时间：2023-04-01 10:05:26
导语：在纳米化学论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
1、各国竞相出台纳米科技发展战略和计划
由于纳米技术对国家未来经济、社会发展及国防安全具有重要意义，世界各国（地区）纷纷将纳米技术的研发作为21世纪技术创新的主要驱动器，相继制定了发展战略和计划，以发表和推进本国纳米科技的发展。目前，世界上已有50多个国家制定了国家级的纳米技术计划。一些国家虽然没有专项的纳米技术计划，但其他计划中也往往包含了纳米技术相关的研发。
（1）发达国家和地区雄心勃勃
为了抢占纳米科技的先机，美国早在2000年就率先制定了国家级的纳米技术计划（NNI），其宗旨是整合联邦各机构的力量，加强其在开展纳米尺度的科学、工程和技术开发工作方面的协调。2003年11月，美国国会又通过了《21世纪纳米技术研究开发法案》，这标志着纳米技术已成为联邦的重大研发计划，从基础研究、应用研究到研究中心、基础设施的建立以及人才的培养等全面展开。
日本政府将纳米技术视为“日本经济复兴”的关键。第二期科学技术基本计划将生命科学、信息通信、环境技术和纳米技术作为4大重点研发领域，并制定了多项措施确保这些领域所需战略资源（人才、资金、设备）的落实。之后，日本科技界较为彻底地贯彻了这一方针，积极推进从基础性到实用性的研发，同时跨省厅重点推进能有效促进经济发展和加强国际竞争力的研发。
欧盟在2002—2007年实施的第六个框架计划也对纳米技术给予了空前的重视。该计划将纳米技术作为一个最优先的领域，有13亿欧元专门用于纳米技术和纳米科学、以知识为基础的多功能材料、新生产工艺和设备等方面的研究。欧盟委员会还力图制定欧洲的纳米技术战略，目前，已确定了促进欧洲纳米技术发展的5个关键措施：增加研发投入，形成势头；加强研发基础设施；从质和量方面扩大人才资源；重视工业创新，将知识转化为产品和服务；考虑社会因素，趋利避险。另外，包括德国、法国、爱尔兰和英国在内的多数欧盟国家还制定了各自的纳米技术研发计划。
（2）新兴工业化经济体瞄准先机
意识到纳米技术将会给人类社会带来巨大的影响，韩国、中国台湾等新兴工业化经济体，为了保持竞争优势，也纷纷制定纳米科技发展战略。韩国政府2001年制定了《促进纳米技术10年计划》，2002年颁布了新的《促进纳米技术开发法》，随后的2003年又颁布了《纳米技术开发实施规则》。韩国政府的政策目标是融合信息技术、生物技术和纳米技术3个主要技术领域，以提升前沿技术和基础技术的水平；到2010年10年计划结束时，韩国纳米技术研发要达到与美国和日本等领先国家的水平，进入世界前5位的行列。
中国台湾自1999年开始，相继制定了《纳米材料尖端研究计划》、《纳米科技研究计划》，这些计划以人才和核心设施建设为基础，以追求“学术卓越”和“纳米科技产业化”为目标，意在引领台湾知识经济的发展，建立产业竞争优势。
（3）发展中大国奋力赶超
综合国力和科技实力较强的发展中国家为了迎头赶上发达国家纳米科技发展的势头，也制定了自己的纳米科技发展战略。中国政府在2001年7月就了《国家纳米科技发展纲要》，并先后建立了国家纳米科技发表协调委员会、国家纳米科学中心和纳米技术专门委员会。目前正在制定中的国家中长期科技发展纲要将明确中国纳米科技发展的路线图，确定中国在目前和中长期的研发任务，以便在国家层面上进行发表与协调，集中力量、发挥优势，争取在几个方面取得重要突破。鉴于未来最有可能的技术浪潮是纳米技术，南非科技部正在制定一项国家纳米技术战略，可望在2005年度执行。印度政府也通过加大对从事材料科学研究的科研机构和项目的支持力度，加强材料科学中具有广泛应用前景的纳米技术的研究和开发。
2、纳米科技研发投入一路攀升
纳米科技已在国际间形成研发热潮，现在无论是富裕的工业化大国还是渴望富裕的工业化中国家，都在对纳米科学、技术与工程投入巨额资金，而且投资迅速增加。据欧盟2004年5月的一份报告称，在过去10年里，世界公共投资从1997年的约4亿欧元增加到了目前的30亿欧元以上。私人的纳米技术研究资金估计为20亿欧元。这说明，全球对纳米技术研发的年投资已达50亿欧元。
美国的公共纳米技术投资最多。在过去4年内，联邦政府的纳米技术研发经费从2000年的2.2亿美元增加到2003年的7.5亿美元，2005年将增加到9.82亿美元。更重要的是，根据《21世纪纳米技术研究开发法》，在2005～2008财年联邦政府将对纳米技术计划投入37亿美元，而且这还不包括国防部及其他部门将用于纳米研发的经费。
日本目前是仅次于美国的第二大纳米技术投资国。日本早在20世纪80年代就开始支持纳米科学研究，近年来纳米科技投入迅速增长，从2001年的4亿美元激增至2003年的近8亿美元，而2004年还将增长20%。
在欧洲，根据第六个框架计划，欧盟对纳米技术的资助每年约达7.5亿美元，有些人估计可达9.15亿美元。另有一些人估计，欧盟各国和欧盟对纳米研究的总投资可能两倍于美国，甚至更高。
中国期望今后5年内中央政府的纳米技术研究支出达到2.4亿美元左右；另外，地方政府也将支出2.4亿～3.6亿美元。中国台湾计划从2002～2007年在纳米技术相关领域中投资6亿美元，每年稳中有增，平均每年达1亿美元。韩国每年的纳米技术投入预计约为1.45亿美元，而新加坡则达3.7亿美元左右。
就纳米科技人均公共支出而言，欧盟25国为2.4欧元，美国为3.7欧元，日本为6.2欧元。按照计划，美国2006年的纳米技术研发公共投资增加到人均5欧元，日本2004年增加到8欧元，因此欧盟与美日之间的差距有增大之势。公共纳米投资占GDP的比例是：欧盟为0.01%，美国为0.01%，日本为0.02%。
另外，据致力于纳米技术行业研究的美国鲁克斯资讯公司2004年的一份年度报告称，很多私营企业对纳米技术的投资也快速增加。美国的公司在这一领域的投入约为17亿美元，占全球私营机构38亿美元纳米技术投资的46%。亚洲的企业将投资14亿美元，占36%。欧洲的私营机构将投资6.5亿美元，占17%。由于投资的快速增长，纳米技术的创新时代必将到来。
3、世界各国纳米科技发展各有千秋
各纳米科技强国比较而言，美国虽具有一定的优势，但现在尚无确定的赢家和输家。
（1）在纳米科技论文方面日、德、中三国不相上下
根据中国科技信息研究所进行的纳米论文统计结果，2000—2002年，共有40370篇纳米研究论文被《2000—2002年科学引文索引（SCI）》收录。纳米研究论文数量逐年增长，且增长幅度较大，2001年和2002年的增长率分别达到了30.22%和18.26%。
2000—2002年纳米研究论文，美国以较大的优势领先于其他国家，3年累计论文数超过10000篇，几乎占全部论文产出的30%。日本（12.76%）、德国（11.28%）、中国（10.64%）和法国（7.89%）位居其后，它们各自的论文总数都超过了3000篇。而且以上5国2000—2002年每年的纳米论文产出大都超过了1000篇，是纳米研究最活跃的国家，也是纳米研究实力最强的国家。中国的增长幅度最为突出，2000年中国纳米论文比例还落后德国2个多百分点，到2002年已经超过德国，位居世界第三位，与日本接近。
在上述5国之后，英国、俄罗斯、意大利、韩国、西班牙发表的论文数也较多，各国3年累计论文总数都超过了1000篇，且每年的论文数排位都可以进入前10名。这5个国家可以列为纳米研究较活跃的国家。
另外，如果欧盟各国作为一个整体，其论文量则超过36%，高于美国的29.46%。（2）在申请纳米技术发明专利方面美国独占鳌头
据统计：美国专利商标局2000—2002年共受理2236项关于纳米技术的专利。其中最多的国家是美国（1454项），其次是日本（368项）和德国（118项）。由于专利数据来源美国专利商标局，所以美国的专利数量非常多，所占比例超过了60%。日本和德国分别以16.46%和5.28%的比例列在第二位和第三位。英国、韩国、加拿大、法国和中国台湾的专利数也较多，所占比例都超过了1%。
专利反映了研究成果实用化的能力。多数国家纳米论文数与专利数所占比例的反差较大，在论文数最多的20个国家和地区中，专利数所占比例超过论文数所占比例的国家和地区只有美国、日本和中国台湾。这说明，很多国家和地区在纳米技术研究上具备一定的实力，但比较侧重于基础研究，而实用化能力较弱。
（3）就整体而言纳米科技大国各有所长
美国纳米技术的应用研究在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪等领域快速发展。随着纳米技术在癌症诊断和生物分子追踪中的应用，目前美国纳米研究热点已逐步转向医学领域。医学纳米技术已经被列为美国国家的优先科研计划。在纳米医学方面，纳米传感器可在实验室条件下对多种癌症进行早期诊断，而且，已能在实验室条件下对前列腺癌、直肠癌等多种癌症进行早期诊断。2004年，美国国立卫生研究院癌症研究所专门出台了一项《癌症纳米技术计划》，目的是将纳米技术、癌症研究与分子生物医学相结合，实现2015年消除癌症死亡和痛苦的目标；利用纳米颗粒追踪活性物质在生物体内的活动也是一个研究热门，这对于研究艾滋病病毒、癌细胞等在人体内的活动情况非常有用，还可以用来检测药物对病毒的作用效果。利用纳米颗粒追踪病毒的研究也已有成果，未来5～10年有望商业化。
虽然医学纳米技术正成为纳米科技的新热点，纳米技术在半导体芯片领域的应用仍然引人关注。美国科研人员正在加紧纳米级半导体材料晶体管的应用研究，期望突破传统的极限，让芯片体积更小、速度更快。纳米颗粒的自组装技术是这一领域中最受关注的地方。不少科学家试图利用化学反应来合成纳米颗粒，并按照一定规则排列这些颗粒，使其成为体积小而运算快的芯片。这种技术本来有望取代传统光刻法制造芯片的技术。在光学新材料方面，目前已有可控直径5纳米到几百纳米、可控长度达到几百微米的纳米导线。
日本纳米技术的研究开发实力强大，某些方面处于世界领先水平，但尚未脱离基础和应用研究阶段，距离实用化还有相当一段路要走。在纳米技术的研发上，日本最重视的是应用研究，尤其是纳米新材料研究。除了碳纳米管外，日本开发出多种不同结构的纳米材料，如纳米链、中空微粒、多层螺旋状结构、富勒结构套富勒结构、纳米管套富勒结构、酒杯叠酒杯状结构等。
在制造方法上，日本不断改进电弧放电法、化学气相合成法和激光烧蚀法等现有方法，同时积极开发新的制造技术，特别是批量生产技术。细川公司展出的低温连续烧结设备引起关注。它能以每小时数千克的速度制造粒径在数十纳米的单一和复合的超微粒材料。东丽和三菱化学公司应用大学开发的新技术能把制造碳纳米材料的成本减至原来的1／10，两三年内即可进入批量生产阶段。
日本高度重视开发检测和加工技术。目前广泛应用的扫描隧道显微镜、原子力显微镜、近场光学显微镜等的性能不断提高，并涌现了诸如数字式显微镜、内藏高级照相机显微镜、超高真空扫描型原子力显微镜等新产品。科学家村田和广成功开发出亚微米喷墨印刷装置，能应用于纳米领域，在硅、玻璃、金属和有机高分子等多种材料的基板上印制细微电路，是世界最高水平。
日本企业、大学和研究机构积极在信息技术、生物技术等领域内为纳米技术寻找用武之地，如制造单个电子晶体管、分子电子元件等更细微、更高性能的元器件和量子计算机，解析分子、蛋白质及基因的结构等。不过，这些研究大都处于探索阶段，成果为数不多。
欧盟在纳米科学方面颇具实力，特别是在光学和光电材料、有机电子学和光电学、磁性材料、仿生材料、纳米生物材料、超导体、复合材料、医学材料、智能材料等方面的研究能力较强。
中国在纳米材料及其应用、扫描隧道显微镜分析和单原子操纵等方面研究较多，主要以金属和无机非金属纳米材料为主，约占80%，高分子和化学合成材料也是一个重要方面，而在纳米电子学、纳米器件和纳米生物医学研究方面与发达国家有明显差距。
4、纳米技术产业化步伐加快
目前，纳米技术产业化尚处于初期阶段，但展示了巨大的商业前景。据统计：2004年全球纳米技术的年产值已经达到500亿美元，2010年将达到14400亿美元。为此，各纳米技术强国为了尽快实现纳米技术的产业化，都在加紧采取措施，促进产业化进程。
美国国家科研项目管理部门的管理者们认为，美国大公司自身的纳米技术基础研究不足，导致美国在该领域的开发应用缺乏动力，因此，尝试建立一个由多所大学与大企业组成的研究中心，希望借此使纳米技术的基础研究和应用开发紧密结合在一起。美国联邦政府与加利福尼亚州政府一起斥巨资在洛杉矾地区建立一个“纳米科技成果转化中心”，以便及时有效地将纳米科技领域的基础研究成果应用于产业界。该中心的主要工作有两项：一是进行纳米技术基础研究；二是与大企业合作，使最新基础研究成果尽快实现产业化。其研究领域涉及纳米计算、纳米通讯、纳米机械和纳米电路等许多方面，其中不少研究成果将被率先应用于美国国防工业。
美国的一些大公司也正在认真探索利用纳米技术改进其产品和工艺的潜力。IBM、惠普、英特尔等一些IT公司有可能在中期内取得突破，并生产出商业产品。一个由专业、商业和学术组织组成的网络在迅速扩大，其目的是共享信息，促进联系，加速纳米技术应用。
日本企业界也加强了对纳米技术的投入。关西地区已有近百家企业与16所大学及国立科研机构联合，不久前又建立了“关西纳米技术推进会议”，以大力促进本地区纳米技术的研发和产业化进程；东丽、三菱、富士通等大公司更是纷纷斥巨资建立纳米技术研究所，试图将纳米技术融合进各自从事的产业中。
欧盟于2003年建立纳米技术工业平台，推动纳米技术在欧盟成员国的应用。欧盟委员会指出：建立纳米技术工业平台的目的是使工程师、材料学家、医疗研究人员、生物学家、物理学家和化学家能够协同作战，把纳米技术应用到信息技术、化妆品、化学产品和运输领域，生产出更清洁、更安全、更持久和更“聪明”的产品，同时减少能源消耗和垃圾。欧盟希望通过建立纳米技术工业平台和增加纳米技术研究投资使其在纳米技术方面尽快赶上美国。
关键词：无机化学；若干问题；重大进展
1新时期无机化学中的若干重大进展
1.1有机体系建设中水热合成技术的突破
根据有关无机化学研究小组的设计与研发来看，无机化学在研发中出现了最新的无机化学反应，特别是在低温状态下，该反应能够实现一系列的非氧化物纳米材料，并结合水热合成技术，以及溶剂热合成原理与水热合成技术，并在一定的密封空间进行反应，最终实现有机溶剂的化学反应，该有机化学方面的技术性突破，很多学者将其给予报道，就在不久前的美国《化学与工程新闻》杂志上，针对该研究的报道就被评为“稻草变黄金”，被认为是一种“新颖的和非常有趣的合成方法，……将促进该领域更深入的工作”，又例如无机化学领域中的多元金属硫族化合物形成的纳米材料溶剂热合成技术，就是该领域的全新研发进展，充分地运用好该技术能够实现一定的产业优势。国内针对无机水热合成技术的研究，以及国际上鉴于对该领域的突破性研究都取得了不小的成就，特别是国家重点实验室的教授应邀在2001年的美国化学研讨会上就《化学研究评述》撰写综述论文，并针对该领域实现了积极的研究，希望给无机化学带来全新的突破。
1.2纳米技术和无机聚合物方面的突破
目前，学术期刊上有大量关于纳米技术和无机聚合物方面的学术论文，很多论文具有国际化高水平，很多具有创新型的技术并得到了广大学者的广泛重视，例如合成性的纳米金属分子笼（nanometer-sizedmetallomolecularcage）成功地构建了具有Oh对称的立方体金属-有机笼子[Ni6(tpst)8Cl12]，该构架模式能够容纳较多的离子和溶剂分子，是对纳米技术的全新突破。另外，针对金属纳米线和金属-有机纳米板的合成领域也有着全新的突破，特别是在自组装规律、空间结构、电子结构方面具有探索性的进展，实现了物理化学性能方面的延伸。另外还在空间结构与性质和性能方面找寻关系规律，例如学者李亚栋课题组发现了一些具有准层状结构特性的金属铋，该金属铋能够形成一种新型的单晶多壁金属纳米管，这是首例国际上比较认可的由金属形成的单晶纳米管，特别是铋纳米管的发现，为无机化学研究找寻了新的突破点，针对无机纳米管的形成机理及应用研究，使得无机化学形成新的对象和研究课题。例如很多研究者还利用人工合成的有机无机层状结构，积极的合成了金属钨单晶纳米线和高质量的WS2纳米管，该技术积极地分析了层状前驱体到纳米管的层状卷曲机制，为一维纳米线和纳米管的合成展示出全新的领域。
2新时期针对无机化学研究发展的展望
纵览过去的几年，我们看出无机化学有着瞩目的成就，许多激动人心的研究，恰如其分的实现了该学科的复兴，使得无机化学改变传统的理念，逐渐走向卓越的发展阶段，回顾已经取得的成就，及通过近几年的学术研究成果来看，无机化学和物理学科能够有效地推动科技的进步，实现各领域的全面发展。由于各学科的相互渗透、生产技术的要求、实验手段的增加，以及现代结构理论的建立与发展，使无机化学在传统领域以及在化学与生物、物理、数学等边缘学科方面都获得了重大进展。就近几年的发展来看，无机化学在某种程度上取得了突破性的进展，实现了与国际化的接轨，从传统无机化学的角度，使得其在新时代背景下有着全新的突破，保持了与国际的接轨。针对最近几年生物无机化学的发展，使得该领域形成了学术化的交流，发展中促进了该领域的学术提高，研究水平逐年提高。未来在新时期新技术科技的带动下，无机化学领域更是会突飞猛进的向前发展，就目前的总体发展水平来看，生物无机化学还与国际化的发展水平有着一定的差距，需要国家给予大力的技术支持和必要的经费投入，需要国家培养出具有一定专业知识的杰出青年，为无机化学发展做出积极地贡献。
3结语
英文名称：Micronanoelectronic Technology
主管单位：工业和信息化部
主办单位：中国电子科技集团公司第十三研究所
出版周期：月刊
出版地址：河北省石家庄市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1671-4776
国内刊号：13-1314/TN
邮发代号：18-60
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1964
期刊收录：
CA 化学文摘(美)(2009)
SA 科学文摘(英)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
期刊荣誉：
Caj-cd规范获奖期刊
联系方式
Science and Technolgy
The Proceedings of the 5th
Asia-Pacific Drying
Conference vol.1 & Vol.2
2007, 662pp;699pp
Paperback
ISBN:9789812779984; 9789812779991
陈国华编
ADC是亚太干燥会议(Asia-Pacific Drying Conference)的简称,是每两年一届的国际会议。它为干燥学术界和工业界人士提供了一个交流思想和介绍最新成果的机会。语言为英文。
本书是该系列会议的第五届会议论文集。该会议于2007年8月13-15日在香港科技大学举行。会议荣誉主席是新加坡国立大学工程科学系和机械工程系Mujumdar教授,主席是香港科技大学化学工程系陈国华教授。会议收到了来自33个国家和地区的论文摘要245篇,全文218篇,195篇论文在会议上发表。会议论文集分为两卷,精选论文在《Drying Technology Journal》,《 Journal of Applied Thermal Engineering,》 and 《International Journal of Food Engineering》 和《中国化学工程学报》(英文版)等专业刊物上发表。
来自29个国家和地区的166名代表参加了本次会议,会议期间,与会代表就干燥技术理论与实验研究的现状与发展展开了热烈讨论。
本次会议除了与各种干燥会议相类似的一般专题之外,还涉及以下专题的文章:干燥过程的能耗;绿色干燥技术;干燥过程的生态状况;干燥产品的质量特征;新型干燥器结构;新型替代干燥技术;干燥在生物技术领域的作用;干燥在纳米技术领域的作用。
会议一共有12个主题报告,分别为:1.Arun S. Mujumdar 和 Wu Zhonghua,热干燥技术的新发展与研发前景;2. Xiao Dong Chen和 Kamlesh Patel,使用喷雾干燥及后处理生产优质食品颗粒;3.Yuan Yuejin和Liu Xiangdong等,多孔介质干燥中的不规则毛孔网状结构数值与实验研究;4. Hidefumi Yoshii等,运用喷雾干燥技术的蛋白质封装及晶体转化方法;5.Andrieu Julien,药用蛋白质小瓶冷冻干燥过程中冰晶形态结构的特性、实验数据及控制;6.Natalia Menshutina,制作纳米多孔固体材料的基本原理;7.Hosahalli Ramaswamy,渗透干燥技术的原理、技术及建模;8.T Tao, XF Peng和 DJ Lee 等,泥块的对流干燥模型;9.Wei Wang 和Guohua Chen,含水溶液冷冻干燥中的几个难点;10.Bhaskar N. Thorat等,工业干燥中处理技术的发展;11.Dixit和 W.J.Murray Douglas等,干燥对铜版纸结构、表面及应力特性方面的影响;12.Ingvald Strθmmen等,一种用于干燥生物材料的新的可能技术――使用热泵的常压冷冻干燥技术。
最佳论文3篇:1. Kamlesh C. Patel 和 Xiao Dong Chen:使用反应工程方法对浓缩乳清蛋白喷雾干燥进行建模的灵敏度分析;2.G.R. Askari, Z. Emam-Djomeh 和 S.M. Mousavi:涂层与微波辅助热空气干燥对苹果片颜色动力学变化的综合影响;3.J. Kowalski 和Andrzej Rybicki:干燥后应力体的复水。
本书汇集了近两年在干燥技术领域最新的实验与理论研究进展,对于干燥技术将来的发展方向也进行了分析与展望,对于从事干燥技术及相关专业的科研人员具有重要的参考价值。
论立勇,博士生
(中国科学院理化技术研究所)
纳米科技将引发一场新的工业革命
笔者：纳米是一个长度单位，纳米科技却受到世界各国的重视。纳米科技对我们的生活会有什么样的影响？
白春礼：纳米科技的受关注度升高，不仅仅是其尺度的缩小问题，实质是由纳米科技在推动人类社会产生巨大变革方面具有的重要意义所决定的。
纳米科技是多学科交叉融合性质的集中体现，我们已不能将纳米科技归为哪一门传统的学科领域。而现代科技的发展几乎都是在交叉和边缘领域取得创新性突破的，正是这样，纳米科技充满了原始创新的机会。而一旦在这一领域探索过程中形成的理论和概念在我们的生产、生活中得到广泛应用，将极大地丰富我们的认知世界，并给人类社会带来观念上的变革。
随着人类对客观世界认知的革命，纳米科技将引发一场新的工业革命。比如，在纳米尺度上制造出的计算机的运算和存储能力，与目前微米技术下的计算机性能相比将呈指数倍提高，这将是对信息产业和其他相关产业的一场深刻的革命。同样，生命科技也面临着在纳米科技影响下的变革。所以，人们认为纳米科技是未来信息科技与生命科技进一步发展的共同基础。美国《新技术周刊》曾指出：纳米技术是21世纪经济增长的一个主要的发动机，其作用可使微电子学在20世纪后半叶对世界的影响相形见绌。
纳米科技也将促使传统产业“旧貌换新颜”。比如，纳米绿色印刷制版技术，完全摒弃了化学成像的预涂感光层，因此版材不再怕光、怕热；由于不需要曝光、冲洗等流程，因而杜绝了污染的产生，并且理论上是传统版材涂布成本的20%。
国际纳米科技发展趋势呈现三个新特点
笔者：那么目前国际纳米科技的发展有哪些新变化呢？
白春礼：2000年美国率先了“国家纳米技术计划”（NNI）。迄今，国家级纳米科技发展规划的国家超过50个，呈现出国际竞争日趋激烈的态势。例如，美国2011年在纳米科技方面的预算达17.6亿美元。2011年11月30日，欧盟委员会对外公布了欧盟第八个科技框架计划——《地平线2020：研究与创新框架计划》，这份科研计划的周期为7年，预计耗资约800亿欧元。
目前国际纳米科技发展呈现出三个趋势：
一是从应用导向的基础研究到应用研究再到技术转移转化一体化研究。例如美国尝试建立一个由多所大学与大企业组成的研究中心，希望借此使纳米技术的基础研究与应用开发紧密结合在一起，以便及时有效地将纳米科技领域的基础研究成果应用于产业界。同时，整合各学科的研究力量，集中解决重大的科学挑战问题或孕育重大突破的应用技术。
二是专业平台支撑的纳米技术研发。纳米技术的特点是多学科交叉技术集成，以及基础研究和应用研发的集成。美国建立了14个国家级的纳米科技研究中心，法国建立了3个国家级实验室，加拿大在阿尔伯塔大学建设了国家纳米技术研究所，日本建立了12个纳米技术虚拟实验室，韩国建立了3个国家纳米科技平台。
三是全球大型企业越来越重视纳米技术。国际商用机器公司、惠普公司、英特尔公司等，都在用纳米技术开发10纳米以下的器件和工艺。日本关西地区已有近百家企业与16所大学及国立科研机构联合，建立了“关西纳米技术推进”专门组织，东丽、三菱、富士通等大公司更是斥巨资建立纳米技术研究所，开发碳纳米材料吨级量产技术。
我国已成为世界纳米科技研发大国
笔者：我国纳米科技发展的情况如何？
白春礼：应该说我国已经成为世界纳米科技研发大国，部分基础研究跃居国际领先水平。目前，我国纳米科技方面的SCI论文数量已处于世界领先地位，2009年，我国发表纳米科技SCI论文数量已经超过美国，跃居世界第一位。同时，论文质量大幅度提高，SCI论文引用次数跃居世界第二位。反常量子霍尔效应、亚纳米分辨的单分子光学拉曼成像等工作，在国际上引起了巨大影响。
近年来，我国纳米科技应用研究与成果转化的成效也已初具规模。
在专利申请量方面，我国已位于世界前列，从1998年到2009年底，首次超过美国跃居世界第二。在纳米技术标准化方面，我国已与世界同步，积极参与并部分主导了国际纳米技术标准工作，在国际纳米标准化工作中占有一席之地。同时，颁布了一批国家纳米技术标准，初步形成了纳米标准化体系；研制了多项国家标准物质及标准样品，填补了国内空白，为我国纳米科技的产业化应用奠定了基础。
关键词：考试改革 无机化学 农林院校 N级考核方式
中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）08（a）-0032-02
无机化学课程是高等农林院校化工各专业一门重要的必修课，它是培养化工类本科各专业技术人才的整体知识结构及能力结构的主要组成部分，同时也是后续课程的基础课。是一门实践性、综合性很强的课程，也是一门实验科学。本课程是研究无机化学基本原理以及以无机化学基本原理为指导研究元素的学科。因此，有其自身的规律与特点。同时，本课程是化工类各专业的第一门主要基础课程，起着衔接中学化学教学内容与为后继大学化学课程打基础的“承上启下”的重要作用。其教学方法和考试手段的改革是多年来努力的目标和方向。
学以致用是学习的最终目标，考试是现代高等教育中最基本、最重要的教学质量测定和检查方式，是整个教学工作过程中不可缺少的一项重要环节[1]，是对教师教学质量和学生学习效果的最直接的评价和检测方式。然而传统的期末一次性考试模式在对学生进行综合素质评价的过程中存在着诸多问题。第一，由于平时考核次数少，平时学习没有压力，很多学生不能主动学习，临到期末考试前，为了考试及格，临时“抱佛脚”，加班加点“开夜车”，如此被动的学习，只能是囫囵吞枣，一知半解，不能将知识点融会贯通，学习效果必然很差；第二，期末考试所占比重过大，因而导致“一考定音”的现象；再者是考试形式比较单一，一般采用卷面成绩（一般占总成绩的80%）加平时作业（一般占总成绩的20%）的考核方式，这种单一的考核方式使学生知识面得不到较好的扩展，不能对学生的语言组织和表达能力以及个性发展进行有效的锻炼，因此，就无法全面地评价学生对所学知识的掌握程度和综合运用知识的能力，达不到以考促学的效果。
中国高等教育学会会长周远清在东北林业大学做报告时提出知识、能力和素质是人才培养的三要素。为了全面提高高校的人才培养质量，针对无机化学课程的特点，为此，我们准备对高等农林院校化工各专业无机化学这门课程的考试方式进行改革探索，即进行N级考核方式。进行N级考核方式，也就是把传统的让学生学一学期考两小时变成天天考、周周考、月月考，这样“考”出来的学生，就认为“考”其实就是学，就学得最扎实，也就不会怕考，那么获取知识的能力、分析问题的能力、创新能力以及组织能力等都会在平时的“考”中逐步显现出来[2]。但考试方式的改革需要各高等农林院校的教务部门的大力支持。
N级考核方法，包括课程学术论文或学术报告、随堂小节测验、课后作业、每章专题讨论和课堂质疑五部分，具体实施如下。
1 课程学术论文或学术报告
无机化学这门课程，大一的学生在高中的时候都有所接触，很多学生自认为学好无机化学应该没有问题，再加上一开始无机化学是高中和大学的一个衔接，知识点比较简单，调查显示很多的学生不会把很多精力放到这门课程上来，只是在上课的时候来听一下，课外时间也不进行预习和复习，最后的结果就可想而知了。为了激发学生的学习热情，培养学生自主学习的习惯和主动获取知识的方法，改变学生高中固有的学习方式。在上课的初期，可给学生拟定多个有关化学发展前沿和研究热点的论文题目，如“无机纳米功能材料、绿色无机化学、纳米无机材料、无机化学合成新技术”以及“无机材料在生活中的应用”等。学生可以从中选取一个题目，也可以自己选择更感兴趣的与无机化学有关的其他题目，在老师的指导下上网或去图书馆查阅相关文献资料，撰写课程学术论文。开课之初给出题目，在学习无机化学课程的过程中任课教师可有计划地介绍些有关前沿话题，在课程结束时收这个报告。教师根据论文综合质量给出相应的分值，其项在考核总成绩里占10%。
完成论文重要的前提是学生必须阅读大量的相关书籍，特别是老师推荐的文章。这种让学生撰写课程学术论文的形式可以促使学生主动阅读大量课外读物，让学生在掌握基础知识的基础上，及时了解无机化学的发展动态和前沿热门话题，培养学生独立思考和善于总结的能力，同时，也为进入大二的创新实验以及高年级设计实验阶段的文献调研及论文撰写打下良好的基础。也可鼓励学生将小论文制作成PPT进行学术报告，这样可锻炼学生的自我展示能力，更好的激发学生的学习兴趣，知识面更好地得到扩展和延伸。
2 随堂小节测验
教学是一个双边互动的教学过程，而随堂小节测验正是体现和适应这一要求的最好措施之一。如果任课教师按照教学进程，大约每上完一节内容后设置一个随堂小测验，测验内容大都与课堂讲解内容有关，其题型任课教师可灵活掌握，同时结合一些典型的习题，内容可涉及到基本概念、基本理论和基本计算等方面，随时拿出一张纸利用最后几分钟即可，不能占用太多课堂时间。随堂小节测验短小灵活，它不同于单元检测，也不同于期中、期末检测。它是针对教学中的某一知识点或其一问题的内容而进行，它既省时又能有效地达到教学目的。
当材料的尺寸进入纳米级，材料便会出现以下奇异的物理性能：
1、尺寸效应
当超细微粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或投射深度等物理特征尺寸相当或更小时，晶体的边界条件将被破坏，非晶态纳米微粒的颗粒表面附近原子密度减小，导致声、光电、磁、热、力学等特性呈现出新的小尺寸效应。如当颗粒的粒径降到纳米级时，材料的磁性就会发生很大变化，如一般铁的矫顽力约为80A/m，而直径小于20nm的铁，其矫顽力却增加了1000倍。若将纳米粒子添加到聚合物中，不但可以改善聚合物的力学性能，甚至还可以赋予其新性能。
2、表面效应
一般随着微粒尺寸的减小，微粒中表面原子与原子总数之比将会增加，表面积也将会增大，从而引起材料性能的变化，这就是纳米粒子的表面效应。
纳米微粒尺寸d（nm）包含总原子表面原子所占比例（%）103×1042044×1034022.5×1028013099从表1中可以看出，随着纳米粒子粒径的减小，表面原子所占比例急剧增加。由于表面原子数增多，原子配位不足及高的表面能，使这些表面原子具有高的活性，很容易与其它原子结合。若将纳米粒子添加到高聚物中，这些具有不饱和性质的表面原子就很容易同高聚物分子链段发生物理化学作用。
3、量子隧道效应
微观粒子贯穿势垒的能力称为隧道效应。纳米粒子的磁化强度等也具有隧道效应，它们可以穿越宏观系统的势垒而产生变化，这称为纳米粒子的宏观量子隧道效应。它的研究对基础研究及实际应用，如导电、导磁高聚物、微波吸收高聚物等，都具有重要意义。
二、高聚物/纳米复合材料的技术进展
对于高聚物/纳米复合材料的研究十分广泛，按纳米粒子种类的不同可把高聚物/纳米复合材料分为以下几类：
1、高聚物/粘土纳米复合材料
由于层状无机物在一定驱动力作用下能碎裂成纳米尺寸的结构微区，其片层间距一般为纳米级，它不仅可让聚合物嵌入夹层，形成“嵌入纳米复合材料”，还可使片层均匀分散于聚合物中形成“层离纳米复合材料”。其中粘土易与有机阳离子发生交换反应，具有的亲油性甚至可引入与聚合物发生反应的官能团来提高其粘结。其制备的技术有插层法和剥离法，插层法是预先对粘土片层间进行插层处理后，制成“嵌入纳米复合材料”，而剥离法则是采用一些手段对粘土片层直接进行剥离，形成“层离纳米复合材料”。
2、高聚物/刚性纳米粒子复合材料
用刚性纳米粒子对力学性能有一定脆性的聚合物增韧是改善其力学性能的另一种可行性方法。随着无机粒子微细化技术和粒子表面处理技术的发展，特别是近年来纳米级无机粒子的出现，塑料的增韧彻底冲破了以往在塑料中加入橡胶类弹性体的做法。采用纳米刚性粒子填充不仅会使韧性、强度得到提高，而且其性价比也将是不能比拟的。
3、高聚物/碳纳米管复合材料
碳纳米管于1991年由S.Iijima发现，其直径比碳纤维小数千倍，其主要用途之一是作为聚合物复合材料的增强材料。
碳纳米管的力学性能相当突出。现已测出碳纳米管的强度实验值为30－50GPa。尽管碳纳米管的强度高，脆性却不象碳纤维那样高。碳纤维在约1%变形时就会断裂，而碳纳米管要到约18%变形时才断裂。碳纳米管的层间剪切强度高达500MPa，比传统碳纤维增强环氧树脂复合材料高一个数量级。
为您提供免费的论文,毕业论文服务,希望[纳米复合材料技术发展及前景]能给您带来帮助，请记住本站永久唯一域名:在电性能方面，碳纳米管作聚合物的填料具有独特的优势。加入少量碳纳米管即可大幅度提高材料的导电性。与以往为提高导电性而向树脂中加入的碳黑相比，碳纳米管有高的长径比，因此其体积含量可比球状碳黑减少很多。同时，由于纳米管的本身长度极短而且柔曲性好，填入聚合物基体时不会断裂，因而能保持其高长径比。爱尔兰都柏林Trinity学院进行的研究表明，在塑料中含2%－3%的多壁碳纳米管使电导率提高了14个数量级，从10-12s/m提高到了102s/m。
论文摘要：纳米尺寸开辟科学新领域，介绍纳米材料的神奇特性及在生活中的应用。
人类对物质世界的研究，曾小到原子、分子，大到宇宙空间。从无限小和无限大两个物质尺寸去认识物质，使人们了解到世界是物质的。物质是由原子或分子构成的，原子、分子是保持物质化学、物理理特性的最小微粒。这为人类认识世界、改造世界推进科学的向前发展提供了坚实的理论基础，也产生了一个个的科学原理和定理，推动了人类生产和生活的不断向前发展。
随着科学研究的进一步发展，人们发现当物质达到纳米尺度以后，大约在1～100纳米这个范围空间。物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。这种既不同于原来组成的原子、分子，也不同于宏观物质的特殊性能的物质构成的材料，即为纳米材料。
过去，人们只注意原子、分子，或者宇宙空间，常常忽略他们的中间领域，而这个领域实际上大量存在于自然界，只是以前没有认识到这个尺度的范围的性能。第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家。他们发现：一个导电，导热的铜、银导体做成纳米尺度以后，它就失去原来的性质，表现出既不导电，也不导热。材料在尺寸上达到纳米尺度，大约是在1～100纳米这个范围空间，就会产生特殊的表面效应，体积效应，量子尺寸效应，量子隧道效应等及由这些效应所引起的诸多奇特性能。拥有一系列的新颖的物理和化学特性，这些特性在光、电、磁、催化等方面具有非常重大应用价值。
近年来，已在医药、生物、环境保护和化工等方面得到了应用，并显示出它的独特魅力。
1医学方面的应用：
目前，国际医学行业面临新的决策，那就是用纳米尺度发展制药业。纳米生物医学就是从动植物中提取必要的物质，然后在纳米尺度组合，最大限度发挥药效，这恰恰是我国中医的想法，随着健康科学的发展，人们对药物的要求越来越高。控制药物释放减少副作用，提高药效，发展药物定向治疗，必须凭借纳米技术。纳米粒子可使药物在人体内方便传输。用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体，可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织，尤其是以纳米磁性材料作为药物载体的靶定向药物，称为"定向导弹"。该技术是在磁性纳米微粒包覆蛋白质表面携带药物，注射到人体血管中，通过磁场导航输送到病变部位，然后释放药物。纳米粒子的尺寸小，可以在血管中自由的滚动，因此可以用检查和治疗身体各部位的病变。利用纳米系统检查和给药，避免身体健康部位受损，可以大大减小药物的毒副作用，因而深受人们的欢迎。
2在涂料方面的应用；
纳米材料由于其表面和结构的特殊性，具有一般材料难以获得的优异性能。借助于传统的涂层技术，再给涂料中添加纳米材料，可获得纳米复合体系涂层，实现功能的飞跃，使得传统涂层功能改性从而获得传统涂层没有的功能，如；有超硬、耐磨，抗氧化、耐热、阻燃、耐腐蚀、变色等。在涂料中加入纳米材料，可进一步提高其防护能力，实现防紫外线照射，耐大气侵害和抗降解等，在卫生用品上应用可起到杀菌保结作用。在建材产品如玻璃中加入适宜的纳米材料，可达到减少光的透射和热估递效果，产生隔热，阻燃等效果。由于氧化物纳米微粒的颜色不同，这样可以通过复合控制涂料的颜色，克服碳黑静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调性。纳米材料的颜色不仅限粒径而变，而具有随角度变色的效应。在汽车的装饰喷涂业中，将纳米Tio2添加在汽车、轿车的金属闪光面漆中，能使涂层产生丰富而神秘的色彩效果，从而使传统汽车面色彩多样化。
3在化工方面的应用；
化工业影响到人类生活的方方面面，如果在化工业中采用纳米技术，将更显示出独特畦力。在橡胶塑料等化工领域，纳米材料都能发挥重要作用。如在橡胶中加入纳米Sio2，可以提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力。纳米Al2O3和SiO2,加入到普通橡胶中，可以提高橡胶的耐磨性和介电特性，而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶。塑料中添加一定的纳米材料，可以提高塑料的强度和韧性，而且致密性和防水性也相应提高。最近又开发了食品包装的TiO2.纳米TiO2能够强烈吸收太阳光中的紫外线，产生很强的光化学活性，可以用光催化降解工业废水中的有利污染物，具有除净度高，无二次污染，适用性广泛等优点，在环保水处理中有着很好的应用前景。新晨
4其他生活方面的应用：
纳米技术正在悄悄地渗透到老百姓衣、食、住、行各个领域。化纤布料制成的衣服虽然艳丽，但因摩擦容易产生静电，因而在生产时加入少量金属纳米微粒，就可以摆脱烦人的静电现象。不久前，关于保温被、保温衣的电视宣传，提到应用了纳米技术。纳米材料可使衣物防静电、变色、贮光，具有很好的保暖效果。冰箱、洗衣机等一些电器时间长了容易产生细菌，而采用了纳米材料，新设计的冰箱、洗衣机既可以抗菌，又可以除味杀菌。紫外线对人体的害处极大，有的纳米微粒却可以吸收紫外线对人体有害的部分，市场上的许多化妆品正是因为加入了纳米微粒而具备了防紫外线的功能。传统的涂料耐洗刷性差，时间不长墙壁就会变的班驳陆离，纳米技术应用之后，涂料的技术指标大大提高，外墙涂料的耐洗刷性提高很多，以前的电视、音响等家电外表一般都是黑色的，被称为黑色家电，这是因为家电外表材料中必须加入碳黑进行静电屏蔽。如今可以通过控制纳米微粒的种类，进而可控制涂料的颜色，使黑色家电变成彩色家电。
总之，在未来生活中，纳米技术将带给我们无限的舒心与时尚，使人类的生存的条件更加优越。
参考文献
[1]赵清荣：雷达与对抗[J]，2001，（3）：20-23。
[2]秦嵘等。宇航材料工艺[J]，1997，（4）：17-20。
[关键词]纳米SrTiO3；包覆；介电常数；介电损耗
中图分类号：TS980.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）16-0400-01
1.引言
由于纳米SrTiO3具有极大比表面能和表面积，极易团聚，因此制约其纳米材料的优异性能，而且SrTiO3基陶瓷材料也存在着不足，如SrTiO3电容器在高温高压领域中晶界势垒会减弱，导致漏电流增大[1]。为了克服这些缺点，科研工作这对SrTiO3基陶瓷进行改性。目前，其改性方法主要表面包覆改性[2，3]和掺杂[4]两种。而传统掺杂改性的方法是将掺杂后的SrTiO3粉体经球磨、混合、成型和烧结而实现，但这种方法很难充分混合，化学计量难以控制。因此，本工作研究采用非均匀形核法在纳米SrTiO3基陶瓷粉体表面包覆MgO，以改善其性能。
2.实验过程
以CH3（CH2）11SO4Na作为分散剂，将通过溶胶-水热法自制的纳米SrTiO3制备成稳定的悬浮液；然后加入MgCl2・6H2O作为包覆物，磁力搅拌30min，包覆物的量分别为：1mol%、3mol%、5mol%、10mol%；加入适量KOH溶液，经洗涤、干燥、800℃煅烧后即可得包覆SrTiO3末样品，再在1320℃下造粒烧结2h，最后制成MgO包覆SrTO3基复合陶瓷。
3.结果和讨论
3.1 MgO包覆纳米SrTiO3基复合陶瓷的XRD分析
将烧结好的陶瓷样品，用日本理学Rigaku D/Max 2500V型的X射线粉末衍射仪对样品进行测试。如图1所示XRD图谱分析的结果。随着包覆量的增大，可以看到图中做标记的地方出现杂峰，对皮PDF标准卡片可以知道，杂峰为MgO。说明在高温烧结后样品只存在SrTiO3和MgO两个相。第二相MgO相在SrTiO3晶界析出，形成第二相MgO，最终形SrTiO3陶瓷基相的包覆相，符合我们的预期。
3.2 MgO包覆纳米SrTiO3基复合陶瓷的介电性能分析
3.2.1介电常数ε的变化
由图2中左图的曲线可以看出，随着MgO包覆量增加，SrTiO3基包覆陶瓷介电常数一直减小，其原因是：MgO的相对介电常数只有10左右，而室温下纯SrTiO3的介电常数为300，根据复合效应，MgO包覆量的增加必然会导致SrTiO3基包覆型复合陶瓷介电常数的降低。同时，随着氧空位的增加将会破坏Ti-O链的谐振动从而降低SrTiO3基包覆型复合陶瓷的自发极化能力使居里温度下降[5]。从而造成室温下SrTiO3基包覆型复合陶瓷介电常数下降。
3.2.2介电损耗tanδ的变化
从图1右图中的曲线可以看出，随着包覆量的增加，介电损耗不断减少。铁电陶瓷材料的高频损耗机理目前还不清楚，一般认为主要是结构损耗占主导作用，这种损耗与材料结构的紧密程度有关。曲远方[6]曾指出凡是影响储能陶瓷电解质电导和极化的因素都会影响其介电损耗，因此复合陶瓷的化学成分、相结构、芯-壳结构等因素都会影响复合陶瓷的介电损耗。因此，室温下复合陶瓷的介电损耗比较低。
4 结论
本实验工作用MgO纳米SrTiO3进行包覆后，SrTiO3基包覆型复合陶瓷介电性能明显改善，介电常数减小，居里峰变宽。而且随着包覆介质MgO的不断加入，其介电系数和借点损耗的不断降低，所以在一点程度上包覆离子可以改善其电性能，但是当包覆的第二相越来越多时候，反而影响本基体的性能。
参考文献
[1] Rout S K PS， Bear J . . Study on electrical properties of Ni-doped SrTiO3 ceramics using impedance spectroscopy. Indian Academy of Science 2005，28：275-279.
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[4] 庄志强.粉体的表面修饰和表面包复与新一代电子陶瓷改性研究. In： 中国电子学会电子元件学术年会，2004.
[5] Liang Xiaofeng WW，Meng Yan.Chinese Journal of Rare Metals 2003，99：366-369.
[6] 曲远方.功能陶瓷及应用.In.北京：化工工业出版社，2003.
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