1.表面效应是指随着颗粒尺寸的减小，纳米颗粒表面原子与总原子的比例急剧增加而引起的性质变化。表9-2显示了纳米粒子的尺寸和表面原子数量之间的关系。随着颗粒尺寸的减小，表面原子的数量迅速增加。此外，随着粒径的减小，纳米粒子的表面积和表面能迅速增加。这主要是因为粒径越小，表面的原子越多。表面原子的晶场环境和结合能与内部原子不同。表面原子周围有许多悬空键，这些悬空键是不饱和的，容易被其他原子结合稳定，因而表现出很大的化学和催化活性。

 

　　2.当量子尺寸粒子的尺寸下降到一定值时，接近费米能级的电子能级从准连续能级变为离散能级的现象称为量子尺寸效应。Kubo用一个电子模型来计算金属超细粒子的能级间距：Ef是4Ef/3N公式中的费米势能，N是粒子中的原子数。宏观物体的n趋于无穷大，所以能级间距趋于零。因为原子数有限，N值很小，所以纳米粒子有一定的值，即能级间距是分裂的。半导体纳米粒子的电子态随着尺寸的减小，从块体材料的连续能带过渡到具有离散结构的能级，这体现在吸收光谱上，即从没有结构的宽吸收带过渡到具有结构的吸收特性。纳米粒子中电子在离散量子化能级上的涨落带来了纳米粒子的一系列特性，如高光学非线性、特定的催化和光催化性能等。

 

　　3.量子隧穿微观粒子穿透势垒的能力称为隧穿效应。已经发现，一些宏观量，如微观粒子的磁化强度、量子相干器件的磁通量、电荷等，也具有隧穿效应，可以通过宏观系统的势垒发生变化，因此称之为宏观量子隧穿效应。这个概念可以定性解释超细镍颗粒在低温下的超顺磁性。

 

　　4.介电约束纳米粒子的介电约束效应不太明显。在实际样品中，粒子周围是空气、聚合物、玻璃和溶剂，这些介质的折射率通常低于无机半导体。当被光照射时，由于不同的折射率而产生界面，并且与纳米半导体表面、纳米半导体表面甚至纳米颗粒内部相邻的区域的场强与照射光的光强相比增加。这种局部场强效应对半导体纳米粒子的光物理和非线性光学性质有直接影响。对于用于多相反应体系的无机-有机杂化材料和光催化材料，介电约束效应对反应过程和动力学有重要影响。扩展数据：纳米材料大致可以分为四类：纳米粉体、纳米纤维、纳米薄膜、纳米块体等。其中纳米粉体发展时间最长，技术最成熟，是生产其他三类产品的基础。1纳米陶瓷纳米技术开发的纳米陶瓷材料利用纳米粉体对现有陶瓷进行改性。通过添加或生成纳米粒子、晶须、片状纤维等。在陶瓷中，晶粒、晶界及其结合达到纳米级，材料的强度、韧性和超塑性大大提高。它克服了工程陶瓷的许多缺点，对材料的力学、电学、热学和磁光性能有重要影响，为替代工程陶瓷开辟了一个新的领域。随着纳米技术的广泛应用，纳米陶瓷应运而生，并有望得到克服。陶瓷材料的脆性使陶瓷像金属一样具有柔韧性和可加工性。英国材料学家卡恩指出，纳米陶瓷是解决陶瓷脆性的战略途径。纳米耐高温陶瓷粉末涂料是一种通过化学反应形成耐高温陶瓷涂层的材料。2纳米粉末，也称为超细粉末或超细粉末，通常指粉末或颗粒

 

　　微芯片导热基板和布线材料；微电子封装材料；光电材料；先进的电池电极材料；太阳能电池材料；高效催化剂；高效助燃剂；敏感元素；高韧性陶瓷材料(陶瓷发动机用不易碎陶瓷等。人体修复材料；抗癌制剂等。3纳米纤维是指直径为纳米、长度较长的线状材料。可用于：微导体、微纤维(未来量子计算机和光子计算机的重要组成部分)材料；新型激光器或LED材料等。静电纺丝是一种简单易行的制备无机纳米纤维的方法。4纳米薄膜纳米薄膜分为颗粒薄膜和致密薄膜。颗粒膜是纳米颗粒粘在一起的薄膜，中间有一个非常细小的缝隙。致密膜是指膜层致密但晶粒尺寸为纳米的薄膜。可用于：气体催化(如汽车尾气处理)材料；过滤材料；高密度磁记录材料；感光材料；平板显示材料；超导材料等。5纳米块体纳米块体是通过高压成型纳米粉体或控制金属液体结晶得到的纳米晶材料。主要用途有：超高强度材料；智能金属材料等。应用：1。天然纳米材料海龟在美国佛罗里达州产卵。然而，小海龟出生后，为了生存和成长，必须游到英国附近的水域。最后，成年海龟必须回到佛罗里达产卵。这样来回大概需要5 ~ 6年。乌龟为什么能走几万公里？他们依靠大脑中的纳米磁性材料来精确导航。当生物学家研究为什么鸽子、海豚、蝴蝶、蜜蜂等生物从不迷路时，他们也发现这些生物体内存在纳米材料来引导它们。2.纳米磁性材料实际使用的纳米材料大多是人工制造的。

 

　　纳米磁性材料具有非常特殊的磁性，纳米颗粒尺寸小，磁畴结构单一，矫顽力高。由它制成的磁记录材料不仅具有良好的音质、图像和信噪比，而且记录密度比-Fe2O3高几倍。超顺磁性强磁性纳米粒子也可制成磁性液体，可用于电声器件、阻尼器件、旋转密封、润滑、矿物加工等领域。3.纳米陶瓷材料在传统陶瓷材料中，颗粒不易滑动，材料易碎，烧结温度高。纳米陶瓷的晶粒尺寸小，容易在其他晶粒上移动。因此，纳米陶瓷材料具有极高的强度、高韧性和良好的延展性，这使得纳米陶瓷材料可以在常温或亚高温下进行冷加工。如果在亚高温下形成纳米陶瓷颗粒，然后在表面退火，纳米材料可以成为表面具有常规陶瓷材料硬度和化学稳定性，内部具有纳米材料延展性的高性能陶瓷。4.纳米传感器纳米氧化锆、氧化镍、二氧化钛等陶瓷对温度变化、红外线以及汽车尾气都十分敏感。因此，可以用它们制作温度传感器、红外线检测仪和汽车尾气检测仪，检测灵敏度比普通的同类陶瓷传感器高得多。5、纳米倾斜功能材料在航天用的氢氧发动机中，燃烧室的内表面需要耐高温，其外表面要与冷却剂接触。因此，内表面要用陶瓷制作，外表面则要用导热性良好的金属制作。但块状陶瓷和金属很难结合在一起。如果制作时在金属和陶瓷之间使其成分逐渐地连续变化，让金属和陶瓷“你中有我、我中有你”。最终便能结合在一起形成倾斜功能材料，它的意思是其中的成分变化像一个倾斜的梯子。