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首先,让我们细心观察以下示意图:
上述示意图说明了什么呢?我们设想有一个立方厘米的物质,其表面积为6平方厘米。将其分解为许多一立方毫米的“小立方体”,那么,各“小立方体”的表面积的总和为6平方厘米。如果将其分解为“纳米立方体”,情况会是怎么样呢?经过细心计算,不难算出如下结果:所有极端微小的“纳米立方体”的表面积总和为60,000,000平方厘米,相当于6000平方米。这就是说,这么一点点儿(体积为一立方厘米)的物质,如果将其物理地分割为“纳米立方体”(所谓“纳米粒子),其对外(比如,空气)的接触面积将大大增加,增加了一千万倍,总面积竟然有6000平方米!这叫做纳米粒子的“表面效应””。
有人想,制作纳米材料“,采用精细的物理”研磨法“,不就解决问题了吗?。实际情况是:一般而言,将固体物质研磨成”微米级粒子“,物质往往就会”改性“,成为”胶体“,无法继续研磨下去了。有的纳米级物质粒子“的聚合体”,还会因”表面效应“发生爆炸,必须小心对待。因此,纳米粒子的存储与运输都是十分复杂的问题。
事实已经证明,纳米粒子的“表面效应”有许多优点:是制作工业“催化剂”(Catalyst,也叫“触媒”)的上等佳品。美国国家纳米促进会(NNI)在其官方网站上表示:(纳米粒子“表面效应”)impacts
about one-third of the huge U.S.—and global—catalyst markets, affecting billions of dollars of revenue of the oil and chemical industries”,意思是说,用纳米粒子制作工业催化剂产品,影响了全球大约1/3的催化剂产品市场,特别是石油与化工产业方面,比如:消除汽车排放的有毒尾气,治理城市水污染等,收益十分可观。但是,我们国内有人却不信纳米粒子的“表面效应”,算不清这个帐(小学算术题)。
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