導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇納米硒，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

硒是人體必需的微量元素，硒在營(yíng)養(yǎng)劑量水平能清除體內(nèi)過(guò)?；钚匝踝杂苫?。許多疾病的發(fā)生與缺硒有關(guān)。硒缺乏可導(dǎo)致克山病和大骨節(jié)病。給缺硒人群補(bǔ)充硒，具有防癌、抗衰老、抗氧化、抗炎、調(diào)節(jié)免疫等眾多有益作用。

硒過(guò)量：會(huì)導(dǎo)致“硒毒性”

硒的攝入量定義為“微量”，來(lái)源于過(guò)量硒會(huì)導(dǎo)致毒性的研究結(jié)果。當(dāng)硒過(guò)量時(shí)，即超過(guò)滿足含硒蛋白合成所需的量，硒會(huì)經(jīng)代謝形成一些高活潑小分子硒化合物，例如甲基硒醇。它非常容易被氧化，而體內(nèi)還原性物質(zhì)谷胱甘肽，又會(huì)迅速使氧化的小分子硒還原，從而形成以硒為中心的氧化還原封閉反應(yīng)環(huán)，導(dǎo)致活性氧自由基形成。這種硒介導(dǎo)的促氧化作用會(huì)產(chǎn)生硒毒性，在人體表現(xiàn)為呼吸時(shí)有大蒜味。

硒的有益劑量與有毒劑量范圍很窄，那么，應(yīng)該如何補(bǔ)硒，才能既發(fā)揮抗氧化和清除活性氧自由基的功能，又能避免產(chǎn)生硒毒性？首先應(yīng)按規(guī)定劑量攝入，其次應(yīng)考慮硒形式。硒的活性和毒性與硒形式密切相關(guān)。早期硒形式被籠統(tǒng)分為無(wú)機(jī)硒與有機(jī)硒。無(wú)機(jī)硒主要包含硒酸鈉和亞硒酸鈉，有機(jī)硒主要包含硒蛋氨酸和甲基硒代半胱氨酸。已知有機(jī)硒毒性比無(wú)機(jī)硒低，而有機(jī)硒的生物利用性并不低于無(wú)機(jī)硒。因此，以有機(jī)硒為主體的硒酵母或動(dòng)、植物硒載體得以在缺硒人群中廣泛被利用。

納米硒：安全性更高

除了無(wú)機(jī)硒和有機(jī)硒，還有一種元素態(tài)硒，它的化學(xué)價(jià)態(tài)為零，在不同物理尺寸下，元素態(tài)硒呈現(xiàn)不同色澤。在較大的微米尺寸，元素態(tài)硒呈灰或黑色．不溶于水，既無(wú)生物活性也無(wú)毒性，為生物惰性硒形式。因此，以前學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為元素態(tài)硒無(wú)生物利用價(jià)值。然而，在較小的納米尺寸，元素態(tài)硒呈紅色。近十幾年的研究顯示：紅色的、零價(jià)的和納米尺寸的元素態(tài)硒，即納米硒(20—60納米)具有與無(wú)機(jī)硒或有機(jī)硒相近的生物活性。

1．納米硒具有與無(wú)機(jī)硒或有機(jī)硒相近的生物活性 納米硒具有生物活性，而微米尺寸元素態(tài)硒無(wú)生物活性．是因?yàn)榧{米硒尺寸小的緣故。納米硒與無(wú)機(jī)硒和有機(jī)硒生物活性相同，是因?yàn)樵谌梭w缺硒時(shí)，即細(xì)胞對(duì)硒處于“饑餓”狀態(tài)時(shí)．有強(qiáng)大內(nèi)源驅(qū)動(dòng)力吸收硒．導(dǎo)致納米硒、無(wú)機(jī)硒和有機(jī)硒能被有效吸納進(jìn)入細(xì)胞。

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孫教授文章中英文摘要

亞健康狀態(tài)者在人群中的比例高達(dá)七成左右，對(duì)于這部分人群如何有效保證抗氧化平衡和補(bǔ)硒是至關(guān)重要的。用納米技術(shù)合成硒――高效高安全紅色納米硒，就是說(shuō)，現(xiàn)在補(bǔ)充低劑量硒相當(dāng)于以前高劑量的營(yíng)養(yǎng)含量，又避免了給人體帶來(lái)的副作用。

從我的專業(yè)――自由基生物醫(yī)學(xué)上講，硒是一種非常好的抗氧化劑。

自由基生物醫(yī)學(xué)就是研究自由基在人的機(jī)體里的行為，包括它的產(chǎn)生、消失以及用途、危害。人體自身為了克服自由基的失衡，存在另一種物質(zhì)進(jìn)行調(diào)整，即抗氧化劑或抗氧化劑系統(tǒng)。而這個(gè)系統(tǒng)中最重要的一部分就是有生物活性的酶類，它能清除自由基，如SOD。硒就是其中一種生物酶的活性中心的物質(zhì)，如果人體缺硒，那么這種酶的生物活性就非常低。所以說(shuō)，硒是人體內(nèi)非常必須的一種抗氧化的主要成份。

現(xiàn)在的人群不再是簡(jiǎn)單的分為健康狀態(tài)和疾病狀態(tài)兩大塊，在這二者當(dāng)中還出現(xiàn)亞健康狀態(tài)，它在人群中的比例高達(dá)七成左右。對(duì)于這部分人群如何有效保證抗氧化平衡和補(bǔ)硒是至關(guān)重要的。其次，目前越來(lái)越多的人關(guān)注愛(ài)滋病這個(gè)世紀(jì)難題。而這個(gè)疾病的病程發(fā)展過(guò)程和氧化狀態(tài)很有關(guān)系。也就是說(shuō)，一個(gè)病毒進(jìn)入免疫細(xì)胞經(jīng)復(fù)制出來(lái)就變成了十個(gè)、八個(gè)，現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)不僅和氧化有關(guān)，還與缺硒有關(guān)。如果缺硒，淋巴細(xì)胞特別容易被病毒攻破。而且有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，病毒在復(fù)制過(guò)程中要大量消耗硒會(huì)造成人體內(nèi)缺硒。另外有發(fā)現(xiàn)易感人群中普遍存在缺硒狀況。所以，在愛(ài)滋病的治療中給患者被補(bǔ)充硒是延續(xù)其生命周期的重要手段。

如何補(bǔ)充？以往硒的存在形式是有機(jī)硒、無(wú)機(jī)硒，人們最困惑的是這種物質(zhì)既有用又有害。怎樣利用這把雙刃劍？人們發(fā)現(xiàn)無(wú)機(jī)硒不行，它吸收率低，而且還有毒性，而納米硒的出現(xiàn)給硒的利用帶來(lái)了一個(gè)變革，也就是說(shuō)它降低了硒的毒性。

這個(gè)魔術(shù)師是誰(shuí)呢？就是納米技術(shù)，它使硒的物質(zhì)結(jié)構(gòu)由原來(lái)分子態(tài)的化合物變成了納米態(tài)的零價(jià)物質(zhì)，不僅使人體充分吸收硒、降低了其毒性，而且還具備較好的生物活性。這就是問(wèn)題的關(guān)鍵。這方面我國(guó)走在了世界前列，用納米技術(shù)合成硒――低毒高效紅色納米硒。一般硒都是黑色的、灰色的，用納米技術(shù)合成后存在于液體當(dāng)中，特點(diǎn)有二：第一，它是零價(jià)硒，過(guò)去這種硒是沒(méi)有活性的，而如今的零價(jià)硒活性很高，它遇到氧化劑就起還原作用，遇到還原劑就起氧化作用。第二，通過(guò)高活性對(duì)人體的危害性大大減少，例如，現(xiàn)在補(bǔ)充低劑量硒相當(dāng)于以前高劑量的營(yíng)養(yǎng)含量，又避免了給人體帶來(lái)的副作用。

硒和人類的關(guān)系非常密切。早在上世紀(jì)60年代，總理就要求科技工作者對(duì)克山病的病因進(jìn)行探索，為什么我國(guó)這種帶有地方性的疾病很普遍？經(jīng)過(guò)幾十年的努力，發(fā)現(xiàn)這些地區(qū)的土壤和水源里面缺乏人體內(nèi)不可或缺的微量元素導(dǎo)致地方性疾病的流行，這種元素就是硒。研究還發(fā)現(xiàn)從東北向南偏西走向、一直到云南呈現(xiàn)一塊很寬缺硒的地質(zhì)帶。這就造成那些地區(qū)人民祖祖輩輩受到這種疾病的困撓。這種疾病表現(xiàn)在人體的心臟受到嚴(yán)重?fù)p傷，從幼年到老年最受傷害的就是心臟，經(jīng)病理解剖來(lái)看，疾病患者的心臟一般是正常人心臟的幾分之一。后來(lái)我們采取措施，在土壤里面加硒，提倡硒肥，其次在水里加硒，近年來(lái)，我們?cè)诒＝∑贰灨衫锷踔了幤防锛游?/p>

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同時(shí)，地質(zhì)學(xué)的研究暗示那些化石樣本可能是早期生命的遺跡。更驚人的是，有證據(jù)顯示這些古老的個(gè)體(后來(lái)命名為納米細(xì)菌)也存在我們四周，事實(shí)上就居住在我們體內(nèi)，而且還可能導(dǎo)致許多疾病。

這些發(fā)現(xiàn)剛發(fā)表時(shí)，許多科學(xué)家持懷疑的態(tài)度。幾年過(guò)去了，人們對(duì)這些極小顆粒與它們怪異的類生命行為的了解已經(jīng)大幅增加。研究結(jié)果顯示，納米細(xì)菌并不是怪異的新病菌，事實(shí)上，它們根本不是活的!不過(guò)它們很可能參與了早期生命的演化，只是并非用以前所想的方式。

1993年，美國(guó)地質(zhì)學(xué)家佛克在來(lái)自意大利維特波溫泉的巖石樣本里，首次發(fā)現(xiàn)了納米細(xì)菌，并為之命名。這些小球看起來(lái)有細(xì)胞壁，表面也有絲狀突起。然而，佛克發(fā)現(xiàn)的圓球非常小，遠(yuǎn)比任何已知的細(xì)菌小。

細(xì)菌的大小通常在微米左右，但佛克發(fā)現(xiàn)的化石的大小介于10納米一200納米。佛克從古生代到中生代的地層中得到這些納米物質(zhì)，這個(gè)時(shí)期一般認(rèn)定是地球上出現(xiàn)生命前的時(shí)期。因此他認(rèn)為這種生物能幫助有機(jī)物質(zhì)與無(wú)機(jī)物質(zhì)的循環(huán)。

佛克的發(fā)現(xiàn)到了1996年才受到廣泛的注意。當(dāng)時(shí)NASA的馬凱發(fā)表文章稱，在南極找到的火星隕石ALH84001中也有類似的納米化石。這個(gè)隕石被認(rèn)定約在45億年前由熔巖物質(zhì)形成，是太陽(yáng)系已知最為古老的巖石之一。馬凱與同事在這個(gè)隕石中除了找到類似納米細(xì)菌的微小碳酸鹽球狀物，也找到磁鐵礦、硫化鐵與多環(huán)芳香族碳?xì)浠衔?，這些物質(zhì)都與生命過(guò)程有關(guān)。

馬凱的報(bào)告與早期佛克的研究獲得媒體矚目的同時(shí)，也在科學(xué)界引起許多質(zhì)疑與爭(zhēng)議。評(píng)論指出，關(guān)于這些最小生物的描述都只基于它們的外觀，根本沒(méi)有證據(jù)證明它們?cè)?jīng)活過(guò)。尤其這個(gè)納米物質(zhì)正好引發(fā)了單細(xì)胞生物能維持生命的最小尺寸的爭(zhēng)議。因?yàn)镈NA雙螺旋的直徑大于2.6納米，而細(xì)胞中制造蛋白質(zhì)的核糖體大小約20納米，評(píng)論者質(zhì)疑這些“納米級(jí)細(xì)胞”是否擁有足以維持生命的配備。

當(dāng)這些爭(zhēng)議到達(dá)最高峰時(shí)，芬蘭庫(kù)奧皮奧大學(xué)的科學(xué)家卡詹德與奇夫特奇奧盧引發(fā)了更激烈的爭(zhēng)議。這個(gè)芬蘭的研究團(tuán)隊(duì)在1998年首次提出納米細(xì)菌是一種生命形式的證據(jù)。研究人員在進(jìn)一步分析之后，發(fā)現(xiàn)這些小顆粒含有核酸與蛋白質(zhì)，這也是生命的跡象。他們根據(jù)樣本里特殊的DNA序列，將這種細(xì)菌命名為“納米細(xì)菌藻”，與會(huì)導(dǎo)致疾病的布氏桿菌與巴東體在同一群組。芬蘭團(tuán)隊(duì)也注意到納米細(xì)菌擁有多形性，在培養(yǎng)液中會(huì)改變外形。納米細(xì)菌能從小球體轉(zhuǎn)變成薄膜狀，并與礦物質(zhì)聚集，后來(lái)發(fā)現(xiàn)這些礦物質(zhì)是羥基磷灰石。研究人員描述，這些小而圓的納米細(xì)菌不但由羥基磷灰石外壁所包覆，也常隱藏在巨大的“圓頂結(jié)構(gòu)”或者說(shuō)“住處”里。

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[關(guān)鍵詞]碳納米管；復(fù)合材料；結(jié)構(gòu)；性能

自從 1991 年日本筑波 NEC 實(shí)驗(yàn)室的物理學(xué)家飯島澄男(Sumio Iijima)[1]首次報(bào)道了碳納米管以來(lái)，其獨(dú)特的原子結(jié)構(gòu)與性能引起了科學(xué)工作者的極大興趣。按石墨層數(shù)的不同碳納米管可以 分 為單壁碳 納 米管(SWNTs) 和多壁碳 納 米管(MWNTs)。碳納米管具有極高的比表面積、力學(xué)性能(碳納米管理論上的軸向彈性模量與抗張強(qiáng)度分別為 1~2 TPa 和 200Gpa)、卓越的熱性能與電性能(碳納米管在真空下的耐熱溫度可達(dá) 2800 ℃，導(dǎo)熱率是金剛石的 2 倍，電子載流容量是銅導(dǎo)線的 1000 倍)[2-7]。碳納米管的這些特性使其在復(fù)合材料領(lǐng)域成為理想的填料。聚合物容易加工并可制造成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的構(gòu)件，采用傳統(tǒng)的加工方法即可將聚合物/碳納米管復(fù)合材料加工及制造成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的構(gòu)件，并且在加工過(guò)程中不會(huì)破壞碳納米管的結(jié)構(gòu)，從而降低生產(chǎn)成本。因此，聚合物/碳納米管復(fù)合材料被廣泛地研究。

根據(jù)不同的應(yīng)用目的，聚合物/碳納米管復(fù)合材料可相應(yīng)地分為結(jié)構(gòu)復(fù)合材料和功能復(fù)合材料兩大類。近幾年，人們已經(jīng)制備了各種各樣的聚合物/碳納米管復(fù)合材料，并對(duì)所制備的復(fù)合材料的力學(xué)性能、電性能、熱性能、光性能等其它各種性能進(jìn)行了廣泛地研究，對(duì)這些研究結(jié)果分析表明：聚合物/碳納米管復(fù)合材料的性能取決于多種因素，如碳納米管的類型(單壁碳納米管或多壁碳納米管)，形態(tài)和結(jié)構(gòu)(直徑、長(zhǎng)度和手性)等。文章主要對(duì)聚合物/碳納米管復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，并對(duì)其所面臨的挑戰(zhàn)進(jìn)行討論。

1 聚合物/碳納米管復(fù)合材料的制備

聚合物/碳納米管復(fù)合材料的制備方法主要有三種：液相共混、固相共融和原位聚合方法，其中以共混法較為普遍。

1.1 溶液共混復(fù)合法

溶液法是利用機(jī)械攪拌、磁力攪拌或高能超聲將團(tuán)聚的碳納米管剝離開(kāi)來(lái)，均勻分散在聚合物溶液中，再將多余的溶劑除去后即可獲得聚合物/碳納米管復(fù)合材料。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、方便快捷，主要用來(lái)制備膜材料。Xu et al[8]和Lau et al.[9]采用這種方法制備了CNT/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料，并報(bào)道了復(fù)合材料的性能。除了環(huán)氧樹(shù)脂，其它聚合物(如聚苯乙烯、聚乙烯醇和聚氯乙烯等)也可采用這種方法制備復(fù)合材料。

1.2 熔融共混復(fù)合法

熔融共混法是通過(guò)轉(zhuǎn)子施加的剪切力將碳納米管分散在聚合物熔體中。這種方法尤其適用于制備熱塑性聚合物/碳納米管復(fù)合材料。該方法的優(yōu)點(diǎn)主要是可以避免溶劑或表面活性劑對(duì)復(fù)合材料的污染，復(fù)合物沒(méi)有發(fā)現(xiàn)斷裂和破損，但僅適用于耐高溫、不易分解的聚合物中。Jin et al.[10]采用這種方法制備了 PMMA/ MWNT 復(fù)合材料，并研究其性能。結(jié)果表明碳納米管均勻分散在聚合物基體中，沒(méi)有明顯的損壞。復(fù)合材料的儲(chǔ)能模量顯著提高。

1.3 原位復(fù)合法

將碳納米管分散在聚合物單體，加入引發(fā)劑，引發(fā)單體原位聚合生成高分子，得到聚合物/碳納米管復(fù)合材料。這種方法被認(rèn)為是提高碳納米管分散及加強(qiáng)其與聚合物基體相互作用的最行之有效的方法。Jia et al.[11]采用原位聚合法制備了PMMA/SWNT 復(fù)合材料。結(jié)果表明碳納米管與聚合物基體間存在強(qiáng)烈的黏結(jié)作用。這主要是因?yàn)?AIBN 在引發(fā)過(guò)程中打開(kāi)碳納米管的 π 鍵使之參與到 PMMA 的聚合反應(yīng)中。采用經(jīng)表面修飾的碳納米管制備 PMMA/碳納米管復(fù)合材料，不但可以提高碳納米管在聚合物基體中的分散比例，復(fù)合材料的機(jī)械力學(xué)性能也可得到巨大的提高。

2 聚合物/碳納米管復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀

2.1 聚合物/碳納米管結(jié)構(gòu)復(fù)合材料

碳納米管因其超乎尋常的強(qiáng)度和剛度而被認(rèn)為是制備新一代高性能結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的理想填料。近幾年，科研人員針對(duì)聚合物/碳納米管復(fù)合材料的機(jī)械力學(xué)性能展開(kāi)了多方面的研究，其中，最令人印象深刻的是隨著碳納米管的加入，復(fù)合材料的彈性模量、抗張強(qiáng)度及斷裂韌性的提高。

提高聚合物機(jī)械性能的主要問(wèn)題是它們?cè)诰酆衔锘w內(nèi)必須有良好的分散和分布，并增加它們與聚合物鏈的相互作用。通過(guò)優(yōu)化加工條件和碳納米管的表面化學(xué)性質(zhì)，少許的添加量已經(jīng)能夠使性能獲得顯著的提升。預(yù)計(jì)在定向結(jié)構(gòu)(如薄膜和纖維)中的效率最高，足以讓其軸向性能發(fā)揮到極致。在連續(xù)纖維中的添加量，單壁碳納米管已經(jīng)達(dá)到 60 %以上，而且測(cè)定出的韌度相當(dāng)突出。另外，只添加了少量多壁或單壁納米管的工程纖維，其強(qiáng)度呈現(xiàn)出了較大的提升。普通纖維的直徑僅有幾微米，因此只能用納米尺度的添加劑來(lái)對(duì)其進(jìn)行增強(qiáng)。孫艷妮等[12]將碳納米管羧化處理后再與高密度聚乙烯(HDPE)復(fù)合，采用熔融共混法制備了碳納米管/高密度聚乙烯復(fù)合材料，并對(duì)其力學(xué)性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：碳納米管的加入，提高了復(fù)合材料的屈服強(qiáng)度和拉伸模量，但同時(shí)卻降低了材料的斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率。Liu 等[13]采用熔融混合法制得了 MWNT/PA6(尼龍 6)復(fù)合材料，結(jié)果表明，CNTs 在 PA6基體中得到了非常均勻的分散，且 CNTs 和聚合物基體間有非常強(qiáng)的界面粘接作用，加入 2 wt%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的 MWNTs 時(shí)，PA6 的彈性模量和屈服強(qiáng)度分別提高了 214 %和 162 %?？傊技{米管對(duì)復(fù)合材料的機(jī)械性能的影響，在很大程度上取決于其質(zhì)量分?jǐn)?shù)、分散狀況以及碳納米管與基質(zhì)之間的相互作用。其他因素，比如碳納米管在復(fù)合材料中的取向，纖維在片層中的取向，以及官能團(tuán)對(duì)碳納米管表面改性的不均勻性，也可能有助于改善復(fù)合材料的最終機(jī)械性能。

2.2 聚合物/碳納米管功能復(fù)合材料

2.2.1 導(dǎo)電復(fù)合材料

聚合物/碳納米管導(dǎo)電復(fù)合材料是靜電噴涂、靜電消除、磁盤制造及潔凈空間等領(lǐng)域的理想材料。GE 公司[14]用碳納米管制備導(dǎo)電復(fù)合材料，碳納米管質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 10 %的各種工程塑料如聚碳酸酯、聚酰胺和聚苯醚等的導(dǎo)電率均比用炭黑和金屬纖維作填料時(shí)高，這種導(dǎo)電復(fù)合材料既有抗沖擊的韌性，又方便操作，在汽車車體上得到廣泛應(yīng)用。LNP 公司成功制備了靜電消散材料，即在 PEEK 和 PEI 中添加碳納米管，用以生產(chǎn)晶片盒和磁盤驅(qū)動(dòng)元件。它的離子污染比碳纖維材料要低65 %～90 %。日本三菱化學(xué)公司也成功地用直接分散法生產(chǎn)出了含少量碳納米管的 PC 復(fù)合材料，其表面極光潔，物理性能優(yōu)異，是理想的抗靜電材料[15]。另外，聚合物/碳納米管導(dǎo)電復(fù)合材料的電阻可以隨外力的變化而實(shí)現(xiàn)通-斷動(dòng)作，可用于壓力傳感器以及觸摸控制開(kāi)關(guān)[16]；利用該材料的電阻對(duì)各種化學(xué)氣體的性質(zhì)和濃度的敏感性，可制成各種氣敏探測(cè)器，對(duì)各種氣體及其混合物進(jìn)行分類，或定量化檢測(cè)和監(jiān)控[17]；利用該材料的正溫度效應(yīng)，即當(dāng)溫度升至結(jié)晶聚合物熔點(diǎn)附近時(shí)，電阻迅速增大幾個(gè)數(shù)量級(jí)，而當(dāng)溫度降回室溫后，電阻值又回復(fù)至初始值，可應(yīng)用于電路中自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出功率，實(shí)現(xiàn)溫度自控開(kāi)關(guān)[18]。

2.2.2 導(dǎo)熱復(fù)合材料

許多研究工作證明，碳納米管是迄今為止人們所知的最好的導(dǎo)熱材料。科學(xué)工作者預(yù)測(cè)，單壁碳納米管在室溫下的導(dǎo)熱系數(shù)可高達(dá) 6600 W/mK[19]，而經(jīng)分離后的多壁碳納米管在室溫下的導(dǎo)熱系數(shù)是 3000～6600 W/mK。由此可以想象，碳納米管可顯著提高復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)及在高溫下的熱穩(wěn)定性[20]。Wu 等[21]制 備 了 多 壁 碳 納 米 管 / 高 密 度 聚 乙 烯(MWNTs/HDPE)復(fù)合材料，并對(duì)其熱性能進(jìn)行了深入的研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：導(dǎo)熱系數(shù)隨著 MWNTs 含量的增加而升高。當(dāng)MWNTs 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到 38 h，混合材料的導(dǎo)熱系數(shù)比純HDPE 的高三倍多。徐化明等[22]采用原位聚合法制備的陣列碳納米管/聚甲基丙烯酸甲酯納米復(fù)合材料，在氮?dú)夂涂諝鈿夥障?，?fù)合材料的熱分解溫度比基體材料分別提高了約 100 和60 ℃。在導(dǎo)熱性能上，陣列碳納米管的加人使得復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到 3.0 W/mK，比純 PMMA 提高了將近 13 倍。

2.2.3 其它功能復(fù)合材料

在碳納米管/聚合物功能復(fù)合材料方面最近有南昌大學(xué)納米技術(shù)工程研究中心[23]研制的一種多壁碳納米管/環(huán)氧樹(shù)脂吸波隱身復(fù)合材料。通過(guò)對(duì)多壁碳納米管進(jìn)行高溫 NaOH 處理，使碳管在其表面產(chǎn)生較多的孔洞，提高碳納米管的表面活性；制備的吸波隱身復(fù)合材料具有良好的雷達(dá)吸波效果和可控吸收頻段，這種吸波復(fù)合材料的體積電阻率在 106~107 ·cm 數(shù)量級(jí)，具有優(yōu)良的抗靜電能力，這對(duì)于調(diào)整雷達(dá)吸波材料的吸波頻段和拓寬吸波頻寬有著重要意義。美國(guó)克萊姆森大學(xué)Rajoriat[24]用多壁碳納米管對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂的阻尼性能進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)碳納米管樹(shù)脂基復(fù)合材料比純環(huán)氧樹(shù)脂的阻尼比增加了大約 140 %。

3 制備碳納米管聚合物復(fù)合材料中存在的問(wèn)題

3.1 碳納米管在基體中的分散問(wèn)題

碳納米管的長(zhǎng)徑比大，表面能高，容易發(fā)生團(tuán)聚，使它在聚合物中難以均勻分散。如何讓碳納米管在聚合物基體中實(shí)現(xiàn)均勻分散是當(dāng)前需要解決的首要難題。經(jīng)表面改性的碳納米管可均勻分散在聚合物基體中，可以利用化學(xué)試劑或高能量放電、紫外線照射等方法處理碳納米管，引入某些特定的官能團(tuán)。Liu J 等[25]首先采用體積比為 3∶1 的濃硫酸和濃硝酸對(duì)単壁碳納米管進(jìn)行氧化處理，得到了端部含羧基的碳納米管，提高其在多種溶劑中的分散性。ChenQD[26]將碳納米管用等離子射線處理后引入了多糖鏈。還可運(yùn)用機(jī)械應(yīng)力激活碳納米管表面進(jìn)行改性，通過(guò)粉碎、摩擦、超聲等手段實(shí)現(xiàn)。

3.2 碳納米管的取向問(wèn)題

碳納米管在聚合物中的取向應(yīng)符合材料受力的要求，研究表明，通過(guò)一定的加工例如機(jī)械共混剪切可以改善碳納米管在聚合物中的取向，從而進(jìn)一步改善復(fù)合材料的性能。Jin L[27]將多壁碳納米管溶解于一種熱塑性聚合物溶液中，蒸發(fā)干燥制備出碳納米管呈無(wú)序分散狀態(tài)的薄膜，然后在其軟化溫度之上加熱并用恒定負(fù)荷進(jìn)行機(jī)械拉伸，使其在負(fù)荷下冷卻至室溫，發(fā)現(xiàn)通過(guò)機(jī)械拉伸復(fù)合物可以實(shí)現(xiàn)碳納米管在復(fù)合物中的定向排列。

3.3 復(fù)合材料成型問(wèn)題

當(dāng)前碳納米管/聚合物復(fù)合材料的成型一般采取模壓、溶液澆鑄等手段，模壓操作簡(jiǎn)單、易于工業(yè)化，但在降溫過(guò)程中，樣品由于內(nèi)外溫差較大會(huì)發(fā)生表面開(kāi)裂等問(wèn)題；溶液澆鑄形成的樣品不受外界應(yīng)力等因素的影響，但除去溶劑過(guò)程較長(zhǎng)，碳納米管易發(fā)生團(tuán)聚。

此外，聚合物進(jìn)行增強(qiáng)改性所用的填料由原來(lái)微米級(jí)的玻璃纖維、有機(jī)纖維等發(fā)展到如今的碳納米管，填料尺寸上的變化使復(fù)合物材料原有的加工技術(shù)和表征手段都面臨著新的挑戰(zhàn)，需要在今后大力發(fā)展原子水平的新型加工技術(shù)和表征手段，以適應(yīng)碳納米管聚合物復(fù)合材料發(fā)展的需要。

4 結(jié)語(yǔ)

碳納米管以其獨(dú)特的性能正在越來(lái)越多領(lǐng)域得到應(yīng)用，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步當(dāng)前碳納米管復(fù)合材料制備過(guò)程中存在的各種問(wèn)題會(huì)逐漸得到解決，總有一天納米技術(shù)會(huì)真正走到人們的現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)來(lái)，給人們的生活帶來(lái)翻天覆地的改變。

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篇5

研究人員利用了加拿大同步加速器光源，首次揭示了一種鈉通道控制心臟跳動(dòng)的分子機(jī)制，鈣離子也和這種機(jī)制有關(guān)。

心肌細(xì)胞的收縮與舒張全靠一種微小但卻十分精細(xì)的電脈沖來(lái)控制。在細(xì)胞內(nèi)部和細(xì)胞之間有著復(fù)雜的分子通道，當(dāng)金屬離子如鈉、鉀、鈣通過(guò)這些通道時(shí)，就產(chǎn)生了這種電脈沖。而這些通道泄露或發(fā)生其他故障時(shí)，就會(huì)使心臟跳動(dòng)不規(guī)則，也就是醫(yī)學(xué)上的心律不齊。

研究小組用同步加速器光源探測(cè)了心肌細(xì)胞和神經(jīng)系統(tǒng)電激細(xì)胞的部分鈉通道的分子結(jié)構(gòu)。他們發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)心肌細(xì)胞外膜的鈉離子通道，其實(shí)是一個(gè)由4個(gè)部分纏結(jié)在一起的大分子結(jié)構(gòu)，其中一部分能形成一個(gè)塞子關(guān)閉通道，阻止鈉離子通過(guò)。反過(guò)來(lái)，一種名為鈣調(diào)蛋白的蛋白質(zhì)卻能與鈉通道結(jié)合在一起，讓塞子無(wú)法形成。也就是說(shuō)，當(dāng)鈣離子控制的鈣調(diào)蛋白與通道連接時(shí)，就會(huì)保持通道開(kāi)放讓鈉離子通過(guò)。

如果基因變異使通道上面與蛋白連接處的形狀發(fā)生改變，影響了通道打開(kāi)和關(guān)閉的精確性，整個(gè)系統(tǒng)就會(huì)出問(wèn)題，進(jìn)入心肌細(xì)胞的鈉離子流就會(huì)被擾亂，心臟跳動(dòng)就失去規(guī)律。目前已知這種接位點(diǎn)的變異造成了兩種不同的心律不齊：Brugada綜合征和Q-T間期延長(zhǎng)綜合征3型。目前認(rèn)為，Brugada綜合征是由于進(jìn)入心肌細(xì)胞的鈉離子不足，而Q-T間期延長(zhǎng)是因?yàn)檫M(jìn)入的鈉離子太多。

篇6

摘要：

十四烷是工業(yè)中最常用的液態(tài)烷烴之一，常被用于有機(jī)溶劑，有重要的應(yīng)用價(jià)值。相比于純烷烴，烷烴基納米流體具有許多優(yōu)異的性質(zhì)，特別是導(dǎo)熱系數(shù)的增強(qiáng)。采用實(shí)驗(yàn)與理論模型對(duì)比的方法，對(duì)一些影響十四烷基納米流體導(dǎo)熱系數(shù)的因素進(jìn)行研究，包括納米顆粒種類、濃度、溫度以及穩(wěn)定性。結(jié)果表明，納米流體的有效導(dǎo)熱系數(shù)隨納米顆粒體積分?jǐn)?shù)的增加而增加，隨溫度的升高而下降；在各種納米顆粒中，碳納米管對(duì)導(dǎo)熱的增強(qiáng)最為顯著，且碳納米管流體具有最好穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：

十四烷；納米流體；相變材料；導(dǎo)熱系數(shù)；穩(wěn)定性

納米流體作為一種新型工質(zhì)廣泛應(yīng)用于電子冷卻、吸收式制冷和熱泵供熱等方面。自Choi［1］于1995年報(bào)道了納米流體的優(yōu)異傳熱性能起，相關(guān)研究論文的數(shù)量不斷增長(zhǎng)。眾多學(xué)者進(jìn)行了納米流體導(dǎo)熱系數(shù)增強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)。Xuan和Li［2］研究了變壓器油－銅以及水－銅納米流體在不同顆粒濃度下導(dǎo)熱系數(shù)的增強(qiáng)，結(jié)果表明納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)隨顆粒濃度的增加而顯著增強(qiáng)。Yu等研究了不同納米流體的導(dǎo)熱增強(qiáng)，包括Fe3O4－煤油［3］、銅－乙二醇［4］和銅－石蠟［5］體系，結(jié)果表明三種納米流體導(dǎo)熱都有明顯增強(qiáng)。Sharma等［7］、Colla等［8］、Murshed等［9］以及Liu等［10］分別報(bào)道了銀－乙二醇、Fe3O4－水、TiO2－水以及CuO－乙二醇納米流體導(dǎo)熱系數(shù)的增強(qiáng)。以上研究均表明納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)隨顆粒濃度的增加而增加。除了大量的實(shí)驗(yàn)研究之外，一些學(xué)者探討了納米流體導(dǎo)熱的理論模型。賈濤等［11］在Kumar模型基礎(chǔ)上建立了適用于碳納米管水基納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)模型，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（分散劑為SDS的納米流體導(dǎo)熱系數(shù)）進(jìn)行了確認(rèn)。

Gupta和Kumar［12］利用蒙特卡洛方法研究了布朗運(yùn)動(dòng)對(duì)于導(dǎo)熱增強(qiáng)的效果，發(fā)現(xiàn)相比于單純的擴(kuò)散機(jī)制，布朗運(yùn)動(dòng)能夠通過(guò)粒子的隨機(jī)遷移實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱系數(shù)增強(qiáng)約6％。Nie等［13］探討了幾種納米流體導(dǎo)熱增強(qiáng)的機(jī)制，卻發(fā)現(xiàn)布朗運(yùn)動(dòng)的作用幾乎可以忽略。一些學(xué)者探究了溫度對(duì)納米流體導(dǎo)熱的影響。Wen和Ding［14］考察了不同溫度下碳納米管－水納米流體導(dǎo)熱系數(shù)，結(jié)果表明：當(dāng)溫度低于30℃時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高線性增加；但當(dāng)溫度高于30℃時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)不再隨溫度上升而增加。Ding等［15］也發(fā)現(xiàn)在碳納米管－水分散體系中，導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而增加。薛懷生［16］則是對(duì)多壁碳納米管納米流體的沸騰傳熱進(jìn)行了探究。很多學(xué)者研究了納米顆粒濃度對(duì)導(dǎo)熱增強(qiáng)的影響，但多針對(duì)某一種顆粒，且由于不同工作中實(shí)驗(yàn)條件不盡相同，難以直接對(duì)比不同納米顆粒導(dǎo)熱系數(shù)增強(qiáng)的效果。另一方面，不同研究對(duì)溫度的影響仍然存在爭(zhēng)議。

Ding等［15］、Das等［17］以及Chon等［18］認(rèn)為導(dǎo)熱系數(shù)的增強(qiáng)程度隨溫度升高而增加；然而，Witharana等［19］發(fā)現(xiàn)TiO2－乙二醇納米流體的導(dǎo)熱增強(qiáng)和溫度關(guān)系不大。Tesfai等［20］的研究表明Y2O3－乙二醇納米流體的導(dǎo)熱增強(qiáng)隨溫度升高而增加，但是溫度對(duì)Cu－乙二醇納米流體的導(dǎo)熱增強(qiáng)沒(méi)有影響。很多研究關(guān)注的是水基或者乙二醇基納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)，很少關(guān)注于油基納米流體，尤其是烷烴基納米流體。烷烴相變過(guò)程具有可觀的潛熱，在儲(chǔ)能方面有著很高的應(yīng)用價(jià)值，有必要對(duì)烷烴基納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)開(kāi)展研究。本文研究采用十四烷作為基液，研究Cu、CuO、多壁碳納米管（MWCNT）以及SiO2四種納米顆粒的加入對(duì)于納米流體導(dǎo)熱的影響。針對(duì)銅－十四烷納米流體，考察了顆粒濃度對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的影響，并將不同顆粒、濃度的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論模型結(jié)果進(jìn)行對(duì)比；測(cè)量了納米流體在不同溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)，以考察溫度對(duì)導(dǎo)熱增強(qiáng)的影響。此外，在此前的一些研究中［4，19，21］，有證據(jù)表明納米流體不穩(wěn)定時(shí)導(dǎo)熱性能會(huì)發(fā)生變化，本文研究針對(duì)納米流體穩(wěn)定性對(duì)導(dǎo)熱的影響也進(jìn)行了探究，常用的改變納米流體穩(wěn)定性的方法包括添加分散劑和納米顆粒表面改性，二者均可通過(guò)增大顆粒間的位阻效應(yīng)提高納米流體的穩(wěn)定性，故本研究對(duì)表面改性、兩種加入不同分散劑以及未處理的納米流體的導(dǎo)熱性能進(jìn)行了對(duì)比分析。

1實(shí)驗(yàn)部分

1．1實(shí)驗(yàn)材料Cu、CuO、SiO2以及MWCNT粉狀納米顆粒從北京德科島金納米技術(shù)有限公司購(gòu)置。Cu納米顆粒的平均粒徑為50nm，CuO粒徑為40nm，SiO2粒徑為50nm，三種顆粒純度均大于99．9％，MWCNT直徑小于8nm，長(zhǎng)度為10～30μm，純度大于95％。圖1以銅納米顆粒為例給出了電鏡照片。十四烷從阿拉丁化學(xué)試劑公司購(gòu)置，純度為99％（分析純）。油酸、Span80用作分散劑，從國(guó)藥化學(xué)試劑有限公司購(gòu)置，油酸的純度為99％（分析純），Span80的純度為97％（化學(xué)純）。采用鹽酸多巴胺（PDA）、三羥甲基氨基甲烷、氫氧化鈉以及十八硫醇（NDM）進(jìn)行顆粒表面改性，均購(gòu)置于阿拉丁化學(xué)試劑公司，純度均為99％。

1．2儀器和設(shè)備采用稱量瓶以及燒杯制備納米流體，精度為0．0001g的電子天平（型號(hào)ME204，梅特勒－托萊多公司）用來(lái)稱量納米顆粒、分散劑、表面改性的化學(xué)原料以及十四烷的質(zhì)量。采用最大功率為500W的超聲處理器（型號(hào)VCY500，上海研永超聲儀器設(shè)備公司）分散基液中的納米顆粒。采用磁力攪拌器（型號(hào)C－MAGHS4，IKA儀器公司）和高速離心機(jī)（型號(hào)TG－16WS，長(zhǎng)沙湘儀離心設(shè)備有限公司）進(jìn)行顆粒表面改性。采用真空干燥箱（型號(hào)DZF－6050，上海一恒科學(xué)儀器有限公司）對(duì)顆粒進(jìn)行干燥。采用熱線法（型號(hào)TC3010L，西安夏溪儀器設(shè)備公司）測(cè)量導(dǎo)熱系數(shù)，精度為2．0％；利用水?。ㄐ吞?hào)THY－3010B，寧波天能儀器設(shè)備公司）控制溫度。

1．3實(shí)驗(yàn)方法通過(guò)兩步法制備納米流體。首先，將十四烷加入稱量瓶中，通過(guò)電子天平測(cè)得其質(zhì)量。然后稱量樣品所需體積分?jǐn)?shù)對(duì)應(yīng)質(zhì)量的納米顆粒（以及分散劑），并加入基液中，通過(guò)超聲處理器超聲1h進(jìn)行均質(zhì)化處理。納米顆粒的表面改性通過(guò)化學(xué)方法獲得。首先，1．2g納米銅粉加入120mL、0．01mol／L的三羥甲基氨基甲烷溶液中，對(duì)混合液進(jìn)行20min、250W的超聲處理，加入1．2g的PDA，磁力攪拌2h。然后，對(duì)分散體系進(jìn)行離心30min，轉(zhuǎn)速為8000r／min。離心得到的沉淀物通過(guò)過(guò)濾的方法得到，將這些沉淀物加入120mL、pH＝12的氫氧化鈉溶液中，再加入0．8g的NDM，磁力攪拌12h，之后再次高速離心，并過(guò)濾分離沉淀物，將得到的沉淀物放入真空干燥箱中，在80℃的環(huán)境下干燥24h，即得到表面改性的Cu顆粒。

2結(jié)果與討論

2．1顆粒種類對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的影響本文測(cè)量了十四烷基Cu、CuO、SiO2以及MWCNT納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)，這四種納米流體中納米顆粒的體積分?jǐn)?shù)均為0．5％，測(cè)試溫度均為35℃。結(jié)果表明，四種納米流體導(dǎo)熱系數(shù)均高于基液。在相同體積分?jǐn)?shù)下，多壁碳納米管－十四烷納米流體具有最高的有效導(dǎo)熱系數(shù)，而氧化銅－十四烷的導(dǎo)熱系數(shù)最低。盡管二氧化硅粉末的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)低于銅和氧化銅，但其導(dǎo)熱系數(shù)增強(qiáng)效果與銅和氧化銅相當(dāng)甚至略好，這可能是由于二氧化硅納米顆粒相對(duì)更加穩(wěn)定、均質(zhì)。從理論模型中可以得到，納米流體的有效導(dǎo)熱系數(shù)隨納米顆粒的導(dǎo)熱系數(shù)的增加而增加，然而當(dāng)顆粒的導(dǎo)熱系數(shù)相比基液高出很多的時(shí)候，納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)并非同比例增加。另一方面可以看到氧化銅－十四烷納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)與模型符合最好，而碳納米管－十四烷導(dǎo)熱系數(shù)與理論模型結(jié)果相差較大。

2．2顆粒體積分?jǐn)?shù)對(duì)有效導(dǎo)熱系數(shù)的影響研究了不同顆體積分?jǐn)?shù)度對(duì)銅－十四烷納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)的影響，銅的體積分?jǐn)?shù)分別為0．05％、0．10％、0．50％以及1．00％。四種納米流體導(dǎo)熱系數(shù)均在35℃下測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與Maxwell模型值［22］進(jìn)行了對(duì)比。圖2顯示了不同體積分?jǐn)?shù)下銅－十四烷納米流體有效導(dǎo)熱系數(shù)的實(shí)驗(yàn)值以及模型的理論預(yù)測(cè)值。從圖2可以看出，在顆粒體積分?jǐn)?shù)為0．05％、0．10％、0．50％時(shí)，有效導(dǎo)熱系數(shù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量值高于模型預(yù)測(cè)值，而當(dāng)體積分?jǐn)?shù)為1．00％時(shí)，理論預(yù)測(cè)值高于實(shí)驗(yàn)值。

2．3溫度對(duì)有效導(dǎo)熱系數(shù)的影響研究了體積分?jǐn)?shù)為0．50％的銅－十四烷納米流體在不同溫度下的有效導(dǎo)熱系數(shù)，測(cè)試溫度分別為35、55、75和95℃。圖3顯示出純十四烷以及銅－十四烷納米流體在不同溫度下的有效導(dǎo)熱系數(shù)。

2．4穩(wěn)定性對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的影響測(cè)量了十四烷－銅納米流體在不同的穩(wěn)定性下的導(dǎo)熱系數(shù)。穩(wěn)定性控制包括添加油酸、Span80作分散劑以及對(duì)Cu進(jìn)行表面改性。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定分散劑及表面改性劑本身對(duì)納米流體導(dǎo)熱系數(shù)影響可以忽略，通過(guò)測(cè)量粒徑分布得出穩(wěn)定性排序：無(wú)特殊處理＜添加油酸＜添加Span80＜PDA－NDM表面改性。將采用這幾種方法處理的納米流體的有效導(dǎo)熱系數(shù)與未進(jìn)行處理的進(jìn)行對(duì)比。表2顯示了四種不同穩(wěn)定性的納米流體的有效導(dǎo)熱系數(shù)。從表2中可以看出，有表面改性的納米流體有最大的導(dǎo)熱增強(qiáng)。

3結(jié)論

篇7

1、和尚鸚色調(diào)單一（常規(guī)也就藍(lán)和尚、綠和尚，貴些的變種是白和尚、灰翅白和尚，最貴變種是金和尚，選擇性較少），和尚鸚拉干屎，能喂中型鸚鵡專用餅干和谷物和蔬果，較為方便。

2、吸蜜鸚色澤斑斕，非常漂亮，比和尚鸚漂亮（43個(gè)品種，還有其它人工讓不同品種的吸蜜雜交的品種以及一些變異種，選擇較多），吸蜜鸚只是吃蜜糖和吸蜜專用粉劑飼料和蔬果，不吃谷物。吸蜜鸚拉水屎，糞便里可能有未消化盡的糖分容易招螞蟻。

怕麻煩愛(ài)干凈且不介意鳥(niǎo)的顏色單調(diào)的主人可以首選和尚鸚。喜歡色彩艷麗的不怕麻煩不怕臟的主人則可以選擇吸蜜鸚。

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篇8

關(guān)鍵詞：納米技術(shù)；機(jī)電工程；應(yīng)用；摩擦性能；納米材料

中圖分類號(hào)：TP271+.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

本文對(duì)納米技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中所存在的各種技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了探討。納米技術(shù)的快速發(fā)展對(duì)于科技發(fā)展是非常重大的突破，當(dāng)前它已經(jīng)運(yùn)用在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域，納米技術(shù)在機(jī)電工程中的運(yùn)用更是成為其核心。表現(xiàn)在很多方面，本文從實(shí)例出發(fā)，展現(xiàn)納米技術(shù)在機(jī)電領(lǐng)域的運(yùn)用。

1.納米技術(shù)介紹

所謂的納米技術(shù)就是借用單一的分子、原則制造物質(zhì)的一種科學(xué)技術(shù)，納米科學(xué)技術(shù)已經(jīng)成為了將很多現(xiàn)代的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，作為基礎(chǔ)科學(xué)技術(shù)，并且成為了現(xiàn)代科學(xué)和現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)行組合的重要產(chǎn)物之一，其中，現(xiàn)代科學(xué)主要包括分子生物學(xué)、介觀物理、量子力學(xué)和混沌物理，現(xiàn)代技術(shù)主要包括核分析技術(shù)、掃描隧道顯微鏡技術(shù)、微電子技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)，納米技術(shù)一定會(huì)引發(fā)起一系列的全新的科學(xué)技術(shù)，比如納米機(jī)械學(xué)、納米材科學(xué)以及納米電子學(xué)等等。

納米技術(shù)也被稱為毫微技術(shù)，是對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸在0.1 nm-100nm范圍之內(nèi)材料的應(yīng)用和性質(zhì)的研究，從始至今的相關(guān)研究來(lái)看，人們將納米技術(shù)分為了二種概念，第一種納米技術(shù)的概念就是指分子納米技術(shù)，這一概念將組合分子機(jī)器實(shí)用化了，因此，我們可以對(duì)所有這類的分子進(jìn)行任意的組合，并且可以將任何種類分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行制造，但是、這一種概念上的納米技術(shù)仍然沒(méi)有取得很大的發(fā)展;第二種概念將納米技術(shù)看成了微加工技術(shù)的極限，第，種概念主要是從生物角度提出的，納米生物技術(shù)中所包含的重要內(nèi)容已經(jīng)延伸到了細(xì)胞生物計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)和DNA分子計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中。

2微型納米軸承

當(dāng)前形勢(shì)下，納米技術(shù)不僅僅是單一的一門新型技術(shù)或者學(xué)科，納米技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到了各類學(xué)科之中，其中，在機(jī)電工程中進(jìn)行納米技術(shù)的應(yīng)用，已經(jīng)對(duì)機(jī)電工程技術(shù)的變革產(chǎn)生了不可估量的重要作用。納米技術(shù)在機(jī)電方面應(yīng)用甚至是微觀機(jī)械技術(shù)的產(chǎn)生已經(jīng)成為了我們這個(gè)世紀(jì)進(jìn)行研究的、核心的技術(shù)，許多國(guó)家都在納米技術(shù)方面展開(kāi)了越來(lái)越多甚至越來(lái)越深的研究，在機(jī)械工程方面，納米技術(shù)在機(jī)電工程中應(yīng)用主要存在微型軸承力面。傳統(tǒng)的軸承的體積比較大，其摩擦力也僅僅能夠靠來(lái)進(jìn)行減少，但是，仍然不能夠?qū)⒛Σ亮M(jìn)行避免，美國(guó)科學(xué)家對(duì)其行了研究，并且研制出來(lái)一種沒(méi)有摩擦的微型納米軸承，微型納米軸承主要包括以下兩個(gè)特點(diǎn):

第一，微型，微型納米軸承的直徑僅僅為一根頭發(fā)半徑的萬(wàn)分之一，其應(yīng)用到機(jī)電系統(tǒng)微型的軸承只有1nm，為微型機(jī)械的千分之一。

第二，摩擦力極小如果軸承的體積很小，那么，套在一起，管子之間摩擦力就會(huì)將微型軸承弱點(diǎn)暴露出來(lái)，在其產(chǎn)生的摩擦力很大的時(shí)候，會(huì)導(dǎo)致微型軸承無(wú)法使用。通常制造的微型機(jī)械軸承與這種納米軸承相比較，摩擦力僅僅是其最小值千分之一。

3 納米技術(shù)馬達(dá)

新一代的納米技術(shù)馬達(dá)是由美國(guó)一家公司生產(chǎn)，這種微型馬達(dá)的體積只有一般電磁馬達(dá)體積的二十分之一，它的長(zhǎng)度比火柴桿還短很多，但是盡然能夠負(fù)載四千克的重量，它的壽命卻可以達(dá)到100多萬(wàn)次。這種馬達(dá)主要是通過(guò)運(yùn)用納米技術(shù)制造智能材料來(lái)取代傳統(tǒng)的銅線圈以及磁鐵，所有它比傳統(tǒng)的馬達(dá)要更加的輕、噪音很低，成本也更加的低，可以說(shuō)是世界上最靜音的馬達(dá)。當(dāng)前這種微型馬達(dá)在機(jī)械中運(yùn)用的并不是很不多，主要用于汽車的電動(dòng)車窗，這項(xiàng)研究同時(shí)也已經(jīng)在深圳進(jìn)行研發(fā)和生產(chǎn)。

4納米磁性液體在旋轉(zhuǎn)軸中的應(yīng)用

通常情況下，靜態(tài)密封都是采用金屬、塑料或者像膠等等材料制作而成的O型環(huán)，將其作為密封的兀件。在旋轉(zhuǎn)的條件下，動(dòng)態(tài)密封一直沒(méi)有對(duì)其問(wèn)題進(jìn)行解決，動(dòng)態(tài)密封不能夠在高真空、高速的條件進(jìn)行動(dòng)態(tài)的密封。納米技術(shù)在很大程度上都對(duì)磁性液體在旋轉(zhuǎn)軸中的進(jìn)行起到了促進(jìn)作用。我國(guó)的南京大學(xué)也已經(jīng)成功的進(jìn)行了硅油、二脂基、烷基以及水基等多種類型磁性液體的制成，電子計(jì)算機(jī)硬盤處也已經(jīng)普遍的采用了磁性液體防塵密封，此外。磁性液體也對(duì)新型劑的制造起到了一定的促進(jìn)作用，在機(jī)電工程中應(yīng)用納米技術(shù)的例子舉不勝舉，以上新興技術(shù)的產(chǎn)生。我們能夠很容易的看出納米技術(shù)對(duì)機(jī)電工程的不斷發(fā)展起到了深刻的影響。與此同時(shí)，與系統(tǒng)的機(jī)電工程相比較，由于納米技術(shù)的各種優(yōu)勢(shì)才能夠使得機(jī)電工程產(chǎn)生了顯著的效果。

4.1納米磁性液體在旋轉(zhuǎn)軸中應(yīng)用之尺寸效應(yīng)

在納米技術(shù)領(lǐng)域中，最為顯著的效果之一是將旋轉(zhuǎn)軸中的傳統(tǒng)尺寸竿位進(jìn)行了縮小，將其毫米單位轉(zhuǎn)化成了納米，而納米也就相當(dāng)于一米的十億分之一，將納米技術(shù)應(yīng)用到機(jī)電工程中，可以將機(jī)械的體積大大降低，最終促使微型機(jī)械這種新型的機(jī)械的形成和產(chǎn)生.這種產(chǎn)生并不是傳統(tǒng)的機(jī)械單純的在尺度上產(chǎn)生了微小的變化，而通常指的就是可以進(jìn)行成批制作的微傳感器、微能源、微驅(qū)動(dòng)器、集合微結(jié)構(gòu)、信號(hào)、控制電路等等處置裝置為一體的微型機(jī)電系統(tǒng)。大部分都是將納米技術(shù)成果進(jìn)行了運(yùn)用，因此，它們已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超過(guò)了傳統(tǒng)機(jī)電的范疇和概念，而是基于現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)之上，并且作為整個(gè)的納米科技中，重要的組成部分，以及用嶄新的技術(shù)線路和思維方式指導(dǎo)之下的重要產(chǎn)物。

4.2納米磁性液體在旋轉(zhuǎn)軸中應(yīng)用

納米技術(shù)使原材料形成了更加微小的形態(tài)，其功能更加強(qiáng)大，不僅僅能夠?qū)鹘y(tǒng)材料進(jìn)行一定的改良，同樣能夠使新材料源源不斷的產(chǎn)出。磁性液體密封的技術(shù)更加證明了磁性液體能夠被磁場(chǎng)控制這一特性，將納米單位液體置于磁場(chǎng)之內(nèi)，最終達(dá)到密封效果。與此同時(shí)。在運(yùn)用材料中，我們能夠?qū)⑽⒘吭厝谌氲交A(chǔ)的材料之中，以便能夠達(dá)到更好效果。

4.3納米磁性液體在旋轉(zhuǎn)軸中應(yīng)用之材料摩擦性能

納米技術(shù)摩擦性能已經(jīng)成為了其最為顯著的特性之一，在機(jī)電工程領(lǐng)域中，各種軸承都會(huì)產(chǎn)生摩擦，存在著摩擦性能，但是，自從納米材料出現(xiàn)了以后，各類機(jī)械的尺寸和結(jié)構(gòu)都變小了，對(duì)于零件過(guò)小，其摩擦力就變得尤其重要，如果其摩擦力相對(duì)來(lái)說(shuō)比較大，那么就會(huì)造成零件的磨損。進(jìn)而，納米技術(shù)也就對(duì)這問(wèn)題進(jìn)行了克服，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)的納米材料幾乎處于無(wú)摩擦狀態(tài)。

4.4納米技術(shù)在機(jī)械行業(yè)中的發(fā)展前景

（1）汽車工業(yè)以及機(jī)械的滑配原件，例如：滑軌、軸承上應(yīng)用的納米陶瓷鍍膜能產(chǎn)生磨擦界面，這樣可以大大地減低磨損并且能夠提高負(fù)載。

（2） 塑膠流道的低粘應(yīng)用，例如：拉絲模、套筒以及熱膠道，這樣可有效地減少積料碳化的產(chǎn)生概率。

（3）包封短射、射出成型時(shí)發(fā)生的粘模 、鏡面霧化以及拖痕均具有重要的改善，特別是在和頂針上所展現(xiàn)出來(lái)的干式，這樣更是任何金屬都不能表現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)異性。

（4）橡膠、IC 封裝膠和發(fā)泡塑料，因?yàn)槠渚哂袠O高的粘著性， 所以必須借助大量的脫模劑來(lái)協(xié)助脫模， 這樣納米陶瓷的荷葉效應(yīng)就可大大地減少脫模劑的使用和模具清理時(shí)間。

（5）納米陶瓷的低沾粘、低摩擦特性能夠使塑膠在模具內(nèi)的流動(dòng)性大大提升， 尤其是高精度模具，例如：塑膠鏡片、薄光板、汽車聚光燈罩等一些模具應(yīng)用后對(duì)產(chǎn)品的使用均有顯著的改善。

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【關(guān)鍵詞】納米技術(shù)；腦靶向；血腦屏障

【中圖分類號(hào)】R944.9 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1004―7484（2013）10―0057―02

近年來(lái)，中樞神經(jīng)系統(tǒng)病灶引起的疾病的越來(lái)越多，例如腦腫瘤、老年癡呆、帕金森綜合癥等。藥物在治療腦部疾病方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，但診斷和治療一直都缺乏安全有效的治療藥物。原因主要有以下三點(diǎn)：首先，血腦屏障（blood-brain barrier， BBB）的存在限制了中樞神經(jīng)系統(tǒng)的通透性，使親水性、大分子和極性強(qiáng)（如多肽類、神經(jīng)生長(zhǎng)因子、多數(shù)抗生素等）的藥物難以透過(guò)BBB；第二，親脂性、小分子和極性小的藥物即使進(jìn)入了BBB，但BBB內(nèi)特殊的酶系統(tǒng)會(huì)將藥物迅速代謝失活，同時(shí)其高特異性的外排機(jī)制（如P-糖蛋白、MOAT等）將許多脂溶性物質(zhì)外排至血液中，因而藥物的藥理活性降低；第三，腦內(nèi)的細(xì)胞極其多樣，神經(jīng)元對(duì)各種損傷及其敏感，且?guī)缀醪淮嬖谠偕δ?，損傷后往往難以自愈。

因此研究發(fā)展腦部的靶向給藥系統(tǒng)，以提高腦內(nèi)藥物濃度和降低毒副作用，具有十分重要的意義。納米技術(shù)以其獨(dú)有的特點(diǎn)成為腦靶向研究的重中之重。研究表明，腦靶向納米遞釋系統(tǒng)能攜帶藥物通過(guò)BBB，產(chǎn)生中樞神經(jīng)系統(tǒng)作用； 納米遞釋系統(tǒng)目前正成為藥物傳遞系統(tǒng)基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究的重要領(lǐng)域。本文綜述了納米技術(shù)在腦靶向給藥系統(tǒng)中的應(yīng)用，為其深入研究和開(kāi)發(fā)提供參考。

1 腦靶向納米給藥的生理特點(diǎn)

腦是人體最精密的器官之一，在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中形成了獨(dú)特有效的保護(hù)機(jī)制。它可將有毒、無(wú)效的物質(zhì)隔離在腦組織外，但同時(shí)也使許多藥物難進(jìn)入腦內(nèi)發(fā)揮治療作用。BBB是一層將腦組織和血液系統(tǒng)分隔開(kāi)的物理屏障，BBB的存在對(duì)大腦形成了有效的保護(hù)，將腦內(nèi)有害或過(guò)剩物質(zhì)排出體外，保持腦的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，保障了腦的正常功能，對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)起到保護(hù)作用。但同時(shí)也阻礙了許多有價(jià)值的藥物進(jìn)入腦部病灶區(qū)域。BBB是一個(gè)介于血液與腦以及脊髓之間、通透性較低、有選擇性通過(guò)能力的動(dòng)態(tài)界面（dynamic in-terface），現(xiàn)代研究認(rèn)為其結(jié)構(gòu)分為三部分：內(nèi)層為腦毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞及其之間的緊密連接，中間為基膜和周細(xì)胞，外層為星形膠質(zhì)細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)。BBB毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞間的緊密連接處，細(xì)胞彼此間互相重迭，形成一完整的帶，圍繞著整個(gè)毛細(xì)血管壁，相鄰內(nèi)皮細(xì)胞間有10～20 nm間隙。這種緊密連接和如此狹窄的間隙限制了蛋白質(zhì)分子、某些藥物分子和離子的通過(guò)，形成了一道有形或無(wú)形的屏障。由于血腦屏障的存在，大多數(shù)常規(guī)制劑中的藥物難以進(jìn)入腦部，影響腦部疾病的診療效果，利用納米微粒作為載藥系統(tǒng)可以使藥物穿透血腦屏障。將大分子藥物制成納米粒，可增大中樞神經(jīng)系統(tǒng)中藥物濃度及延長(zhǎng)藥效，增加了對(duì)腦內(nèi)病灶的靶向性。

2 腦靶向納米給藥系統(tǒng)的研究進(jìn)展

2.1 腦靶向納米脂質(zhì)體

脂質(zhì)體（Liposome）是類脂質(zhì)材料分散在水中形成的一種雙分子結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部為閉合水相囊泡。根據(jù)脂質(zhì)體包含脂質(zhì)雙分子層的層數(shù)，分為粒徑20～80nm的小單室脂質(zhì)體（Single unilamellar vesicles， SUV）、粒徑100～1000nm的大單室脂質(zhì)體（Large unilamellar vesicles， LUV）和 粒徑1～5μm的多室脂質(zhì)體（Munilamellar vesicles， MLV）。脂質(zhì)體為包裹水溶性或脂溶性藥物的磷脂雙層小囊（50～100 nm），通過(guò)延緩藥物代謝和清除，降低藥物分布體積，有選擇性地增加藥物在預(yù)期作用部位的濃度而提高治療指數(shù)，并提供持續(xù)性的藥物釋放。脂質(zhì)體能保護(hù)藥物避免其在血漿中降解、繞開(kāi)外排轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（如P-gp）從而利于藥物靶向入腦，顯著增加腦內(nèi)藥物濃度，廣泛用于腦部藥物傳遞的研究[1]。

趙浩[2]通過(guò)不同比例的配比進(jìn)行篩選優(yōu)化，測(cè)定免疫脂質(zhì)體的包封率和抗體偶聯(lián)率，得出最佳比例為磷脂-膽固醇為1∶1，脂藥比為100∶1，油相種類為二氯甲烷，油水比例為4∶1，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)溫度為30 ℃，超聲溫度為10℃，超聲時(shí)間為5 min，并且加入10%的海藻糖作為穩(wěn)定劑，得到脂質(zhì)體的包封率為87.24 %，抗體偶聯(lián)率為69 %，將藥物小分子包裹在脂質(zhì)體中，通過(guò)PEG長(zhǎng)臂與血腦屏障轉(zhuǎn)運(yùn)載體連接，經(jīng)由載體轉(zhuǎn)導(dǎo)將藥物送至腦中。將免疫脂質(zhì)體通過(guò)尾靜脈注射到大鼠體內(nèi)，通過(guò)腦組織及周圍組織的組織化學(xué)染色，證實(shí)了通過(guò)這一途徑可以使外源基因在腦內(nèi)表達(dá)。

2.2 腦靶向固體脂質(zhì)體納米粒

固體脂質(zhì)體納米粒（solid lipid nanoparticles， SLN）是以生理相容的脂質(zhì)體為骨架材料制備，在室溫下通常呈現(xiàn)固態(tài)，具有聚合物納米粒物理穩(wěn)定性高、藥物泄露少的優(yōu)勢(shì)，又兼有脂質(zhì)體、乳劑毒性低、能大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。

王東興[3]以粒徑為指標(biāo)，采用復(fù)乳-溶劑揮發(fā)制備，通過(guò)正交設(shè)計(jì)對(duì)空白SLN的處方工藝進(jìn)行優(yōu)化，得到平均粒徑在120 nm左右的空白SLN，然后制備雷替曲塞SLN，包封率為27%左右，粒徑分布范圍較窄，形態(tài)較圓整。對(duì)雷替曲塞SLN小鼠靜脈注射的腦靶向進(jìn)行了評(píng)價(jià)，SLN較普通溶液血藥濃度和腦組織藥物濃度都高，腦靶向作用明顯。

黃煜倫[4]采用薄膜分散法制備成了雷公藤紅素SLN，包封率為71.67%，載藥率為2.19±0.12%， 平均粒徑為128.1 nm。對(duì)小鼠進(jìn)行腹腔注射雷公藤紅素SLN，收集全血，處理后進(jìn)行LC-MS/MS分析，結(jié)果表明雷公藤紅素SLN較其裸藥Cmax、AUC有顯著提高，而MRT和t1/2顯著延長(zhǎng)，體內(nèi)結(jié)果顯示其具有良好的腦靶向性。

2.3 腦靶向納米粒

納米粒（nanoparticle， NP）又稱毫微粒，是大小在10 ～ 1000 nm之間的固態(tài)膠體顆粒，用于運(yùn)載藥物的NP通常是一些高聚化合物，能夠與藥物交聯(lián)、吸附，并攜帶其通過(guò)各種細(xì)胞膜，甚至血腦屏障。一旦NP到達(dá)了靶組織，藥物就會(huì)通過(guò)解離、擴(kuò)散或NP降解等幾種方式被釋放到組織中，并且通過(guò)調(diào)整載體材料種類或配比，可以調(diào)節(jié)藥物的釋放速度，制備出具有緩釋特性的載藥納米粒。

王同力[5]以聚乳酸/羚基乙酸共聚物（PLGA）為載體，采用超聲乳化溶劑-揮發(fā)法制備Tf-BCNU-PLGA納米粒（卡氮芥），通過(guò)鼠C6膠質(zhì)瘤細(xì)胞抑制實(shí)驗(yàn)，顯示Tf-BCNU-PLGA納米粒對(duì)鼠C6膠質(zhì)瘤細(xì)胞的細(xì)胞抑制率優(yōu)于等量的游離藥物、沒(méi)有轉(zhuǎn)鐵蛋白修飾的載藥納米粒，具有良好的緩釋和抑瘤作用。

徐越[6]等優(yōu)選可降解的高分子材料a-氰基丙烯酸正丁酯（butyleyano acrylate BCA）為制備NP的載體，采用界面聚合法，反義寡核苷酸（ASODN）為模藥，通過(guò)優(yōu)化工藝，包裹制備載藥納米粒 （ASODN in NP） 將其轉(zhuǎn)染C6腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞，觀察發(fā)現(xiàn)通過(guò)BCA包裹制備的ASODN in NP，在ASOND相對(duì)終濃度5-10μmol/L時(shí)，良好的C6細(xì)胞生長(zhǎng)情況就開(kāi)始受到抑制，增殖減慢，凋亡增多，其效應(yīng)優(yōu)于 FREE ASODN和ASODN-NP組，在ASODN相對(duì)終濃度10-15μmol/L時(shí)表現(xiàn)出較強(qiáng)的抑制效應(yīng)，且隨濃度的增加增殖活力進(jìn)一步降低，對(duì)C6細(xì)胞增殖率的劑量依賴性降低趨勢(shì)顯著優(yōu)于其他組，可使ASODN能更有效的發(fā)揮對(duì)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的抑制效應(yīng)。

2.4 腦靶向微乳

微乳的重要特點(diǎn)是使原本互不相容的油和水在表面活性劑作用下形成各向同性的熱力學(xué)穩(wěn)定體系。微乳不僅對(duì)難溶性藥物有較強(qiáng)的增溶能力、促進(jìn)藥物的吸收以及顯著提高藥物的生物利用度，而且微乳經(jīng)靜脈注射能增加BBB通透性，提高腦內(nèi)藥物濃度。

胡海燕[7]等采用高壓均質(zhì)制備聚氧乙烯蓖麻油Cremophor EL 微乳，粒徑為20 ～ 50 nm以其作為載體制備噴昔洛韋微乳，對(duì)該微乳尾靜脈注射小鼠通過(guò)體內(nèi)分析可知，與溶液組相比，微乳組在腦的曲線下面積（AUC）增加了1.6～2.1倍，相對(duì)靶向指數(shù)達(dá)到80%，而腎中蓄積降低。該微乳提高BBB通透性可能是由于吸附ApoE，經(jīng)受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用被腦毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞吸收。Cremophor EL 微乳提高血腦屏障的通透性提高提高噴昔洛韋腦內(nèi)分布。

姚靜[8]等用透明質(zhì)酸殼聚糖修飾Cremophor EL微乳，增加其表面親水性，進(jìn)一步提高伊文思藍(lán)的腦內(nèi)濃度，腦趨向性明顯優(yōu)于普通微乳組，還降低了肝、腎的分布，原因是其黏彈性，可抑制巨噬細(xì)胞的吞噬，延長(zhǎng)體內(nèi)循環(huán)時(shí)間，有助于藥物向腦內(nèi)分布。

3 總結(jié)

由于血腦屏障（blood-brain barrier，BBB）的存在，98%小分子化合物和幾乎所有大分子難以滲透進(jìn)入腦病變部位，限制了對(duì)腦病的治療。納米技術(shù)的發(fā)展為中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療提供了一種新的方法， 其本身的優(yōu)良特性不僅能增加藥物腦內(nèi)濃度，而且能延長(zhǎng)藥物腦內(nèi)滯留時(shí)間。但也存在一些亟待解決的問(wèn)題，如納米粒被細(xì)胞內(nèi)吞后可能具有的細(xì)胞毒性；載藥納米粒通過(guò)BBB后，藥物釋放的速度不易控制；納米粒作為載體用于基因治療時(shí)，由于轉(zhuǎn)染方法和操作步驟還不成熟，需要運(yùn)載的核苷酸片段的包載率和轉(zhuǎn)染率都較低；此外，目前在組織相容性、安全性及質(zhì)量控制等方面還存在不少問(wèn)題，距臨床實(shí)際應(yīng)用仍有較大的距離。這需要生物化學(xué)、細(xì)胞分子生物學(xué)、藥劑學(xué)、藥理學(xué)和材料學(xué)等多學(xué)科研究人員的共同努力和合作。相信隨著人們對(duì)BBB轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制認(rèn)識(shí)的深入、體外BBB模型的不斷完善以及新材料的開(kāi)發(fā)，納米載體系統(tǒng)在腦靶向治療方面將具有更廣闊的前景，產(chǎn)生巨大的理論意義和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

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篇10

1.1國(guó)內(nèi)外專利申請(qǐng)整體狀況

從圖1中可以看出，微納米氧化鋯的技術(shù)發(fā)展從1980年開(kāi)始大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：1998年以前為第一階段，1999-2006年為第二階段，2006年以后為第三階段。第一階段：國(guó)內(nèi)外1980-1998年有關(guān)微納米氧化鋯的專利申請(qǐng)較少，年申請(qǐng)量都在10件以下（除了1990年）。究其原因，可能是因?yàn)楫?dāng)時(shí)納米技術(shù)不夠成熟，各年申請(qǐng)量呈波動(dòng)狀態(tài)，在微納米氧化鋯方面的發(fā)展緩慢。第二階段：1999年以后，納米技術(shù)逐漸成為了各國(guó)研究的熱點(diǎn)，關(guān)于微納米氧化鋯的制備方法的專利申請(qǐng)量獲得突飛猛進(jìn)的增長(zhǎng)，在2006年達(dá)到67件，達(dá)到各年申請(qǐng)量的最高值。第三階段：2007之后的年份年申請(qǐng)量又逐漸下降，并呈逐年遞減的趨勢(shì)。其原因可能為：微納米氧化鋯的制備方法已經(jīng)成熟，新的制備方法減少。

1.2主要技術(shù)分支的專利申請(qǐng)狀況

從圖2中可以看出，關(guān)于液相法制備微納米氧化鋯的申請(qǐng)量較多，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了其他分支的申請(qǐng)量，占總申請(qǐng)量的84%左右，而其中的水熱法分支的申請(qǐng)量占了總申請(qǐng)量的25%，其余分支的申請(qǐng)量差不多，占總申請(qǐng)量的6~23%。另外，圖2表明微納米氧化鋯的制備方面的專利申請(qǐng)?jiān)跉庀喑练e法、微波誘導(dǎo)法、超聲波法的分布比較分散，研究重點(diǎn)并沒(méi)有集中在這三個(gè)分支，如果對(duì)這三個(gè)分支進(jìn)行改進(jìn)的話，將有很大的專利布局空間。

1.2.1氣相沉積

氣相沉積法是利用氣態(tài)或蒸氣態(tài)的物質(zhì)在氣相或氣固界面上反應(yīng)生成固態(tài)沉積物的技術(shù)?；瘜W(xué)氣相沉積法制備粉體是在氣相中利用鋯的揮發(fā)性金屬化合物的蒸氣，在氮?dú)獗Ｗo(hù)環(huán)境下通過(guò)化學(xué)反應(yīng)可快速冷凝制備出ZrO2(s)納米粒子（參見(jiàn)CN103243300A）。

1.2.2液相法

1）醇鹽水解法醇鹽水解法的原理是利用金屬醇鹽與水反應(yīng)生成氧化物、氫氧化物、水合物的沉淀，然后沉淀過(guò)濾、洗滌、粉碎、煅燒即可得到所需粉體。金屬醇鹽由于表現(xiàn)出和羥基化合物相同的化學(xué)性質(zhì)如強(qiáng)堿性、酸性等被用來(lái)水解制備納米粒子，其實(shí)質(zhì)是一種誘導(dǎo)體。用此法制備氧化鋯納米粉體是將含有鋯的醇鹽加水分解，然后依其工藝流程制得氧化鋯粉體（參見(jiàn)EP88200481A）。2）沉淀法沉淀法是將沉淀劑和金屬鹽在水溶液中進(jìn)行沉淀，然后再對(duì)沉淀物進(jìn)行固液分離、洗滌、干燥以及加熱分解等步驟處理后制得所需粉體（參見(jiàn)CN101830506A）。3）水熱法水熱法制備粉體材料的基本原理是在高溫高壓環(huán)境下，一些M(OH)x，在水中的溶解度大于其相應(yīng)的MOx在水中的溶解度，因而M(OH)x可溶于水并同時(shí)析出MOx。實(shí)質(zhì)是把前驅(qū)物置于高溫高壓的水熱介質(zhì)中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)原子、分子級(jí)的微粒成核和晶體生長(zhǎng)，最終形成具有一定粒度和結(jié)晶形態(tài)的晶粒的過(guò)程。它是制備結(jié)晶良好、無(wú)團(tuán)聚的超細(xì)陶瓷粉體的優(yōu)選方法之一，所需溫度低，晶粒大小的可控制性好，且水熱反應(yīng)過(guò)程所選物及產(chǎn)生物無(wú)毒，是制備納米粉體的優(yōu)選方法（參見(jiàn)CN102442699A）。4）微乳液法微乳液法也稱W/O反向膠團(tuán)法，是一種制備納米粉末的有效方法。微乳液通常由表面活性劑、助表面活性劑（通常是醇類）、油（通常為炭氫化合物）和水或電解質(zhì)水溶液組成，是透明、各向異性的熱力學(xué)穩(wěn)定體系。在微乳液中，金屬無(wú)機(jī)鹽水溶液以納米級(jí)的微水核穩(wěn)定分散在有機(jī)相中。微水核被一層表面活性劑分子形成的膜所包圍，當(dāng)共沉淀反應(yīng)發(fā)生在反膠團(tuán)內(nèi)部并形成顆粒時(shí)，顆粒的尺寸和形狀將受到微水核的溶鹽量和反膠團(tuán)本身的尺寸和形狀的控制，同時(shí)表面活性劑膜也將阻止顆粒之間形成團(tuán)聚體（參見(jiàn)CN1334243A、CN1733611A）。5）溶膠-凝膠法溶膠-凝膠法是指金屬醇鹽或無(wú)機(jī)鹽經(jīng)水解形成溶膠，然后使溶膠-凝膠化再將凝膠固化脫水，最后得到無(wú)機(jī)材料。目前應(yīng)用溶膠-凝膠法制備納米氧化鋯粉體基本經(jīng)過(guò)溶解、水解、沉淀、膠化、凝膠而固化成水合氧化鋯，然后經(jīng)脫水、干燥及煅燒制得納米氧化鋯粉體。此法由于反應(yīng)溫度低、反應(yīng)過(guò)程易于控制、產(chǎn)物純度高、產(chǎn)品種類多等特點(diǎn)而受到越來(lái)越多的關(guān)注（參見(jiàn)CN102627323A）。缺點(diǎn)此法制備過(guò)程與機(jī)理相當(dāng)復(fù)雜，易受溶液的值、溶液的濃度、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間的影響。6）溶液燃燒法溶液燃燒法是指利用強(qiáng)氧化劑，選擇不同的還原劑與其混配制成高濃度水溶液，在加熱下引發(fā)燃燒性氧化還原反應(yīng)，得到高純度的納米晶體的過(guò)程（參見(jiàn)EP1378489A1）。應(yīng)用溶液燃燒法得到的納米氧化物純度高，粒度較一致，用醇溶液對(duì)其處理并經(jīng)振蕩分散后，粒度會(huì)更小，分布更窄。并且溶液燃燒法制備納米氧化物反應(yīng)過(guò)程快速、安全，制備方法經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)捷、方便。

1.2.3微波誘導(dǎo)法

微波誘導(dǎo)法即是用微波爐加熱溶液，使反應(yīng)在微波的誘導(dǎo)下發(fā)生。其原理主要運(yùn)用微波產(chǎn)生的內(nèi)熱效應(yīng)促進(jìn)了反應(yīng)物中化學(xué)物質(zhì)的均勻分散，體系整體升溫均勻，有利于晶核的一次性生成和生長(zhǎng)（參見(jiàn)KR20040078770A、CN101913648A）。此法的優(yōu)點(diǎn)為節(jié)能高效、安全無(wú)毒制得的納米粉體粒徑較小，且降低了晶化溫度。

1.2.4超聲波法

超聲波在納米材料的制備中有重要的作用，超聲波可視為一種場(chǎng)輻射。當(dāng)超聲波能足夠高時(shí)，產(chǎn)生“超聲空化”現(xiàn)象，有空化氣泡產(chǎn)生，空化氣泡在爆炸時(shí)可釋放出巨大的能量，并有強(qiáng)烈沖擊力的微射流，且碰撞密度高。利用超聲波的空化作用，加速反應(yīng)物和產(chǎn)物的擴(kuò)散，促進(jìn)新的固體相的形成（參見(jiàn)CN102701279A）。

2主要申請(qǐng)人專利申請(qǐng)分析

為申請(qǐng)量位居前十一的申請(qǐng)人排名，從圖3中可以看出，清華大學(xué)和3M創(chuàng)新有限公司在微納米氧化鋯制備方法方面占據(jù)領(lǐng)先地位，其申請(qǐng)量分別為13件和7件，其余7個(gè)申請(qǐng)人的申請(qǐng)量差距不大，都在10件左右及其以下。位居前十名的申請(qǐng)人中只有3M創(chuàng)新有限公司是外國(guó)企業(yè)，其余均為中國(guó)高?；蜓芯克?。在專利申請(qǐng)方面，3M創(chuàng)新有限公司請(qǐng)求保護(hù)的主要是氧化鋯產(chǎn)品、氧化鋯摻雜釔的產(chǎn)品、改性的氧化鋯產(chǎn)品及其制備方法，而中國(guó)申請(qǐng)請(qǐng)求保護(hù)的大多數(shù)為制備方法，請(qǐng)求保護(hù)產(chǎn)品的申請(qǐng)寥寥無(wú)幾。在前十一名申請(qǐng)人中，中國(guó)申請(qǐng)人的申請(qǐng)量總和占了申請(qǐng)總量的80%以上，這說(shuō)明中國(guó)在微納米氧化鋯制備方法方面非?；钴S，在該方面的實(shí)力最強(qiáng)，其在該方面的申請(qǐng)數(shù)量遙遙領(lǐng)先于其他國(guó)家。但是其在產(chǎn)品研發(fā)及新產(chǎn)品保護(hù)方面力度不足，前十一名中沒(méi)有中國(guó)企業(yè)申請(qǐng)人就是最好的說(shuō)明。同時(shí)，這也說(shuō)明了中國(guó)在科學(xué)研究轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力、高校和研究所與企業(yè)合作方面有著巨大的發(fā)展空間。

3總結(jié)與展望