纳米材料是指 在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸(1-100纳米)或由纳米作为基本单元构成的材料。这些材料的尺寸通常小于100纳米,并且由于其独特的尺寸,它们展现出与常规材料不同的物理、化学和生物学特性。
纳米材料的结构多样,可以包括介孔组装体系、纳米阵列体系和薄膜嵌镶体系等。根据尺寸和形态的不同,纳米材料可以分为以下几类:
纳米粉末:
由纳米级别的颗粒组成,技术成熟,是生产其他纳米材料的基础。
纳米纤维:
在两个维度上尺寸达到纳米级别,而在第三个维度上尺寸较大,例如碳纳米管和纳米线。
纳米膜:
由纳米级别的薄膜构成。
纳米块体:
在三个维度上尺寸均达到纳米级别。
纳米材料具有许多独特的性质,如高比表面积、高反应活性和特殊的光学、磁学和电学特性。这些特性使得纳米材料在多个领域具有广泛的应用前景,包括医学、电子、能源、生物医学、环境科学和材料科学等。然而,纳米材料的安全性和环境影响等方面仍存在争议和研究需求。