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奈米顆粒

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纳米颗粒
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奈米顆粒(nanoparticle),通常定義為直徑在1至100奈米 (nm) 之間的物質顆粒[1][2]。小於10奈米的半導體奈米顆粒,由於其電子能階量子化,又被稱為量子點

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TEM (a、b和c)所製備的介孔二氧化矽(mesoporous silica)奈米顆粒的影像,平均外徑為:(a)20nm、(b)45nm、和(c)80nm。 SEM(d)對應於(b)的影像。 插圖是高倍放大的介孔二氧化矽顆粒。
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奈米顆粒的圖片

奈米顆粒通常與微米顆粒(Microparticle)(1-1000 µm)、「細顆粒」("fine particles")(尺寸在100 到2500 nm 之間)、和「粗顆粒」("coarse particles" )(範圍在2500 到10,000 nm 之間)區分開來,因為它們的較小尺寸驅動著截然不同的物理或化學特性,如膠體性質和超快光學效應[3]或電學性質。

由於更容易受到布朗運動的影響,它們通常不會像膠體顆粒那樣沉積,相反,膠體顆粒的粒徑範圍通常為1至1000nm。

奈米顆粒具有重要的科學研究價值,它搭起了大塊物質原子分子之間的橋梁。大塊物質的物理性質通常與大小無關,但是在奈米尺寸上卻通常並非如此。一些和尺寸相關的物理性質被觀測到,例如:半導體奈米顆粒的量子束縛,一些金屬奈米顆粒的表面胞質共振(surface plasmon resonance),磁性材料的超順磁性,400奈米金環,當外加磁場時,金環產生震盪電阻,這種現象稱作磁阻效應,而這種效應明顯和環的小尺寸有關。 類固體和軟的奈米顆粒也被製造出來。脂質體是典型的具有類固體特性的奈米顆粒。[4]

由於在生物醫學,光學和電子等領域有多種潛在的應用,奈米顆粒研究目前是有強烈科學興趣的領域。

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定義

國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)

在2012年提出的生物相關聚合物術語中,國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)將奈米顆粒定義為「尺寸在 1 × 10−9 和 1 × 10−7 m 範圍內的任何形狀的顆粒」[2]。 這個定義是由IUPAC在1997年所給出的定義演變而來[5][6]

在2012年的另一份出版物中,IUPAC將該術語擴展為包括僅二維低於 100 nm 的管和纖維[7]

參見

參考資料

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