什么是重苯酚

苯酚硫酸法一般是比较经典的方法,苯酚需要进行重蒸,我们实验室用的是5%,也有文献上面是6%~硫酸就用浓硫酸,切记硫酸质量一定要过关!苯酚制取：取苯酚200g,加铝片O．2g和碳酸氢钠O．1g,蒸馏,收集182摄氏度馏分,称取一定量重蒸苯酚,加入蒸馏水混匀,溶解即得.置棕色瓶中,放冰箱内备用.

小木虫里一网友的答案 转载

化学小木虫(站内联系TA)氢化钠遇水肯定会分解。所以如果反应很精细的话就要严格除水。DMF先用无水硫酸镁以及分子筛干燥2天，然后再用氢化钙回流 减压收集相应馏分。我用的DMF已经是氢化钙回流后减压蒸馏的了 原因有可能是Cl取代的那边活性不够吧，多加点2-3个当量，再加点KI活化。我一般用Br或I取代的。氢化钠遇水肯定会分解。所以如果反应很精细的话就要严格除水。DMF先用无水硫酸镁以及分子筛干燥2天，然后再用氢化钙回流 减压收集相应馏分。原因有可能是Cl取代的那边活性不够吧，多加点2-3个当量，再加点KI活化。我一般用Br或I取代的。原因有可能是Cl取代的那边活性不够吧，多加点2-3个当量，再加点KI活化。我一般用Br或I取代的。底物先DMF溶解，Ar保护，冰浴，分批加NaH。搅1个小时，再滴加卤代物。我用I代和Br代的一般1-2小时就能反应很好 ... 问一下 ki活化，一般要加多少？？victory_liu(站内联系TA)苯酚酸性挺大的，用K2CO3就行了，不用NaH我cl代的是1.2倍当量，氢化钠我都是一次加进去3倍量的，是这里有问题么？ Cl代的还要多加点，至少2个当量吧，因为确实Cl不活泼，一般都不用Cl的问一下 ki活化，一般要加多少？？ 我就随便加一点的，加多了也没啥大用。苯酚酸性挺大的，用K2CO3就行了，不用NaH我就随便加一点的，加多了也没啥大用。我加nah是用来活化酚羟基的，，你说的ki不是活化cl的么？ 对，KI活化Cl的我的意思酚羟基不用NaH活化，都是用K2CO3的。对，KI活化Cl的我的意思酚羟基不用NaH活化，都是用K2CO3的。你原文说“苯酚3号位上都羟基”我不懂你是要活化酚羟基还是另外一个神马羟基。。。 苯酚3号位上都羟基-----》 吲哚3号位上的羟基 不好意思，打错了苯酚3号位上都羟基-----》 吲哚3号位上的羟基 不好意思，打错了就是要活化这个羟基的 好。首先吲哚3号位上的羟基酸性应该挺强，不用NaH，只用K2CO3就可以。另外吲哚的NH也有一定的酸性，你用NaH肯定影响到了这里的NH，这样会产生杂质。用K2CO3就不会了。首先吲哚3号位上的羟基酸性应该挺强，不用NaH，只用K2CO3就可以。另外吲哚的NH也有一定的酸性，你用NaH肯定影响到了这里的NH，这样会产生杂质。用K2CO3就不会了。

薄层色谱显色问题

常洪勋

显色剂可以分成两大类：一类是检查一般有机化合物的通用显色剂另一类是根据化合物分类或特殊官能团设计的专属性显色剂。显色剂种类繁多，本章只能列举一些常用的显色剂。

l.通用显色剂

①硫酸常用的有四种溶液：硫酸-水(1：1)溶液硫酸-甲醇或乙醇(1：1)溶液1.5mol/L硫酸溶液与0.5-1.5mol/L硫酸铵溶液，喷后110oC烤15min，不同有机化合物显不同颜色。

②0.5%碘的氯仿溶液 对很多化合物显黄棕色。

③中性0.05%高锰酸钾溶液 易还原性化合物在淡红背景上显黄色。

④碱性高锰酸钾试剂 还原性化合物在淡红色背景上显黄色。

溶液I：1%高锰酸钾溶液溶液Ⅱ：5%碳酸钠溶液溶液I和溶液Ⅱ等量混合应用。

⑤酸性高锰酸钾试剂 喷1.6%高锰酸钾浓硫酸溶液(溶解时注意防止爆炸)，喷后薄层于180oC加热15～20min。

⑥酸性重铬酸钾试剂 喷5%重铬酸钾浓硫酸溶液，必要时150oC烤薄层。

⑦5%磷钼酸乙醇溶液 喷后120oC烘烤，还原性化合物显蓝色，再用氨气薰，则背景变为无色。

⑧铁氰化钾-三氯化铁试剂 还原性物质显蓝色，再喷2mol/L盐酸溶液，则蓝色加深。

溶液I：1%铁氰化钾溶液溶液Ⅱ：2%三氯化铁溶液临用前将溶液I和溶液Ⅱ等量混合。

2.专属性显色剂

由于化合物种类繁多，因此专属性显色剂也是很多的，现将在各类化合物中最常用的显色剂列举如下：

(1) 烃类

①硝酸银/过氧化氢

检出物：卤代烃类。

溶液：硝酸银O.1g溶于水lml，加2-苯氧基乙醇lOOml，用丙酮稀释至200ml，再加30%过氧化氢1滴。

方法：喷后置未过滤的紫外光下照射

结果：斑点呈暗黑色。

②荧光素/溴

检出物：不饱和烃。

溶液：I.荧光素0.1g溶于乙醇lOOmlⅡ.5%溴的四氯化碳溶液。

方法：先喷(I)，然后置含溴蒸气容器内，荧光素转变为四溴荧光素(曙红)，荧光消失，不饱和烃斑点由于溴的加成，阻止生成曙红而保留荧光，多数不饱和烃在粉红色背景上呈黄色。

③四氯邻苯二甲酸酐

检出物：芳香烃。

溶液：2%四氯邻苯二甲酸酐的丙酮与氯代苯(10：1)的溶液。

方法：喷后置紫外光下观察。

④甲醛/硫酸

检出物：多环芳烃。

溶液：37%甲醛溶液O.2ml溶于浓硫酸l0ml。

(2)醇类

①3，5一二硝基苯酰氯

检出物：醇类。

溶液：I.2%本品甲苯溶液Ⅱ.0.5%氢氧化钠溶液Ⅲ.O.002%罗丹明溶液。

方法：先喷(I)，在中干燥过夜，用蒸气薰2min，将纸或薄层通过试液(Ⅱ)30s，喷水洗，趁湿通过(Ⅲ)15s，空气干燥，紫外灯下观察。

②硝酸铈铵

检出物：醇类。

溶液：I.1%硝酸铈铵的0.2mol/L硝酸溶液Ⅱ.N,N-二甲基-对苯二胺盐酸盐1.5g溶于甲醇、水与乙酸(128m1+25m1+1.5m1)混合液中，用前将(I)与(Ⅱ)等量混合。喷板后于105oC加热5min。

③香草醛/硫酸

检出物：高级醇、酚、甾类及精油。

溶液：香草醛1g溶于硫酸lOOml。

方法：喷后于120oC加热至呈色最深。

④二苯基苦基偕肼 ’

检出物：醇类、萜烯、羰基、酯与醚类。

溶液：本品15mg溶于氯仿25ml中。

方法：喷后于110oC加热5～lOmin。

结果：紫色背景呈黄色斑点。

(3)醛酮类

①品红/亚硫酸

检出物：醛基化合物。

溶液：I.0.01%品红溶液，通入二氧化硫直至无色Ⅱ.0.05mol/L氯化溶液

Ⅲ.O.05mol/L硫酸溶液。

方法：将I、Ⅱ、Ⅲ以1：1：10混合，用水稀释至l00ml。

②邻联茴香胺

检出物：醛类、酮类。

溶液：本品乙酸饱和溶液。

③2，4-二硝基苯肼

检出物：醛基、酮基及酮糖。

溶液：I.0.4%本品的2mol/L盐酸溶液Ⅱ.本品O.1g溶于乙醇l00ml中，加浓盐酸lml。

方法：喷溶液I或Ⅱ后，立即喷铁氰化钾的2mol/L盐酸溶液。

结果：饱和酮立即呈蓝色饱和醛反应慢，呈橄榄绿色不饱和羰基化合物不显色。

④绕丹宁

检出物：类胡萝卜素醛类。

溶液：I.1%～5%绕丹宁乙醇溶液Ⅱ.25%氢氧化铵或27%氢氧化钠溶液。

方法：先喷溶液I，再喷溶液Ⅱ，干燥。

(4)有机酸类

①溴甲酚绿

检出物：有机酸类。

溶液：溴甲酚绿0.1g溶于乙醇500ml和0.1mol/L氢氧化钠溶液5ml。

方法：浸板。

结果：蓝色背景产生黄色斑点。

②高锰酸钾/硫酸

检出物：脂肪酸衍生物。

溶液：见通用显色剂酸性高锰酸钾。

③过氧化氢

检出物：芳香酸。

溶液：0.3%过氧化氢溶液。

方法：喷后置紫外光(365nm)下观察。

结果：呈强蓝色荧光。

④2，6-二氯苯酚-靛酚钠

检出物：有机酸与酮酸。

溶液：0.1%本品的乙醇溶液。

方法：喷后微温。

结果：蓝色背景呈红色。

(5)酚类

①Emerson 试剂(4-氨基安替比林/铁氰化钾(Ⅲ))

检出物：酚类、芳香胺类及挥发油。

溶液：I.4-氨基安替比林1g溶于乙醇100mlⅡ.铁氰化钾(Ⅲ)4g溶于水50ml，用乙醇稀释至100ml。

方法：先喷溶液I，在热空气中干燥5min，再喷溶液Ⅱ，再于热空气中干燥5min，然后将板置含有氨蒸气(25%氨溶液)的密闭容器中。

结果：斑点呈橙-淡红色。挥发油在亮黄色背景下呈红色斑点。

②Boute 反应

检出物：酚类、氯、溴、烷基代酚。

方法：将薄层置有NO2蒸气(含浓硝酸)的容器中3～10min，再用NH2蒸气(浓氨液)处理。

③氯醌(四氯代对苯醌)

检出物：酚类。

溶液：1%本品的甲苯溶液。

④DDQ(二氯二氰基苯醌)试剂

检出物：酚类。

溶液：2%本品的甲苯溶液。

⑤TCNE (四氰基乙烯)试剂

检出物：酚类、芳香碳、杂环类、芳香胺类。

溶液：0.5%～1%本品的甲苯溶液。

⑥Gibb’s(2，6-二溴苯醌氯亚胺)试剂

检出物：酚类。

溶液：2%本品的甲醇溶液。

⑦氯化铁

检出物：酚类、羟酰胺酸。

溶液：1%～5%氯化铁的

ztlhy

4楼: Originally posted by Lee631015 at 2013-10-23 00:33:29

有共轭不是254nm荧光，是365nm，好好查查书吧

...

额，貌似是254nm显色是低共轭体系的有机物，365nm的是高共轭体系（某些聚合物）的有机物，关键是这程度，不是共轭的有无。

yi_wang

小木虫中应该有此类文章或者电子书下载吧。

yi_wang

发给你看看。

Lee631015

8楼: Originally posted by ztlhy at 2013-10-23 12:19:00

额，貌似是254nm显色是低共轭体系的有机物，365nm的是高共轭体系（某些聚合物）的有机物，关键是这程度，不是共轭的有无。...

254nm时是薄层硅胶有荧光，暗点是物质；不共轭，含派键，230-270nm，荧光较微弱，越近真空紫外区的，肉眼越难看到；共轭，在270-400，显荧光；共轭体系更大，可见光显色，直接有颜色，不用紫外定位仪；以上数据均为大概，薄层定位254的暗点有弱荧光，但是定位靠的不是那弱荧光，是因为薄层板上其他荧光比它强，亮

792193347

11楼: Originally posted by Lee631015 at 2013-10-23 14:17:20

254nm时是薄层硅胶有荧光，暗点是物质；不共轭，含派键，230-270nm，荧光较微弱，越近真空紫外区的，肉眼越难看到；共轭，在270-400，显荧光；共轭体系更大，可见光显色，直接有颜色，不用紫外定位仪；以上数据均为 ...

这位是高手

chenyayun

杩欎釜澶锛屽叿浣扑粈涔堢墿璐ㄥ叿浣揿垎鏋愶紝鍙煡镄勩€傞吨瑕佺殑鏄紝涓嶆樉鑹茬殑锛屾湁鍚告敹镄勫氨鍦ㄧ传澶栦笅锛屾病链夌殑链夎崸鍏夌┖鐧芥澘

Lee631015

11楼: Originally posted by Lee631015 at 2013-10-23 14:17:20

254nm时是薄层硅胶有荧光，暗点是物质；不共轭，含派键，230-270nm，荧光较微弱，越近真空紫外区的，肉眼越难看到；共轭，在270-400，显荧光；共轭体系更大，可见光显色，直接有颜色，不用紫外定位仪；以上数据均为 ...

谢谢，你不知道我有多高兴，从未有人在这方面肯定过我，我只是个曾经在植化实验室呆过10个月的本科小喽啰，没发过一篇文章的小喽啰，真心感谢啊！

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薄层色谱法问题求助

1、关于薄层色谱法中用三用紫外仪观察薄层板的工作原理，尽量详细点；

2、如何判断薄层板上看到的深紫和亮紫哪条带是产物哪条是副产物,有没有经验可供分享。

廉洁考研必胜

一般来说共轭结构才能在紫外下显色，你可以看看紫外光谱的介绍。平时也不会根据颜色的深浅来判断产物与副产物的，再说紫外下判断颜色的深浅也没有那么容易，都是根据产物的极性大小来预判断的，然后会通过核磁等手段进行验证

xujun9998

紫外分析仪是荧光技术的应用　

首先了解一下什么是荧光，荧光又作“萤光”，是指一种光致发光的冷发光现象。当某种常温物质经某种波长的入射光（通常是紫外线或X射线）照射，吸收光能后进入激发态，并且立即退激发并发出比入射光的的波长长的出射光（通常波长在可见光波段）；而且一旦停止入射光，发光现象也随之立即消失。具有这种性质的出射光就被称之为荧光。 

荧光技术是某些物质受一定波长的光激发后，在极短时间内（10-8秒）会发射出波长大于激发波长的光，这种光称为荧光。这一发光现象在各方面的应用及有关的方法称为荧光技术（fluorescent technique）。 

物质经过紫外线照射后发出荧光的现象可分为两种情况，第一种是自发荧光，如叶绿素、血红素等经紫外线照射后，能发出红色的荧光，称为自发荧光；第二种是诱发荧光，即物体经荧光染料染色后再通过紫外线照射发出荧光，称为诱发荧光。 

紫外荧光技术应用主要包括以下几个方面： 　

1、物质的定性：不同的荧光物质有不同的激发光谱和发射光谱，因此可用荧光进行物质的鉴别。与吸收光谱法相比，荧光法具有更高的选择性。 　

2、研究生物大分子的物理化学特性及其分子的结构和构象：荧光的激发光谱、发射光谱、量子产率和荧光寿命等参数不仅和分子内荧光发色基团的本身结构有关，而且还强烈地依赖于发色团周围的环境，即对周围环境十分敏感。利用此特点可通过测定上述有关荧光参数的变化来研究荧光发色团所在部位的微环境的特征及其变化。在此研究中，除了利用生物大分子本身具有的荧光发色团（如色氨酸、酪氨酸、鸟苷酸等，此类荧光称为内源荧光）以外，可将一些特殊的荧光染料分子共价地结合或吸附在生物大分子的某一部位，通过测定该染料分子的荧光特性变化来研究生物大分子，这种染料分子被称为“荧光探针”，它们发出的荧光一般称为外源荧光。荧光探针的应用，大大地开拓了荧光技术在分子生物学中的应用范围。　 　

　 紫外灯功率：波长为365nm的紫外灯，功率为28W；波长为300nm的紫外灯，功率为8W；波长为254nm的紫外灯，功率为28W

薄层板上看到的深紫和亮紫哪条带是产物哪条是副产物,这个要根据具体结构，如果共轭双键多，荧光强度大，点浓而且会红移

dxddcl521520

4楼: Originally posted by xujun9998 at 2014-12-04 08:00:14

紫外分析仪是荧光技术的应用　

首先了解一下什么是荧光，荧光又作“萤光”，是指一种光致发光的冷发光现象。当某种常温物质经某种波长的入射光（通常是紫外线或X射线）照射，吸收光能后进入激发态，并且立即退激发 ...

波长为365nm的紫外灯，波长为300nm的紫外灯，波长为254nm的紫外灯，在什么情况下需要开哪种波长的紫外灯？

xujun9998

5楼: Originally posted by dxddcl521520 at 2014-12-04 22:30:14

波长为365nm的紫外灯，波长为300nm的紫外灯，波长为254nm的紫外灯，在什么情况下需要开哪种波长的紫外灯？...

我一般都开，只有一个苯环的254nm

dxddcl521520

6楼: Originally posted by xujun9998 at 2014-12-05 10:32:29

我一般都开，只有一个苯环的254nm...

对于同一块薄层板来说，你分别用上中波长的紫外灯，你没发现色带的位置、颜色会有区别吗？

sjq1234

一般只要化合物含有不饱和共轭键就会在紫外下显色，至于亮紫和深紫，这个不能单纯这样看，万一你做的实验产路很低杂质很多呢？

soulink

刮下来送LC－Ms 或送核磁啊，如果看颜色就能判断产物是哪个还要仪器干么

选择阻聚剂主要是要求有较高阻聚效率，还应考虑它在单体中的溶解度，与单体的适应性，能够容易用蒸馏或化学方法将阻聚剂从单体中除去。最好是选择能在室温下起阻聚作用，而在反应温度时又能迅速分解的阻聚剂，这样可以不必从单体中脱除，减少麻烦，又保证聚合反应顺利进行。

(1)与单体和树脂混溶性好，只有混溶方能起到阻聚作用。

(2)能有效地阻止聚合反应的发生，使单体、树脂、乳液或胶黏剂有足够的储存期。

(3)单体中的阻聚剂容易除去或不影响聚合活性。最好选择室温下是有效的阻聚剂，而在适当高的温度失去阻聚作用，这样就可在使用前不必脱除阻聚剂。例如叔丁基邻苯二酚、对苯酚单丁醚便是此种类型阻聚剂。

(4)不影响胶黏剂和密封剂固化物的物理力学性能。阻聚剂在制备胶黏剂过程中能因高温氧化变色而影响产品外观。

(5)几种阻聚剂配合使用，可以明显提高阻聚效果。例如不饱和聚酯树脂之中加入对苯二酚、叔丁基邻苯二酚和环烷酸铜3种阻聚剂，对苯二酚活性最强，在与苯乙烯和聚酯混溶时可耐高温130℃左右，在1min内不起共聚作用，可以安全混合稀释。叔丁基邻苯二酚在高温下阻聚效果很差，但在稍低温度(例如60℃时)，其阻聚效果比对苯二酚高25倍，可有较长的储存期。环烷酸铜在室温下起阻聚作用，而高温时又有促进作用：又如，在氧存在下。对叔丁基邻苯二酚和吩噻嗪、对苯二酚和二苯胺混合使用，其阻聚效果比任一种单独使用高约300倍。

(6)阻聚剂用量适当为宜，多则有害无益.例如碘用量为10-4mol/L时，是有效的阻聚剂，但超过此量却会引发聚合反应。碘一般不单独使用，需加入少量碘化钾，增加溶解度，提高阻聚效率。

(7)无毒，无害，无环境污染。

(8)性能稳定，价廉易得。

纳米材料

纳米是英文namometer的译音，是一个物理学上的度量单位，1纳米是1米的十亿分之一；相当于45个原子排列起来的长度。通俗一点说，相当于万分之一头发丝粗细。就象毫米、微米一样，纳米材料是指由尺寸小于100nm(0.1-100nm)的超精细颗粒构成的材料的总称。由于纳米尺寸的物质具有突出的表面效应、小尺寸效应和量子限域效应，纳米是一个尺度概念，并没有物理内涵。当物质到纳米尺度以后，大约是在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，因而纳米材料具有异于普通材料的光、电、磁、热、力学、机械等性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子，也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料，即为纳米材料。如果仅仅是尺度达到纳米，而没有特殊性能的材料，也不能叫纳米材料。过去，人们只注意原子、分子或者宇宙空间，常常忽略这个中间领域，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，他们在20世纪70年代用蒸发法制备超微离子，并通过研究它的性能发现：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。磁性材料也是如此，象铁钴合金，把它做成大约20—30纳米大小，磁畴就变成单磁畴，它的磁性要比原来高1000倍。80年代中期，人们就正式把这类材料命名为纳米材料。

纳米材料和纳米结构是当今新材料研究领域中最富有活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象，也是纳米科技中最为活跃、最接近应用的重要组成部分。近年来，纳米材料和纳米结构取得了引人注目的成就。例如，存储密度达到每平方厘米400g的磁性纳米棒阵列的量子磁盘，成本低廉、发光频段可调的高效纳米阵列激光器，价格低廉高能量转化的纳米结构太阳能电池和热电转化元件，用作轨道炮道轨的耐烧蚀高强高韧纳米复合材料等的问世，充分显示了它在国民经济新型支柱产业和高技术领域应用的巨大潜力。正像美国科学家估计的“这种人们肉眼看不见的极微小的物质很可能给予各个领域带来一场革命”。纳米材料和纳米结构的应用将对如何调整国民经济支柱产业的布局、设计新产品、形成新的产业及改造传统产业注入高科技含量提供新的机遇。 研究纳米材料和纳米结构的重要科学意义在于它开辟了人们认识自然的新层次，是知识创新的源泉。由于纳米结构单元的尺度（1～100urn）与物质中的许多特征长度，如电子的德布洛意波长、超导相干长度、隧穿势垒厚度、铁磁性临界尺寸相当，从而导致纳米材料和纳米结构的物理、化学特性既不同于微观的原子、分子，也不同于宏观物体，从而把人们探索自然、创造知识的能力延伸到介于宏观和微观物体之间的中间领域。在纳米领域发现新现象，认识新规律，提出新概念，建立新理论，为构筑纳米材料科学体系新框架奠定基础，也将极大丰富纳米物理和纳米化学等新领域的研究内涵。世纪之交高韧性纳米陶瓷、超强纳米金属等仍然是纳米材料领域重要的研究课题；纳米结构设计，异质、异相和不同性质的纳米基元（零维纳米微粒、一维纳米管、纳米棒和纳米丝）的组合。纳米尺度基元的表面修饰改性等形成了当今纳米材料研究新热点，人们可以有更多的自由度按自己的意愿合成具有特殊性能的新材料。利用新物性、新原理、新方法设计纳米结构原理性器件以及纳米复合传统材料改性正孕育着新的突破。

1研究形状和趋势

纳米材料制备和应用研究中所产生的纳米技术很可能成为下一世纪前20年的主导技术，带动纳米产业的发展。世纪之交世界先进国家都从未来发展战略高度重新布局纳米材料研究，在千年交替的关键时刻，迎接新的挑战，抓紧纳米材料和柏米结构的立项，迅速组织科技人员围绕国家制定的目标进行研究是十分重要的。 纳米材料诞生州多年来所取得的成就及对各个领域的影响和渗透一直引人注目。进入90年代，纳米材料研究的内涵不断扩大，领域逐渐拓宽。一个突出的特点是基础研究和应用研究的衔接十分紧密，实验室成果的转化速度之快出乎人们预料，基础研究和应用研究都取得了重要的进展。美国已成功地制备了晶粒为50urn的纳米cu材料，硬度比粗晶cu提高5倍；晶粒为7urn的pd，屈服应力比粗晶pd高5倍；具有高强度的金属间化合物的增塑问题一直引起人们的关注，晶粒的纳米化为解决这一问题带来了希望， 根据纳米材料发展趋势以及它在对世纪高技术发展所占有的重要地位，世界发达国家的政府都在部署本来10～15年有关纳米科技研究规划。美国国家基金委员会（nsf）1998年把纳米功能材料的合成加工和应用作为重要基础研究项目向全国科技界招标；美国darpa（国家先进技术研究部）的几个计划里也把纳米科技作为重要研究对象；日本近年来制定了各种计划用于纳米科技的研究，例如 ogala计划、erato计划和量子功能器件的基本原理和器件利用的研究计划，1997年，纳米科技投资1.28亿美元；德国科研技术部帮助联邦政府制定了1995年到2010年15年发展纳米科技的计划；英国政府出巨资资助纳米科技的研究；1997年西欧投资1.2亿美元。据1999年7月8日《自然》最新报道，纳米材料应用潜力引起美国白宫的注意；美国总统克林顿亲自过问纳米材料和纳米技术的研究，决定加大投资，今后3年经费资助从2.5亿美元增 加至5亿美元。这说明纳米材料和纳米结构的研究热潮在下一世纪相当长的一段时间内保持继续发展的势头。

2国际动态和发展战略

1999年7月8日《自然》（400卷）发布重要消息 题为“美国政府计划加大投资支持纳米技术的兴 起”。在这篇文章里，报道了美国政府在3年内对纳米技术研究经费投入加倍，从2.5亿美元增加到5亿美元。克林顿总统明年2月将向国会提交支持纳米技术研究的议案请国会批准。为了加速美国纳米材料和技术的研究，白宫采取了临时紧急措施，把原1.97亿美元的资助强度提高到2.5亿美元。《美国商业周刊》8月19日报道，美国政府决定把纳米技术研究列人21世纪前10年前11个关键领域之一，《美国商业周刊》在掌握21世纪可能取得重要突破的3个领域中就包括了纳米技术领域（其它两个为生命科学和生物技术，从外星球获得能源）。美国白宫之所以在20世纪即将结束的关键时刻突然对纳米材料和技术如此重视，其原因有两个方面：一是德科学技术部1996年对2010年纳米技术的市场做了预测，估计能达到14400亿美元，美国试图在这样一个诱人的市场中占有相当大的份额。美国基础研究的负责人威廉姆斯说：纳米技术本来的应用远远超过计算机工业。美国白宫战略规划办公室还认为纳米材料是纳米技术最为重要的组成部分。在《自然》的报道中还特别提到美国已在纳米结构组装体系和高比表面纳米颗粒制备与合成方面领导世界的潮流，在纳米功能涂层设计改性及纳米材料在生物技术中的应用与欧共体并列世界第一，纳米尺寸度的元器件和纳米固体也要与日本分庭抗礼。 最近美国柯达公司研究部成功地研究了一种即具有颜料又具有分子染料功能的新型纳米粉体，预计将给彩色印橡带来革命性的变革。纳米粉体材料在橡胶、颜料、陶瓷制品的改性等方面很可能给传统产业和产品注入新的高科技含量，在未来市场上占有重要的份额。纳米材料在医药方面的应用研究也使人瞩目，正是这些研究使美国白宫认识到纳米材料和技术将占有重要的战略地位。原因之二是纳米材料和技术领域是知识创新和技术创新的源泉，新的规律新原理的发现和新理论的建立给基础科学提供了新的机遇，美国计划在这个领域的基础研究独占“老大”的地位。

3国内研究进展

我国纳米材料研究始于80年代末，“八五”期间，“纳米材料科学”列入国家攀登项目。国家自然科学基金委员会、中国科学院、国家教委分别组织了8项重大、重点项目，组织相关的科技人员分别在纳米材料各个分支领域开展工作，国家自然科学基金委员会还资助了20多项课题，国家“863”新材料主题也对纳米材料有关高科技创新的课题进行立项研究。 目前，我国有60多个研究小组，有600多人从事纳米材料的基础和应用研究，其中，承担国家重大基础研究项目的和纳米材料研究工作开展比较早的单位有：中国科学院上海硅酸盐研究所、南京大学。中国科学院固体物理研究所、金属研究所、物理研究所、中国科技大学、中国科学院化学研究所、清华大学，还有吉林大学、东北大学、西安交通大学、中科院大连化学物理研究所、长春应用化学 研究所、长春物理研究所、感光化学研究所等也相继开展了纳米材料的基础研究和应用研究。我国纳米材料基础研究在过去10年取得了令人瞩目的重要研究成果。已采用了多种物理、化学方法制备金属与合金（晶态、非晶态及纳米微晶）氧化物、氮化物、碳化物等化合物纳米粉体，建立了相应的设备，做到纳米微粒的尺寸可控，并制成了纳米薄膜和块材。在纳米材料的表征、团聚体的起因和消除、表面吸附和脱附、纳米复合微粒和粉体的制取等各个方面都有所创新，取得了重大的进展，成功地研制出致密度高、形状复杂、性能优越的纳米陶瓷；在世界上首次发现纳米氧化铝晶粒在拉伸疲劳中应力集中区出现超塑性形变；在颗粒膜的巨磁电阻效应、磁光效应和自旋波共振等方面做出了创新性的成果；在国际上首次发现纳米类钙钛矿化合物微粒的磁嫡变超过金属gd；设计和制备了纳米复合氧化物新体系，它们的中红外波段吸收率可达 92％，在红外保暖纤维得到了应用；发展了非晶完全晶化制备纳米合金的新方法；发现全致密纳米合金中的反常hall－petch效应。 近年来，我国在功能纳米材料研究上取得了举世瞩目的重大成果，引起了国际上的关注。一是大面积定向碳管阵列合成：利用化学气相法高效制备纯净碳纳米管技术，用这种技术合成的纳米管，孔径基本一致，约20urn，长度约100pm，纳米管阵列面积达到3mm。其定向排列程度高，碳纳米管之间间距为100pm。这种大面积定向纳米碳管阵列，在平板显示的场发射阴极等方面有着重要应用前景。这方面的文章发表在1996年的美国《科学》杂志上。二是超长纳米碳管制备：首次大批量地制备出长度为2～3mm的超长定向碳纳米管列阵。这种超长碳纳米管比现有碳纳米管的长度提高1～2个数量级。该项成果已发表于1998年8月出版的英国《自然》杂志上。

4 纳米产业发展趋势

（1）信息产业中的纳米技术：信息产业不仅在国外，在我国也占有举足轻重的地位。2000年，中国的信息产业创造了gdp5800亿人民币。纳米技术在信息产业中应用主要表现在3个方面：①网络通讯、宽频带的网络通讯、纳米结构器件、芯片技术以及高清晰度数字显示技术。因为不管通讯、集成还是显示器件，都要原器件，美国已经着手研制，现在有了单电子器件、隧穿电子器件、自旋电子器件，这种器件已经在实验室研制成功，而且可能在2001年进入市场。②光电子器件、分子电子器件、巨磁电子器件，这方面我国还很落后，但是这些原器件转为商品进入市场也还要10年时间，所以，中国要超前15年到20年对这些方面进行研究。③网络通讯的关键纳米器件，如网络通讯中激光、过滤器、谐振器、微电容、微电极等方面，我国的研究水平不落后，在安徽省就有。④压敏电阻、非线性电阻等，可添加氧化锌纳米材料改性。

（2）环境产业中的纳米技术：纳米技术对空气中20纳米以及水中的200纳米污染物的降解是不可替代的技术。要净化环境，必须用纳米技术。我们现在已经制备成功了一种对甲醛、氮氧化物、一氧化碳能够降解的设备，可使空气中的大于10ppm的有害气体降低到0.1ppm，该设备已进入实用化生产阶段；利用多孔小球组合光催化纳米材料，已成功用于污水中有机物的降解，对苯酚等其它传统技术难以降解的有机污染物，有很好的降解效果。近年来，不少公司致力于把光催化等纳米技术移植到水处理产业，用于提高水的质量，已初见成效；采用稀土氧化铈和贵金属纳米组合技术对汽车尾气处理器件的改造效果也很明显；治理淡水湖内藻类引起的污染，最近已在实验室初步研究成功。

(3)能源环保中的纳米技术：合理利用传统能源和开发新能源是我国当前和今后的一项重要任务。在合理利用传统能源方面，现在主要是净化剂、助燃剂，它们能使煤充分燃烧，燃烧当中自循环，使硫减少排放，不再需要辅助装置。另外，利用纳米改进汽油、柴油的添加剂已经有了，实际上它是一种液态小分子可燃烧的团簇物质，有助燃、净化作用。在开发新能源方面国外进展较快，就是把非可燃气体变成可燃气体。现在国际上主要研发能量转化材料，我国也在做，它包括将太阳能转化成电能、热能转化为电能、化学能转化为电能等。

(4)纳米生物医药：这是我国进入wto以后一个最有潜力的领域。目前，国际医药行业面临新的决策，那就是用纳米尺度发展制药业。纳米生物医药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。在提取精华后，用一种很少的骨架，比如人体可吸收的糖、淀粉，使其高效缓释和靶向药物。对传统药物的改进，采用纳米技术可以提高一个档次。

(5)纳米新材料：虽然纳米新材料不是最终产品，但是很重要。据美国测算，到21世纪30年代，汽车上40％钢铁和金属材料要被轻质高强材料所代替，这样可以节省汽油40％，减少co2，排放40％，就这一项，每年就可给美国创造社会效益1000亿美元。此外，还有各种功能材料，玻璃透明度好但份量重，用纳米改进它，使它变轻，使这种材料不仅有力学性能，而且还具有其他功能，还有光的变色、贮光，反射各种紫外线、红外线，光的吸收、贮藏等功能。

(6)纳米技术对传统产业改造：对于中国来说，当前是纳米技术切入传统产业、将纳米技术和各个领域技术相结合的最好机遇。首先是家电、轻工、电子行业。合肥美菱集团从1996开始研制纳米冰箱，可折叠的pvc磁性冰箱门封不发霉，用的是抗菌涂料，里面的果盘都采用纳米材料，发展轻工、电子和家用电器可以带动涂料、材料、电子原器件等行业发展；其次是纺织。人造纤维是化纤和纺织行业发展的趋势，中国纺织要在进入wto后能占据有利地位，现在就必须全方位应用纳米技术、纳米材料。去年关于保温被、保温衣的电视宣传，提到应用了纳米技术，特殊功能的有防静电的、阻燃的等等，把纳米的导电材料组装到里面，可以在11万伏的高压下，把人体屏蔽，在这一方面，纺织行业应用纳米技术形势看好；第三是电力工业。利用纳米技术改造20万伏和11万伏的变压输电瓷瓶，可以全方位提高11万伏的瓷瓶耐电冲击的性能，而且釉不结霜，其它综合性能都很好；第四是建材工业中的油漆和涂料，包括各种陶瓷的釉料、油墨，纳米技术的介入，可以使产品性能升级。

1999年8月20日《美国商业周刊》在展望21世纪可能有突破性进展的领域时，对生命科学和生物技术、纳米科学和纳米技术及从外星球上索取能源进行了预测和评价，并指出这是人类跨入21世纪面临的新的挑战和机遇。诺贝尔奖获得者罗雷尔也曾说过：70年代重视微米的国家如今都成为发达国家，现在重视纳米技术的国家很可能成为下一世纪先进的国家。挑战严峻，机遇难得，我们必须加倍重视纳米科技的研究，注意纳米技术与其它领域的交叉，加速知识创新和技术创新，为21世纪中国经济的腾飞奠定雄厚的基础。

编者按：激动人心的纳米时代已经到来，人们的生活即刻将发生巨大的变化，然而，我们也要清醒地看到，市场上真正成熟的纳米材料并不是很多。中科院院士白春礼院士认为，“真正意义的纳米时代还没有到来，我们正在充满信心地迎接纳米时代的到来。”

纳米材料的用途很广，主要用途有：

医药 使用纳米技术能使药品生产过程越来越精细，并在纳米材料的尺度上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的药品。纳米材料粒子将使药物在人体内的传输更为方便，用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体后可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织。使用纳米技术的新型诊断仪器只需检测少量血液，就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病。

家电 用纳米材料制成的纳米材料多功能塑料，具有抗菌、除味、防腐、抗老化、抗紫外线等作用，可用处作电冰霜、空调外壳里的抗菌除味塑料。

环境保护 环境科学领域将出现功能独特的纳米膜。这种膜能够探测到由化学和生物制剂造成的污染，并能够对这些制剂进行过滤，从而消除污染。

纺织工业 在合成纤维树脂中添加纳米SiO2、纳米ZnO、纳米SiO2复配粉体材料，经抽丝、织布，可制成杀菌、防霉、除臭和抗紫外线辐射的内衣和服装，可用于制造抗菌内衣、用品，可制得满足国防工业要求的抗紫外线辐射的功能纤维。

机械工业 采用纳米材料技术对机械关键零部件进行金属表面纳米粉涂层处理，可以提高机械设备的耐磨性、硬度和使用寿命。

为推进我国功能纳米材料的产业化进程，中国商品交易中心和中国科学院化学研究所共同组建了北京中商世纪纳米技术有限公司，该公司将以中国科学院化学研究所功能纳米界面材料研究组为技术依托，致力于功能纳米界面材料技术与开发与推广。

超导技术

超导技术的主体是超导材料。简而言之，超导材料就是没有电阻、或电阻极小的导电材料。超导材料最独特的性能是电能在输送过程中几乎不会损失：近年来，随看材料科学的发展，超导材料的性能不断优化，实现超导的临界温度越来越高。20世纪末，科学家合成了在室温下具有超导性能的复合材料，室温超导材料的研制成功使超导的实际应用成为可能。

超导是指某些物体当温度下降至一定温度时，电阻突然趋近于零的现象。具有这种特性的材料称为超导材料。

超导体由正常态转变为超导态的温度称为这种物质的转变温度(或临界温度) 因为这个温度很低,在绝对零度附近.因而目前为止,应用不是很广泛.但是科学家在研究高温超导,如果研究成功,用这种材料导电时不损耗电能,不产生热量.可以节约能源!

1911年荷兰物理学家Onnes发现汞（水银）在4.2k附近电阻突然下降为零，他把这种零电阻现象称为超导电性。图5-13示出了汞的电阻随温度变化的关系。

汞的电阻突然消失时的温度称为转变温度或临界温度，常用Tc表示。

在一定温度下具有超导电性的物体称为超导体。金属汞是超导体。进一步研究发现元素周期表中共有26种金属具有超导电性，它们的转变温度Tc列于表5-6。从表中可以看到，单个金属的超导转变温度都很低，没有应用价值。因此，人们逐渐转向研究金属合金的超导电性。表5-7列出一些超导合金的转变温度，其中Nb3Ge的转变温度为23.2K，这在70年代算是最高转变温度超导体了。当超导体显示导材料都是在极低温下才能进入超导态，假如没有低温技术发展作为后盾，就发现不了超导电性，无法设想超导材料。这里又一次看到材料发展与科学技术互相促进的关系。

低温超导材料要用液氦做致冷剂才能呈现超导态，因此在应用上受到很大的限制。人们迫切希望找到高温超导体，在徘徊了几十年后，终于在1986年有了突破。瑞士Bednorz和Müller发现他们研制的La-Ba-CuO混合金属氧化物具有超导电性，转变温度为35K。这是超导材料研究上的一次重大突破，打开了混合金属氧化物超导体的研究方向。接着中、美科学家发现Y-Ba-CuO混合金属氧化物在90K具有超导电性，这类超导氧化物的转变温度已高于液氮温度（77K），高温超导材料研究获得重大进展。一连串激动人心的发现在世界上掀起了“超导热”。目前新的超导氧化物系列不断涌现，如Bi-Ca-CuO，Tl-Ba-Ca-CuO等，它们的超导转变温度超过了120K。高温超导体的研究方兴未艾，人们殷切地期待着室温超导材料的出现。

人们发现C60与碱金属作用能形成AxC60(A代表钾、铷、铯等)，它们都是超导体，超导转变温度列于表5-8。从表中数据看到，大多数AxC60超导体的转变温度比金属合金超导体高。金属氧化物超导体是无机超导体，它们都是层状结构，属二维超导。而AxC60则是有机超导体，它们是球状结构，属三维超导。因此AxC60这类超导体是很有发展前途的超导材料。

超导研究引起各国的重视，一旦室温超导体达到实用化、工业化，将对现代文明社会中的科学技术产生深刻的影响。下面简单介绍超导体的一些应用。

（1）用超导材料输电发电站通过漫长的输电线向用户送电。由于电线存在电阻，使电流通过输电线时电能被消耗一部分，如果用超导材料做成超导电缆用于输电，那么在输电线路上的损耗将降为零。

（2）超导发电机制造大容量发电机，关键部件是线圈和磁体。由于导线存在电阻，造成线圈严重发热，如何使线圈冷却成为难题。如果用超导材料制造超导发电机，线圈是由无电阻的超导材料绕制的，根本不会发热，冷却难题迎刃而解，而且功率损失可减少50%。

（3）磁力悬浮高速列车要使列车速度达到500km•h-1，普通列车是绝对办不到的。如果把超导磁体装在列车内，在地面轨道上敷设铝环，利用它们之间发生相对运动，使铝环中产生感应电流，从而产生磁排斥作用，把列车托起离地面约10cm，使列车能悬浮在地面上而高速前进。

可控热核聚变核聚变时能释放出大量的能量。为了使核聚变反应持续不断，必须在108℃下将等离子约束起来，这就需要一个强大的磁场，而超导磁体能产生约束等离子所需要的磁场。人类只有掌握了超导技术，才有可能把可控热核聚变变为现实，为人类提供无穷的能源。