性能,能够吸收一定量的外来能量。在陶瓷基中加入纳米级的金属碳化物纤维可以大大提高陶瓷的强度,同时具有良好的抗烧蚀性,火箭喷气口的耐高温材料就选用纳米金属陶瓷作为耐高温材料。用纳米sic、si3n、zno、sio2、tio2、a12o3等制成的陶瓷材料具有高硬度、高韧性、高强度、耐磨性、低温超塑性、抗冷热疲劳等性能优点。纳米陶瓷将作为防腐、耐热、耐磨的新材料在更大的范围内改变材料的力学性质,具有非常广阔的应用前景。
通常是在胶料中加入炭黑等以提高材料的防水性能,但这种材料的耐腐蚀性以及耐侯性较差,易老化,研制具有高强、耐腐蚀、抗老化性能的防水材料也是工程界一直在积极研究的问题,纳米防水材料能够很好满足上述要求,北京建筑科学研究院就成功的研制了具有较好耐老化性能的纳米防水卷材,该类防水卷材具有很好的强度、韧性、抗老化性以及光稳定性、热稳定性等。纳米防水卷材具有叫广泛的应用前景,如建筑顶面、地下室、卫生间、水利堤坝以及防潜工程等。
随着我国推行节能减排的方针,工程界也越来越注重建筑的保温节能性能,我国目前使用的比较多的仍是聚氨酯、石棉等传统隔热保温材料,这些材料在使用过程中容易产生一些对人体有害的物质,如石棉与纤维制品含有致癌物质,聚氨酯泡沫燃烧后释放有毒气体,而通过使用纳米材料开发研制的保温材料则能避免这些弊端,如以无机硅酸盐为基料,经高温高压纳米功能材料改性而成的保温材料不仅具有很好的保温效果,同时对人体也无损害,是一种绿色环保保温材料。
对于一些在深海中作业的结构以及其他特殊环境下工作的构件,它们对结构的密封性的要求非常高,已超过了普通粘合剂和密封剂所能满足的范围。国外通过在普通粘合剂和密封胶中添加纳米sio2等添加剂,使粘合剂的粘结效果和密封胶的密封性能都大大提高。其工作机理是在纳米sio2的表面包覆一层有机材料,使之具有永久性,将它添加到密封胶中很快形成一种硅石结构,即纳米sio2形成网络结构的胶体流动,提高粘接效果,由于颗粒尺寸小,更增加了胶的密封性。大型建材机械等主机工作时的噪声达到上百分贝,用纳米材料制成的润滑剂,既能在物体表面形成半永久性的固态膜,产生根好的润滑作用,大大降低噪声,又能延长装备使用寿命,具有非常好的应用前景。
纳米技术作为一门新兴的学科,被誉为二十一世纪最具有发展前景的技术,是对未来经济和社会发展产生重大影响的一种关键性前沿技术。纳米技术在建筑材料方面的应用前景非常广阔,纳米技术不仅会推动建材新产品的开发,还将为改善人们的生活环境,提高生活质量做出不可估量的贡献。纳米功能材料已成为国内外研究的热点,目前研究开发工作正处于刚刚起步阶段,还有很多问题还未很好的'解决,需要将进一步加速对纳米材料的研究以及推广应用。纳米材料将成为21世纪新型建筑材料的发展新方向,相信在不久的将来,我们将跨入一个全新的材料时代—纳米材料时代。
[1]@张立德。纳米材料[m].北京:化工出版社,2002.
[5]@唐辉宇,陈丽娟。纳米技术与环保建材[j].四川建材,2005,(1):6-8.
纳米材料科技论文篇九
微纳米生物技术是纳米科学与生命科学的前沿交叉领域,有着广泛的发展前景。主要是利用纳米科技领域的最新研究成果开展应用基础研究,深入探索多种纳米材料的性质,研究制备既有良好的生物相容性,又具有独特光、电性能的应用型功能纳米材料,并拓展其在生物学领域的应用前景。研究工作也将着重于加强重大疾病、传染病及遗传病的早期诊断与检测,研制新型纳米生物探针和纳米药物载体,发展分子细胞生物学研究的新方法和新技术,探索纳米生物学发展的新途径。
国内外现阶段主要研究方向及对微纳米生物技术的应用主要有:
个正确的锁就可以,也就是说只要先在某种材料上弄出一个可以和分子特殊形状相对应的模板,即可用来检测或分离特定分子。此外,经由设计特殊的分子模板,可达成如控制生化反应、纳米结构效应等功能。例如:新型纳米药物载体:研究与开发基于低生物毒性、低免疫原性、高生物相容性的功能纳米材料,并将其与生物分子(如短肽、蛋白等)结合,发展高效、安全、高靶向性、可控的纳米药物载体及基因治疗载体。
(3)生物选择性表面技术(bioselectivesurfaces):指在微纳米尺度下改变材料表面几何与化学性质,以控制细胞在材料表面的贴附、生长、运动等,进而调控细胞与组织的生理状况。例如以微影图案基质控制神经细胞的生长、透过生物选择性表面技术重建血脑屏障、以生物互动表面分析真菌生长等。
(4)分子过滤技术(molecularfiltration):通常指的是利用孔径在纳米级大小的透膜、微管、多孔材料等来有效过滤大小不等的分子,以达到分离与浓缩等目的。例如以胶原蛋白(collagen)覆于硅芯片表面的过滤装置、以纳米结构进行酵素传输等。
(5)特殊细胞分离技术(sparsecellisolation):有些细胞特别表现出和其它细胞不同的.特性与特殊的生理功能,而这类细胞的数目比例往往很小,因此能否有效将它们从其它细胞中分离出来就显得格外重要。通常本技术会通过开发或使用纳米尺度的仪器或设备达到分离特殊细胞的目的。例如从混合组织中分离被病毒感染的细胞、恶性肿瘤细胞、免疫细胞、胚胎细胞、干细胞及微生物等;或构建亚细胞(subcellular)等级细胞分类及分析系统。
热学、声学、压力、质量变化等相对应的换能器(transducer),将反应转换成可处理的讯号输出。生物传感器的基本结构包括:生物物质层、换能器、讯号处理系统、讯号输出系统。根据感测物质的种类可将生物传感器的种类区分为:酵素传感器、免疫传感器、受体传感器、微生物传感器、细胞传感器、组织传感器及核酸传感器等。
纳米材料科技论文篇十
时间过得飞快,一转眼改革已经30年了。这30年是中国历史上最不寻常的30年,这30年取得的巨大的进步让中国更辉煌!这30年让我们的生活水平与科技水平有了质的飞跃。
1978年,邓爷爷计划在东南沿海地区的进行经济改革,霎时全中国开始发生了前所未有的巨变。
回想过去,人们的房子只有60平方米左右,而现在大了好几倍;以前人们要让邮递员跑腿送信,现在打一个电话或手机、发一个电子邮件就行了;以前人们要跨越千山万水走几天几夜的路,现在坐车几分钟就到了。
现在人们生活在高科技创造的世界里,可以尽情享受高科技带来的好处。而且我们中国源源不断地打破“零”的记录:2003年10月15日—16日“长征2号f运载火箭”托举着“神舟5号飞船”升空,将中国第一位航天员杨利伟送上太空,完成了中国首次载人航天飞行。中国由此成为继俄罗斯、美国之后第三个拥有独立开展载人航天活动能力的国家;2008年5月1日,杭州湾大桥全线试运营通车,大桥北起浙江嘉兴市海盐县,南至宁波慈溪市,全长36公里,是目前世界上最长的跨海大桥。
今年我们的神舟七号飞上了上空,这又是一个突破……。
你看到中国的实力了吧!他们在这30年里不断成长。我相信,大家再携手努力一个30年,我们的祖国、我们的家乡将会飞得更快、更高!
纳米材料科技论文篇十一
于琳枫(12化学1班)。
摘要:二氧化钛纳米管由于新奇的物理化学性质引起了广泛的关注,本文就近年来在制备方法﹑反应机理﹑二级结构及掺杂和应用方面予以综述,并讨论了今后可能的研究发展方向。
关键词:二氧化钛,纳米管,制备,反应机理,二级结构。
0引言。
tio2俗称钛白粉,无毒、无味、无刺激性、热稳定性好,且原料来源广泛易得。它有三种晶型:板钛矿、锐钛矿和金红石型。tio2最早用来做涂料。
1.1气相法。
包括:直流电溅射法、高频无线电溅射法、分子束取向生长法和等离子体法等。
1.2液相法。
目前制备tio2纳米材料应用最广泛的方法是各种前驱体的液相合成法。这种方法的优点是:原料来源广泛、成本较低、设备简单、便于大规模生产。但是产品粒子的均匀性差,在干燥和煅烧过程中易发生团聚。应用最普遍的液相制备方法包括液相沉积法和微乳液法等。
1.2.1液相沉积法。
液相沉积法是以无机钛盐作原料,通过直接沉积来制备功能tio2粉体和薄膜的液相法。deki等用(nh4)2tif6和h3bo3的水溶液为起始溶液,制备了tio2薄膜。imai等用添加了尿素的tif4和ti(so4)2的水溶液制备了不同形貌的tio2纳米材料。液相沉积法具有以下优点:对仪器要求比较低,温度要求低(30~50℃),基片选择比较广等。
1.2.2微乳液法。
2.1氧化钛纳米管形成的反应机理。
尚不确定。理论上钛纳米带折叠或卷曲形成纳米管时,可形成下列3种形状:(a)蛇形的,即单层纳米管的卷曲;(b)洋葱式的,即几个有弱相互作用的纳米片的卷曲;(c)同心式的,通过卷曲或者折叠成多层的纳米管。但实际上,(c)种形状在合成时很难出现。yao和ma通过tem研究分别证实了(a)和(b)构型钛纳米管的存在。
梁建等则认为钛纳米管的生长机理符合3-2-1d的生长模型,在水热合成的过程中,在高压高温和强碱作用下,二氧化钛块体沿着(110)晶面被剥落成碎片,在片的两面有不饱和悬挂键,随着反应的进行,不饱和悬挂键增多,使薄片的表面活性增强,开始卷曲成管状,以减少体系的能量,这一点从反应中间产物中观察到大量的片状及卷曲态得的到证明。dimitryv.bavykin[19]等系统地研究了合成温度以及tio2/naohmol比对制备二氧化钛纳米管形貌的影响。认为图3-b符合氧化钛纳米管的形成机理,并给出了形成机理的原始驱动力的解释。dimitryv.bavykin等进行了氧化钛纳米管形成的热力学和动力学研究。该模型见图4能够很好的解释实验中增加tio2/naoh的摩尔比,氧化钛纳米管的平均管径也增大。同时也可以解释反应温度增加有利于纳米管的平均管径增大。
2.2纳米管的热稳定性及氧化钛纳米管的晶型。
由于二氧化钛纳米管为无定形结构,在热力学上,属于介稳态。因此研究温度对其热稳定性的影响颇有必要。王保玉等以tio2为原料制备成tio2纳米管,通过不同温度焙烧得到不同的样品,用tem,xrd,ft-ir,bet等手段详细的研究了温度对晶型,比表面积的影响。研究表明,在300℃和400℃焙烧存在着两次比表面积的突降,用化学法合成的纳米管在400℃时,比表面积降到很小,管的结构严重被破坏。用化学法合成的纳米管是无定形的,而模板法制备的纳米管为锐钛矿型的。这可能是因为化学法制备的纳米管为多层,层与层之间不能形成三维空间的点阵结构。而王芹等研究则发现钛纳米管经过400℃热处理后能保持其纳米管的形貌,600℃有纳米管间烧结的现象,800℃时管的形状完全被破坏。可见合成方法的不同,氧化钛纳米管的热稳定性也有很大的差异。
纳米材料科技论文篇十二
我取来一双没擦过的旧皮鞋,在放大镜下鞋面显得凹凸不平的。然后,我把一只鞋涂上鞋油并仔细擦拭,另一只不涂鞋油作空白对照。我发现》这本书,上方说动画片诞生于1831年,法国人普拉托把画好的图片按顺序放在一部有观察窗的机器的圆盘上,图片随着圆盘旋转,构成动的画面,这就是动画片原始的雏形,在这之后,又前后被人经过四次改造,分别是:1906年美国人史蒂沃德,1908年法国人科尔,1909年美国人麦克基,1915年美国人赫德,最后从1928年开始,沃尔特。迪斯尼完善了动画体系和制作工艺,也把动画片的制作与商业价值联系了起来,将动画片推上巅峰。
我想爱画画的同学们,能够自我试着画几幅画,钉在一起,很快的翻动纸,会产生一种和动画片一样的性质。
纳米材料科技论文篇十三
说起,我便回想起以前做过的许多小实验和许多奇特的想象,突然会出现在我的大脑里。如做过的液体实验——芦荟酿药的实验;热胀冷缩的实验……。在未来的世界里,我们能否长出一双能飞的翅膀;能否让鱼在天空中遨游;能否发明一个不让我们的手脚起硬茧的机器呢?……。等等。总之,奇思妙想和我做过的补给都在我的头脑中再次出现,特别是水的实验使我记忆犹新。
回到家,我先拿起一个透明的玻璃杯,然后在杯中倒入一些开水,我轻轻的拧开水龙头,让水一滴一滴的倒到水中,我想:哈哈!第一步就这么顺利,那么下几步不就跟顺利了!接着我打开青油将瓶子斜着让油一点点的倒在杯中,便用筷子把它们搅拌起来,水和油就渐渐的融合在一起了,可是过了一会儿就又会分开,变成了两层:第一层是青油,第二层是开水;我想了想:咦!要不,我再到一些酱油,看看会发生什么?我又在杯子里到了一些酱油,搅拌了一下,酱油和开水便溶合在一起了,可是青油仍然在第一层。我想:蜂蜜?如果我到一些蜂蜜又会怎样呢?然后,我取出一些蜂蜜和这些液体混合在一起搅拌,虽然开始和在一起了,但是多了一会儿还是变成了三层:第一层仍然是青油,第二层是酱油和开说,第三层是蜂蜜。
我不禁思忖:不同的液体混合在一起,为什么会出现这种现象呢?想叫人琢磨不透,为弄明白这样的道理,我便拿到爸爸跟前好奇的问到:“爸爸,你瞧,我不管怎样搅拌这些液体,始终保持三层现象呢?”爸爸仔细瞧了瞧这些液体,然后充满着神秘感对我说:“乖女儿,你好好想一想这些液体的重量有什么不同呢?”
我把这杯液体拿到面前仔细看了看又想了想:重量?液体与重量有什么关系呢?我带着疑问又跑到爸爸跟前问到:“难道这些液体也有轻重之分吗?”爸爸肯定地回答到:“当然哟!”爸爸的一声肯定地回答,突然解开了我心中的疑团:哦!原来是这样的,液体最轻的总会在最上层,稍重的在中间一层,最重的液体在最下层。
啊!这杯神奇的水,让我们懂得了油水不相溶的道理,同时让我们懂得了通过实验会让我们增长更多的知识和才华。
纳米材料科技论文篇十四
纳米材料具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理、化学特性,如原本导电的铜到某一纳米级界限就不导电,原来绝缘的二氧化硅、晶体等,在某一纳米级界限时开始导电。这是由于纳米材料具有颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点,以及其特有的三大效应:表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。小尺寸效应。现在从尺寸效应探讨其特性和应用。
随着颗粒尺寸的量变,在一定条件下会引起颗粒性质的质变。由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化称为小尺寸效应。对超微颗粒而言,尺寸变小,同时其比表面积亦显著增加,从而产生如下一系列新奇的性质。量子尺寸效应指当金属或半导体从三维减小至零维时,载流子在各个方向上均受限,随着粒子尺寸下降到接近或小于某一值(激子玻尔半径)时,费米能级附近的电子能级由准连续能级变为分立能级的现象称为量子尺寸效应。金属或半导体纳米微粒的电子态由体相材料的连续能带过渡到分立结构的能级,表现在光学吸收谱上从没有结构的宽吸收过渡到具有结构的特征吸收。量子尺寸效应带来的能级改变、能隙变宽,使微粒的发射能量增加,光学吸收向短波长方向移动(蓝移),直观上表现为样品颜色的变化,如cds微粒由黄色逐渐变为浅黄色,金的微粒失去金属光泽而变为黑色等。同时,纳米微粒也由于能级改变而产生大的光学三阶非线性响应,还原及氧化能力增强,从而具有更优异的光电催化活性[5,6]。
第页纳米材料与技术是在20世纪80年代末才逐步发展起来的前沿交叉性新兴学科领域,它与住处技术和生物技术一起并称为21世纪三大前沿高新技术,并可能引导下一场工业革命。
纳米技术是严谨的高新交叉技术,人类刚刚迈进门槛,就显现出其强大的生命力。有些纳米材料(如纳米金刚石)经过表面改性和分散,可以均匀分布到聚合物的熔融体中,经过喷丝、冷却形成具有特殊功能的纳米纤维,添加比列很低,但每根短纤维上有成千上万个纳米颗粒。可以作成高抗磨、自清洁、防雨、防紫外线、防静电、杀菌、红外隐形等功能布料,很有发展前景。
将人类带入新的微观世界。人类可以从新的纳米技术领域获得很大好处。利用这项技术的目的是在纳米尺寸上操纵物质,以创造出具有全新分子组织形式的结构。这有可能改变未来材料和装置的生产方式,并且给人类带来巨大的经济益处。
第页界。
传统的解释材料性质的理论,只是用于大于临界长度100纳米的物质。如果一个结构的某个维度小于临界长度,那么物质的性质就常常无法用传统的理论去解释。而科学家正试图在大哥分子或原子尺度到十万个分子的尺度之内发现新奇的现象。
美国国纳米技术计划初期研究的重点是,在分子尺度上具有新奇的特性并且系统、物理和化学性能有明显提高的材料。比如,在纳米尺度上,电子和原子的交互作用受到变化因素的影响。这样,在纳米尺寸上组织物质的结构就有可能使科学家在不改变材料化学成分的前提下,控制物质的基本特性,比如磁性、蓄电能力和催化能力等。又如在纳米尺度,生物系统具有一套成系统的组织,这使科学家能够把人造组件和装配系统放入细胞中,以制造出结构经过组织后的新材料,有可能使人类模拟自然的自行装配。还有,纳米组件有很大的表面积,这能够使它们成为理想的催化剂和吸收剂等,并且在放电能和向人体细胞施药方面派上用场。利用纳米技术制造的材料与一般材料相比,在成分不变的情况下体积会大大缩小而且强度和韧性将得到提高。
美国西北大学开发的一种比色传感器,已经成功探测出结核杆菌。科学家把探测对象的dna附加在纳米大小的黄金微粒上。当互补的微粒在溶液中存在时,黄金微粒会紧紧地结合在一起,改变悬浮液的颜色。
随着颗粒尺寸的量变,在一定条件下会引起颗粒性质的质变。由。
第页于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化称为小尺寸效应。对超微粒而言,尺寸变小,同时其比表面积也显著增加,从而产生如下的新奇的性质:特殊的光学性质、热学性质、磁学性质和力学性质。具体的光学性质是当黄金被分割到小于光波波长的尺寸时,即失去了原有的富贵光泽而呈黑色。事实上,尺寸越小,颜色愈是黑。由此可见,金属超微颗粒对反光的反射率很低。热学性质具有高矫顽力的特征,已经作为高储存密度的磁记录磁粉,大量应用于磁带。利用磁性,人们已经将磁性超微粒制成用途广泛的磁性液体。力学性质是具有良好的任性。因为纳米材料具有大的界面,界面的原子排列是相当混乱的,原子在外力变形的条件下很容易迁移,因此变现出很好的韧性和延展性,使陶瓷材料具有新奇的力学性质。美国学者报道氟化钙纳米材料在室温下可以大幅度弯曲而不断裂。研究表明,人的牙齿之所以具有很高的强度,是因为它是有磷酸钙等纳米材料构成的。呈纳米晶粒的金属比传统的粗晶粒金属硬3到5倍。
一般常见的磁性物质均属多磁区之集合体,当粒子尺寸小至无法区分出其磁区时,即形成单磁区之磁性物质。因此磁性材料制作成超微粒子或薄膜时,将成为优异的磁性材料。
我们对纳米材料的认识还远远不够,还需要不断的探索和研究。相信通过不断的深入,一定会使纳米在更多的领域里发挥作用,服务于生产和生活。
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参考文献:
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纳米材料科技论文篇十五
摘要:百里杜鹃风景区是一片花的海洋,花的世界,被誉为“地球的彩带,世界的花园”,吸引了大量海内外游客前来观光,如何充分开发利用这一旅游资源优势,带动当地经济的发展,本文从三个方面作了初浅探索。
关键词:百里杜鹃风景区旅游开发经济效应。
百里杜鹃风景区,是一片举世罕见的原始杜鹃林带,被誉为“地球的彩带,世界的花园”,吸引着中外的大量游客。百里杜鹃风景区规模大,花色品种多,具有悠久的历史,在国内绝无仅有,在世界上也不多见,景区内有彝族、白族等,民族民间文化资源丰富,有优越的区位优势,具备打造富有特色的休闲旅游度假区和成为世界遗产的条件。加快旅游业的发展,有利于带动百里杜鹃景区的发展,富民兴黔。
一、百里杜鹃景区的概况。
百里杜鹃景区位于贵州省黔西、大方两县交界处,地里坐标为:东经105°45′~106°04′45″,北纬27°08′30″~27°20′20″。初步查明,百里杜鹃有41个品种的杜鹃花。杜鹃林带内还有锦鸡、长尾锥、兔、狐、獐、杜仲、天麻、香菇、木耳等众多的动植物,山泉飞瀑,溶洞伏流,草场草甸等自然景观镶嵌其中。
二、百里杜鹃景区的开发有利于饮食业的发展。
百里杜鹃景区以它优美的自然风光吸引了众多的中外游客,但仅仅有优美的自然风光是不够的,还应构建游客吃、住的旅游体系。旅客到当地后,还能品尝当地的风味小吃,其中味美飘香的大方豆制品是最独特的,有豆腐、豆腐干、豆豉粑、豆腐棒等等。旅客还可以带走当地的风味小吃,当地居民应修建大量的旅社、酒店,方便大量游客,游客便会在这里消费,当地居民的收入便会增多,有效带动百里杜鹃风景区经济的发展。
三、百里杜鹃景区的开发有利于客运业的发展。
有“地球的彩带,世界的花园”美誉的百里杜鹃风景区,长期以来地处偏僻,基础建设滞后特别是交通设施落后。2007年,百里杜鹃风景名胜区管理委员会成立时,景区500平方公里范围内仅有19公里柏油路,其余为泥土路和砂石路。“晴天一身灰,雨天一脚泥”,基础设施成为制约景区发展的最大瓶颈。加快百里杜鹃景区的旅游业的发展,必将带动百里杜鹃景区客运业的发展。
1、对景区道路进行油化,全面完成景区标识标牌,停车场,游客步行道等基础。进行基础设施建设,周边居民可通过施工,带动经济的发展。
2、百里杜鹃游客的数量增多,客运量便增大,客运业的发展必将带动经济的发展。
四、百里杜鹃景区的开发有利于地方特色的推销。
近年来,为了充分利用百里杜鹃风景区的开发机遇,普底、金坡两地的彝族“插花节苗族跳花坡”已迁到花区中心的大草坪按传统的方式举行。届时,身着苗族盛装的姑娘小伙绕着花树吹响芦笙,翩翩起舞。花场散后,苗家男女相邀玩山,在树林中对歌,有情人将在花山上互诉衷肠、私定婚约。独具特色的民族节日及表演为充满浪漫气息的百里杜鹃景区增光添彩,让游人领略优美风光的同时感受到百里杜鹃独特的民族文化。百里杜鹃风景区居住着多种民族,民族文化丰富多彩,古朴、豪放的民俗风情引人入胜,令人陶醉,彝族的火把节,苗族的花坡节等各种民族节日更是吸引了众多的游人前来观光。表演者可以聚集表演,收取门票费,真正带动周边景区的农民致富。
1、推销百里杜鹃景区的特色产品,如大方的漆器、天麻、皱椒等。
2、把以彝族为主的民族村寨列为旅游重点,改造景区内现有的居民建筑。
3、出版百里杜鹃景区的纪念品,如明信片、文学作品、举办展览等。
把景区开发与丰富的民族文化结合起来,提升创意,改造景区内现有的居民建筑,把开发百里杜鹃景区与发展乡村旅游相结合,延伸旅游线路,拓展旅游产品,留住顾客,吸引消费,从而真正带动景区周边农民实现旅游致富。
总之,只有带动当地大量农户去发展百里杜鹃景区的旅游业,才能带动百里杜鹃景区经济的发展,富民兴黔。
纳米材料科技论文篇十六
比较5种外部环境因素与农业科技创新风险投资的相关程度,对比前2个指标可知,外部环境对农业科技创新风险投资的影响程度处于居中水平,外部环境各因素对农业科技创新风险投资的影响程度差异比较明显,其中程度最大的是政府及相关部门的政策扶持和引导力度,比重为0.899;其次为法律法规体系的保障,比重为0.85;相关程度最低的是产权交易市场建设,比重为0.73。以上数据表明,外部环境对农业科技创新风险投资的影响作用是不可忽视的。
该文根据河北省石家庄、保定、廊坊和唐山4个地区300家农业科技企业的调查数据,分析了河北省农业科技创新风险投资各影响因素的影响程度。通过比较研究得出,农业科技创新风险投资需求主体影响的相关性显著,供给主体影响的相关性相对较低,而外部环境的影响程度则处于居中水平。这说明对于河北省来说,农业科技创新风险投资的需求主体对其发展起着关键作用,理论上供给主体和外部环境对农业科技创新风险投资的影响也是至关重要的,而数据显示其影响不太显著可能是因为农业科技企业对它们的认识不全面,造成了对农业科技创新风险投资的综合作用不太明显。根据表2的数据,综合15种因素对河北省农业科技创新风险投资影响的相关程度由高到低排名。其中需求主体中的'农业科技企业项目的技术性和先进性对农业科技创新风险投资影响的程度最大,外部环境中的政府及相关部门的政策扶持和引导力度次之。
2.1提高农业科技企业的技术创新和管理能力。
提高农业科技企业的技术创新和管理能力,需要从企业自身和外部环境2个方面开展工作。首先,企业的管理者要重视企业的创新发展,培养技术人员的创新精神,加强企业自身的技术积累。因为企业管理者是企业主要的决策者、信息掌控与传播者,其对技术创新的态度将会对企业技术创新能力的提高产生决定性的影响。其次,企业要不断从各知名院校的研究生、大学生中引进大量的管理、技术人员,建立一整套促进技术开发和技术创新的激励机制,在待遇、股份、考核、晋级、培训等方面向技术人员倾斜,提高技术人员的创新的积极性和主动性。最后,还要注重政府政策调节的外部作用,政府应该利用各种方式在企业技术创新方面为其提供资金支持,例如税收优惠、财政补贴、贷款援助等,帮助企业解决技术研发资金不足的问题。
2.2增加风险投资机构的融资渠道和资金规模。
要想增加风险投资的融资渠道就必须加大对民间资金的吸引力,实现多种方式、多种渠道的融资。2013年河北经济年鉴数据显示,2012年河北省城乡居民人民币储蓄存款年末余额已达到2.07万亿元。这些数额庞大的民间资金因一些政策原因而游离在风险投资领域之外,且极少有投资的渠道。所以,政府可以制定和实施各种鼓励民间资本进入风险投资的政策制度,例如设立民间风险投资基金,并对这类基金的设立程序,约束资金的运用方向。除了民间资本外,政府还可以引导商业银行,保险公司,证券公司,大型公司等通过购买股票或者组合投资的形式将风险资金注入到风险投资领域。这样扩大风险投资资金来源渠道,能使河北省农业科技创新风险投资主体结构多元化,增加了风险资本的规模。
2.3加大政府及相关部门的政策和法律扶持。
第一,健全有关农业科技风险投资的法律法规,明确风险投资的法律地位。通过以法律的形式规定有关税收减免、信贷担保等方面优惠政策,例如为农业技术创新项目提供低息贷款或贷款贴息、为农业企业技术创新贷款提供担保等,并保证政策的稳定性和连续性,以便更大程度地吸引风险资本进入农业科技企业。第二,制定农业科技创新法,保证对初创时期的农业科技企业给予资助,因为初创时期的农业科技企业风险很大,缺乏信用评估,且核心人员基本为研发人员,缺乏财务管理经验,没有达到风险投资机构的标准,所以,一般通过申请政府各项扶持基金来融资。第三,通过立法,可以确定投资的优先发展领域,明确规定鼓励、允许、限制的投资方向,对投资予以引导和调控,促进农业科技创新风险投资的发展。
纳米材料科技论文篇十七
前几天,妈妈买了个菠萝回家,我心里十分高兴。我最喜欢吃菠萝了,它不仅味道香甜,而且营养丰富,是一种著名的热带水果。
我马上去书房查资料,终于在一本《十万个为什么》中找到了答案。原来菠萝的果肉除含有丰富的糖分和维生素c外,还含有一种特殊的物质叫“菠萝酶。”当吃了没有浸过盐水的菠萝果肉后,口腔和嘴唇就会有一种麻木刺痛的感觉,这是菠萝酶在作怪。因为菠萝酶能够分解蛋白质,对于我们口腔黏膜和嘴唇的柔嫩表皮有较强的刺激作用,食盐能抑制菠萝酶的活性。所以,我们在吃菠萝的时候,先把菠萝浸入盐水中泡一会儿,就可以抑制菠萝酶对我们口腔黏膜和嘴唇的刺激了。
另外,书上还说,正因为菠萝酶有分解蛋白质的作用,所以吃了菠萝能增进食欲。但是过量食用,菠萝酶又会对人体产生副作用,较易引起肠胃病。因而吃菠萝不仅要注意方法,而且应适量。
哦!原来是这样,我恍然大悟。通过吃菠萝这件小事,我懂得了科学就在我们身边,只要仔细观察,认真研究,就一定会有收获。
纳米材料科技论文篇十八
目前,我国农业科技成果实现转移和产业化的主要方式有以下几种:。
1.1政府主导的科技开发区模式政府组织资金与人员进行示范推广,是我国农业科技成果转化的主要方式。其主要模式是“优秀科技企业+完备的技术开发区+高效率的服务队伍+优秀项目培育辐射区”。其优点是可实现农业科技成果的引进、示范、展示、培训、研讨、推广、辐射等一站式综合服务功能和完备而良好的自然环境和社会环境,适宜于重大农业科技成果集群转化、集中展示和实施。缺点是,要求条件过高,绝大部分地区难以达到,同时,因大部分计划为科研人员或政府管理部门制定,与农村发展实际需求相距较远,农户只能被动接受,应付现象较为突出。
1.2政府引导服务型模式政府引导服务型模式是把县级科技推广人员下派农业生产第一线,与农民结成利益共同体,实现“高位嫁接、重心下移”(科技特派员制度)。
1.3企业主导的经济共同体模式企业主导的经济共同体模式是市场主导下的成果转化模式,以“农业科技成果+农业产业化龙头企业+农业生产基地+农户”为特征。其优点是科技成果能迅速转化推广,缺点是农户参与的盲目性较大,公司占绝对的主导地位,农户与公司之间信息不对称,利益分派不均,农户常为利益受损的主体。
1.4专业协会主导的合作社模式专业协会主导的合作社模式以“农业科技成果+示范产区+合作+示范农户”为特征,具有同类商品生产者或经营者合作的同质性、产供销一体性、产品生产与加工领域多样性的特点,有利于把分散的、个体的农民组织起来,有计划、有规模地将农产品打入市场,交易费用低,市场化程度高。
1.5农户主导的家庭农场模式农户主导的家庭农场模式是以家庭联产承包责任制为基础,以农户为单位的小规模经营模式。研究开发以农户核心的农业科技成果转化模式,对我国农村经济、农业生产、农民增收、彻底解决“三农”问题意义重大。其特点是成本低、投资少、见效快。其缺点是由于信息不对称,农民难以准确把握成果的适应性与市场的真实需求、发展前景,盲目性大,失败的可能性也大。
1.6科研单位主导的示范基地模式以“科研单位+示范农户+现场推介”为主要特征,要求科研成果实用性强,具备显着的增收效果。其缺点是示范作用有限,多适用于新成果的展示。
1.7非政府推广合作组织国外许多国家以此为主要的农技推广组织,是以农户自愿为基础的微利型公司,也是我国今后应大力发展的方向之一。目前,我国尚处于多种转化形式共存,相互补充阶段,但不论何种转化方式,均对农村经济与农村产业的发展起到了一定的带动作用。
2农业科技成果转移中存在的问题。
2.1“三农”问题截至20xx年底,全国农村土地面积占全国总量的94.7%。农村人口9亿人,是我国贫困人口集中分布地区。目前农村存在的主要问题是“三农”问题,“三农”问题关系到国民素质、经济发展、社会稳定和国家富强。导致“三农”问题产生的根源是我国经济的“二元”结构问题。“三农”问题是我国农村的主要问题,也是造成科技成果转化率、产业化水平较低的主要原因。2.1.1农民问题农民问题是“三农”问题的核心,其主要问题有以下几方面:(1)人口多,贫困人口集中,素质差。全国9亿农民,实际在农村生活的人口占53.4%,文化技术水平低。贫困县592个,贫困人口1.28亿人,占农村总人口的13.4%。其中,山西省总人口3400万人,农业人口2393万人,全省国定贫困县35个(2300元/人年),省定贫困县22个(1550元/人年),贫困村10863个。贫困人口276万人,占农业人口的11.8%。(2)老龄化问题日益突出。主要青壮劳动力转移到城市,农村劳动力后继乏人。(3)收入水平低。20xx年全国农村居民人均纯收入5919元,其中贫困县农民纯收入3274元,中国城镇居民全年人均可支配收入19109元,城乡居民收入比为3.23∶1。
2.1.2农业问题农业问题的关键是土地问题。虽然中央政府明确耕地面积控制红线1.2亿hm2的目标不动摇,但事实上存在土地逐年减少的问题。保证粮食等农产品生产面临挑战。其次是农业产业化经营水平较低,多数仍然是自给自足或小规模经营,没有形成产业化经营,经济效益差。优化农村产业结构,实行农业产业化经营是增加农民收入的关键。另外,劳动生产率低下,机械化程度低,靠天吃饭仍然是农业主要生产方式,劳动生产率低下。
2.1.3农村问题农村体制滞后,基础设施落后,地区经济发展不平衡,特别是农村与城市仍有较大差距,国家对农村的投入不足。例如,20xx年,农村为国家贡献的税收占国家税收的26%,得到的财政拨款仅占9%,农村存款占银行存款的1/3,贷款却只占9%。加大农村投入,仍是今后一个时期我国政府必须重视的问题。另一方面,农村综合服务体系不健全,比如,农产品的生产、销售与流通、金融服务、医疗与文化等体系还没有建立健全起来。
2.2影响农业科技产业发展的主要原因。
(1)科研、教育、推广、生产严重脱节。当前农业科技推广是政府直接领导下开展的农业科技推广,行政倾向性强、市场导向性差。农业科技对农业生产的贡献率仅为35%~40%,而发达国家达70%~80%。黄革新,奥小平农业科技产业转移现状与存在的问题本刊e-mail:[email protected]决策参考(2)农民文化素质差,合作组织发展缓慢。我国6亿农村劳动力的60%以上仅为小学文化程度,特别是大量青壮年劳动力流向城市二、三产业,导致农业从业人员素质更加低下,接受新知识、新技术、新信息能力差,市场意识缺乏,影响了对成果的接受吸收能力。现有的农业合作组织处于初级阶段,发展规模小,结构松散,稳定性差,不能及时有效地为农民提供生产技术、市场信息、购销、资金、加工、储备等多样化的服务。(3)资金投入严重不足。我国农业科研投入是全国农业gdp的0.2%~0.5%,推广经费更少,而且和生产、产后相脱节。据农业部统计,全国20个县286个专业技术推广站中只有13%可以开展技术推广工作,其余87%不具备开展成果转化工作的技术与资金,许多机构已经名存实亡。(4)农业科技推广队伍整体素质低。拥有大专以上学历的技术推广人员仅占技术推广人员总数的28%,其中本科学历以上人员占10%,乡级农技推广人员中,本科学历以上人员仅占3.7%。(5)农业科技信息传递手段与农业现代化发展要求不相适应。至20xx年底,全国已建立农信通网站近2万个,但这些网站集中分布于北京及沿海城市,西部很少,即使西部所建网站,其信息资源规模较小,农业信息服务不到位,能力弱,信息时效性较差。为此,山西省科技厅联合多个部门与日本国际协力机构(以下简称jica)合作,以构建改善雁门关地区生态环境,引导农户脱贫致富的“生态与经济共举”的模式为目标,开展了“中日技术合作山西省雁门关地区生态环境恢复与扶贫项目”(下简称“雁门关项目”),构建了“参与式pdca项目管理模式”。
3参与式pdca项目管理模式构建。
3.1参与式方法简介。
参与式方法的内涵:参与式的核心是项目的主体是受益群体,而其他利益相关者,如行政管理部门、科研部门和外来援助者是发展项目的协调者。基本原则:与项目的利益相关者建立伙伴关系,尊重乡土知识和群众技能,重视项目实施过程,只有受益主体在实施过程中的作用得到加强,他们的责、权、利得到明晰,这样的项目才是可持续的。参与式方法与传统方法的比较见图1。因应用领域和目的不同,参与式工具较多,常用工具见图2。不过,常用的pra工具主要是半结构访谈、资源图、剖面图、问题树等。
3.2参与式pdca项目周期模式管理框架。
pdca是英语单词plan(计划)、do(实施)、check(评估)和ac(t改进)的第一个字母,pdca周期模式管理是全面质量管理体系运转的基本方法。雁门关项目采用pdca周期管理模式用于项目制订计划和实施,开展定期监测并将监测结果反映在修改的计划中,使项目的日常监测与阶段性的评估有机结合,形成项目管理的体系,从而使计划更能符合实际情况、更加合理。项目的pdca周期模式管理见图3。
3.3参与式方法的运用。
雁门关项目在pdca周期模式管理的全过程中综合运用了参与式方法,使其成为项目执行的基本原则之一,形成了“参与式pdca周期管理模式”。其主要内容为:围绕项目总体目标,各参与方(政府、科研、农民等)根据自己的职责、分工,进行资源整合,协调开展工作。在参与式项目管理中,pdm是项目计划与项目管理的依据,所有的工作均要围绕pdm展开,如有必要对pdm进行修正,也必须经过充分的调研与相关部门的协商才能进行,避免了因个别人员临时想法而对项目计划进行干涉,保证了项目执行的连续性与可持续性。在此基础上,雁门关项目根据养殖业发展的规律与该地区的特点,形成了生态恢复型畜产养殖模式,构建了圈舍养殖技术向广大农村实行产业化转移的新模式,形成了管理人员、科技人员与农户间有机合作、协同创新、利益共享的良性互动。经过项目4年的建设,项目示范村草地面积增加53%,农牧业收入增加84%。且项目不仅在山西省大面积推广,其实施经验与项目管理模式在新疆、内蒙古、四川等地也得到推广。
纳米材料科技论文篇十九
在上期关注了全球顶尖高分子材料研究所之后,本期理财周报将聚焦纳米材料和生物材料的全球顶尖实验室。
众所周知,纳米材料和生物材料属前沿新材料,代表着未来材料科学的发展方向。由于这两种材料具有重要的战略意义,各个国家在这两个领域的研发竞争可谓白热化。
美国将信息材料、生物医用、纳米材料、环境材料和材料技术科学等列为重点发展方向,日本重点加强信息通信、环境、生命科学和纳米材料方面的优势,欧盟则重点发展光电、有机电子、超导复合、催化剂、光学、磁性、纳米和智能材料。
由此可见,纳米、生物材料已成兵家必争之地。根据我国的新材料产业“十二五”规划,纳米材料和生物材料也是材料科学的重点发展方向。2012年6月,四年一度的世界生物材料大会首次落户中国,尼古拉·佩帕斯、钱煦、威廉·邦菲尔德、师昌绪等一大批国际顶尖生物材料专家汇聚成都,显示出了中国在生物材料方面日益增加的影响力。
显然,争夺纳米和生物材料话语权关键还是研究所和研究人才的竞争。
19xx年7月在美国召开了第一届国际纳米科技技术会议,正式宣布纳米材料科学为材料科学一个新分支,美国也成为了全球纳米技术研究的中心。
大学研究所方面,走在纳米材料研究前沿的美国大学包括纽约州立大学阿尔巴尼分校、哈佛大学、北达科他州立大学、史丹佛大学、美国加利福尼亚大学洛杉矶分校、加州大学圣地亚哥分校和斯坦福大学等。
其中,纽约州立大学阿尔巴尼分校的纳米技术与工程学院拥有55亿的公众和私人投资,是全球纳米技术研究中心之一,也是世界上第一个专门研究纳米科学与纳米工程的高等院校。在国家/独立研究所方面,橡树岭国家实验室、劳伦斯伯克利国家实验室、美国阿贡国家实验室和美国加州纳米技术研究院等均享有国际盛誉。
此外,美国跨国也走在纳米研究的前列:ibm和nec都是最早进入纳米技术研究领域的,最先取得碳纳米管这一纳米科技基石之一的基础专利,nantero则是第一家开发微电子级碳纳米管材料、并使用碳纳米管开发下一代半导体设备的。
美国生物材料方面的研究同样全球领先,著名的斯坦福大学、哈佛大学、麻省理工学院、加州大学伯克利分校、加州理工学院、约翰霍普金斯大学、普林斯顿大学、加州大学旧金山分校、耶鲁大学、康乃尔大学、圣路易斯华盛顿大学、杜克大学、芝加哥大学美国顶尖院校生物工程研究排名靠前。
刚刚结束的2013年诺贝尔奖获得者中,迈克尔·莱维特和托马斯·c·苏德霍夫等两位生物化学领域的科学家出自同一所大学:斯坦福大学。
大名鼎鼎的mit生物材料研究也走在世界顶尖水平,该校拥有44个与生物材料研究相关的研究中心/研究室。
美国同样还有一批生物材料研究领先的跨国企业,如安捷伦科技,英斯特朗、ceramtec、泰科纳(ticona)、冶联科技、crs)、美敦力(medtronic)等等。
这些的产品垄断了全球大部分的高端生物材料市场份额,其研发实力也可见一斑。欧日朝迎头赶上在如此众多顶尖大学实验室、国家研究所和跨国实验室的支撑下,美国在纳米材料、生物材料方面建立的优势已基本上无人可以撼动。
不过即便如此,以欧洲和日韩为代表的研究力量同样不可小觑,部分领域甚至已经可以和美国匹敌,并呈现出德国、英国、日本和韩国四足鼎立之势。
德国在纳米材料领域的研究起步较早,在全国范围内建立了六大纳米研究中心,分别是纳米结构、纳米应用开发、纳米技术、纳米化学、纳米加工和纳米分析中心,形成一张遍布全国的纳米科技研究协作网,而马普学会、弗朗霍夫协会、海姆霍茨大研究中心联合会和莱布尼茨研究联合会则是德国纳米研究的核心力量。
纳米材料方面的`大学研究室,则主要是卡尔斯鲁厄理工学院,德国不伦瑞克理工大学半导体技术研究所。
生物材料方面,德国柏林柏林——勃兰登堡地区是德国生物技术研究机构分布密集最高的地区,同时也是欧洲最大的“全方位服务型生物科技区”,共拥有6个生物科技园和2个特别实验室。
与德国相比,英国的纳米材料相对逊色,不过生物工程技术却有过之而无不及。在英国,诞生了世界上第一只克隆羊“多莉”。英国在生物材料领域次于美国,居世界第二。据理财周报材料科学实验室的不完全统计,迄今为止,英国在生物和医学领域已获得了20多个诺贝尔奖。
大学研究室方面,剑桥大学材料科学与冶金系拥有生物材料的全球顶尖研究院,zeneca、glaxowelle和smithklihebeacham等跨国生物材料研究能力也是全球领先。
在日本,研究中心是其主要研究阵地。日立的“纳米技术管理推进中心”、日本电器“基础研究实验室”;日本电报电话的“厚木实验室”、富士通的纳米技术研究中心等企业研究中心是其纳米材料研究的核心力量。
韩国则凭借着三星等巨头在纳米材料技术的研究领域迎头赶上。
中国研究阶段性突破。
在国内,中科院的纳米材料和生物材料研究仍旧首屈一指。理财周报记者获悉,中科院国家纳米科学中心主要从事纳米技术理论研究,该中心在20年在铋系化合物超结构制备,基于新型te化物纳米材料的宽带光谱光学探测器,新型微纳加工方法等诸多方面的研究均取得获得突破性新进展。
国家纳米中心现有6个研究室、2个实验室和1个发展研究中心、人员方面,纳米中心目前科技人员159人、科技支撑人员23人,包括研究员31人、副研究员及高级工程技术人员39人。20年,纳米中心科研人员共发表sci251篇。
此外,北京航空航天大学,南京理工大学,北京科技大学,大连理工大学等院校纳米材料研究起步较早。
生物材料方面,中科院上海硅酸盐研究所和清华大学、四川大学、南开大学、上海交通大学、华南理工大学、华东理工大学等大学研究室在国内处于领先地位。20年的世界生物材料大会承办方便是四川大学。
纳米材料科技论文篇二十
三月十六日,我们怀着喜悦的心情在老师的带领下来到遂昌中国竹炭博物馆参观。博物馆的讲解员阿姨热情的接待了我们,详细地给我们介绍了竹炭的烧制过程和竹炭在日常生活的作用。我深切的感受到了竹炭的神奇。
竹炭是利用竹子为原料,经过高温热解,无氧炭化烧制而成。竹炭比表面积高达700平方米/克的竹炭(一克竹炭的内部面积相当于一个蓝球场那么大)。经炭化干馏后,会产生无数个孔隙。这种炭质气孔具有极强的吸附力,能有效吸收多种浮游物质。因此,竹炭不仅能吸收蔬菜、茶叶、大米等表面的残留农药,还对人体及衣饰所沾带的细菌、异味能强力吸收,对居室内的硫化物、氮化物、苯等有害物质亦能进行吸收、分解,并防止静电和辐射对人体的侵害,起到改善环境卫生、提高空气质量的作用。以竹炭填铺而成的炭包,利用竹炭的多孔结构,能够快速吸附居室中的不良气味,强力脱臭及去除有害物质,防虫蛀、防霉、防潮。适用于新居装修后、居室内、衣柜抽屉、文件柜、摄影摄像材柜、米缸等。
竹炭组织中矿物质含量丰富,不同大小的孔隙多,所以它具有较强的吸附能力,而其分子表面所附生的微生物可将所吸附的物质彻底分解。竹炭还具有释放远红外线的作用,产生负离子,对电磁波有吸收作用等性能。竹炭所产生波长在8um—25um的远红外线,其中4um—14um波长的红外线与人体红外线吸收谱匠配完美可引起人体表面微血管的血液循环,达到保暖保健、促进新陈代谢之功效。对于预防和治疗关节炎、失眠等症有明显作用。竹炭还具有抑菌、防臭等功能。竹炭所产生负氧离子有着“空气中的维生素”“长寿素”和的美称。负离子有镇静、催眠、镇痛、镇压、镇咳、止痒、利尿、增食欲、降血压之效。
选取上好质量的竹炭经精心制作而成的各类用品,是大自然赐于我们的纯绿色保健产品,对人体的有益作用是真实可信的。
选择竹炭解决室内装修污染问题是既明智又有效的最佳方案,同时其廉价又能被大众所接受。通常10平米居室内放500g炭包四个或1000g炭包二个即可起到效果,如果污染严重要尽可能多放一些。每月数次将竹炭包凉晒,可保持竹炭制品的长久功效。
对于温度高的地区,选用竹炭调湿所起到的除味、抑杀菌和防腐、防霉同样是作用显著有效。
你说,竹炭的保健功能神奇吗?
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