1998年，在党鸿辛院士的带领下，依托于凝聚态物理和高分子化学与物理重点学科，在朱自强教授和张举贤教授80年代建立的“固体表面实验室”和“高分子化学研究室”的基础上组建了河南省高等学校“润滑与功能材料”重点学科开放实验室。2001年被河南省科技厅批准组建河南省重点实验室，同时更名为“特种功能材料重点实验室”。2003年被教育部批准建设省部共建教育部重点实验室。实验室主要从事纳米材料的研究，是我国最早从事该项研究的集体之一。围绕我国特别是河南省经济建设对新材料的需求，集中开展了表面修饰纳米微粒制备化学、纳米结构有序体系的设计构筑、纳米材料表面界面（光）电子转移特性等基础性研究，以及纳米润滑抗磨添加剂、聚合物基纳米复合材料、纳米光电器件、绿色皮革化工助剂和纳米减阻增注石油开采助剂等应用技术开发研究。形成了节能减摩材料、光电纳米结构材料与器件、新型能源材料与技术以及生物检测技术与医药材料等特色研究方向。先后承担完成国家自然科学基金、国家高技术研究发展计划（“863”计划）、国家重点基础研究发展计划（“973”计划）等国家级课题30余项，河南省重大（点）项目等100余项以及胜利油田、洛玻集团等大型企业的横向课题多项。发表学术论文600余篇，申请国家发明专利20余件，已有2个系列6种产品工业化生产。经过多年建设，实验室已初具规模，现有固定研究人员55人，其中，院士1人，教授12人，已形成了以院士为核心，以中青年科技人员为骨干，学科和年龄结构合理的学术队伍；拥有一批价值3000余万元的现代仪器设备和一个中试实验基地。具有较强的科研、开发和培养高层次人才的能力。目前在物理学、化学、材料学等多个学科点招收博士、硕士研究生。
高水平论文期刊有：SCI、 SSCI、 A&HCI 、EI 、Scopus等。
无论是国内期刊还是国际期刊都有一部分高水平的期刊，其实所谓高水平的期刊，标准各不相同，国内期刊和国际期刊的具体情况也不同国内高水平期刊大家首先考虑的通常是核心期刊，国际高水平期刊是sci期刊，也可以是ei期刊。在某些地方的文件要求中，这样规定了高水平的期刊。
高水平学术期刊主要是指：①SCI(四区以上，不含网络版)、SSCI来源期刊;②CSSCI(核心版)来源期刊;③入选中文核心期刊目录(北大版)的国家级期刊。今后，我校对优秀科研论文进行奖励时，对于在中文学术期刊上发表的论文，其载文期刊需入选中文核心期刊目录。
在国际上的高水平期刊包括SCI、 SSCI、 A&HCI 、EI 、Scopus等，很多作者撰写学术论文，主要在于学术交流，被同行阅读、分享并创造出更大的社会效益，而收录数据库除了具有文献的收录功能之外，还有扩大学术成果被同行阅读到的机会，因此期刊被收录的数据库数量越大、级别越高，期刊的影响力也就相对越广。
国内期刊的分类中，核心期刊是最高级别了，核心期刊优于普刊，而核心期刊，目前世界最权威的是SCI、EI、CPCI，如果只算国内，自然是南核、北核、CSCD和科技核心(也叫统计源核心)这几个认可度最高，质量也是依次降序，其他稍微差一点的比如武大核心(RSSCE)和SCD核心，其认可度看具体地区、具体单位。
在选择期刊时一定要严谨，不仅要了解期刊的来源，还需要看是综合性期刊还是的专业性期刊。其实，在专业期刊发表文章会更好，因为是同一领域，能够更好地接受同一领域的文章，如果是用于评价职称的话，建议选择同一领域的专业期刊，从而使职称评价具有更大的优势。
河南大学纳米材料工程研究中心很不错，发展前景很好。
河南大学纳米材料工程研究中心拥有化学一级学科博士学位授予权 、 硕士学位授予权及其博士后流动站，材料科学与工程一级学科硕士学位授予权 。
中心现有材料化学、高分子化学与物理、无机化学、有机化学、物理化学等专业研究技术人员34 人，其中中原学者1人，省特聘教授2人，黄河学者2人，校特聘教授7人。
青年英才1人，博士生导师 20人 。 中心设立纳米材料制备化学、纳米润滑材料、能源与环境催化以及有机功能材料等四个研究室和一个产业化中试基地 。
拥有价值4000余万元的分析仪器和中试设备， 3000 平方米的专用实验室和 1500 平方米的中试厂房,是集产 、 学 、 研于一体的综合性科研机构，同时也是实验室研究成果工程化。
工程化技术产业化的研发平台 。河南大学纳米材料工程研究中心以国家战略和市场需求为导向，研究纳米材料宏量制备及应用中的基础科学问题和关键技术难题。
发展高性能 、多功能纳米材料的规模化制备技术，形成自主知识产权和关键核心技术。培养相关专业的研发和工程技术人才。多年来在纳米杂化材料研发方面开展了系统的研究工作。
利用原位表面修饰技术制备了系列纳米材料，该方法能解决纳米材料表面物理 、 化学稳定性差，易团聚等技术难题，同时赋予材料特定的功能性。
先后完成 “ 973 ”、“ 863 ” 以及国家自然科学基金项目30余项，发表学术论文400余篇，获得授权国家发明专利50余项 。
武龙。武龙（1982-），管理学博士（财务方向），河南大学商学院会计学教授、博士生导师、MBA学位点牵头导师；河南省政府特殊津贴专家，河南省高层次人才，“中原千人计划”（青年拔尖人才），河南省会计领军人才，河南省高校科技创新人才（人文社科类），英国特许管理会计师（CIMA）；北京大学光华管理学院访问学者（2014-2015），澳大利亚University of South Australia访问学者（2015-2016），曾挂职河南省人民政府研究室经济发展研究处任副处长（2011-2012）；兼任全国会计领军（后备）人才（企业类）课题研究指导老师、浙江和江西等省自科基金评审专家；现挂职河南省开封市商务局党组成员、副局长（2020.08-至今），并兼任上市公司独立董事。河南大学MBA教育中心现有教授17人、副教授60人、企业界导师52人；博士生、硕士生导师66人，具有博士学位57人；中国注册会计师7人；河南省高校科技创新人才培养计划3人，河南省优秀教师2人，河南省青年骨干教师7人，河南省教育厅学术技术带头人12人，海外讲座教授27人。近五年来，承担国家自科和社科基金19项，省部级项目83项，发表高水平论文220余篇，省部级以上科研奖20余项，出版学术专著40余部。
在科研方面，学院的学术群体以高学历、高职称、中青年学者为主，在企业管理、管理科学与工程、会计学、金融学和公共管理创新等领域的学术积淀较厚，能高质量的完成各类重大课题的研究。5年来，学院教职员工在国内外重要学术期刊上发表学术论文380余篇，在国内外核心级期刊及以上发表论文192篇，其中在河南大学认定的ABC类国内外重点期刊上发表论文112篇。出版学术著作及教材 15部，参编学术著作及教材数10部，获得省部级以上科研奖10项，厅级奖项72项，已完成国家社科基金项目3项，在研的国家社科基金项目2项，获得省部级课题和重大横向社会服务项目36项，厅局级课题68项，对一些重要的经济、管理问题进行了多角度、跨学科综合探讨和纵深开拓，把学科建设推进到一个更为精、专、实的境界 。在对外学术交流上，学院积极与国内外高校、科研院所、地方政府及企业建立密切的关系。2006年，学院聘请中国社会科学院经济研究所原所长、全国政协委员刘树成为工商管理学院名誉院长。5年来，我院邀请了近百名国内外知名学者专家来我院做学术报告，开展学术交流，先后承办了中国企业管理研究会年会、中国企业自主创新与品牌建设研讨会、“分合管理论”研究成果专家鉴定会及第四届全国应急管理——理论与实践研讨会等全国性大型会议，与此同时，我院聘请国内外知名企业和上市公司的董事长或总经理为我院的兼职教授，如双汇集团董事长万隆、银鸽集团董事长杨松贺、许继集团董事长王纪年、郑州太古可口可乐公司总经理叶启恩等，进一步推进校企合作，产学结合的理念，使我院的师资结构更加合理，既培养了学术交流的氛围，又增加了实战操作的能力，为学院的学科建设、人才培养创造了良好的外部环境，为学科的进一步发展奠定了坚实的基础，为本院学生的实习和就业创造了很好的条件。学院拥有一流的办公设施和条件。一幢7200多平方米的办公、教学大楼；资料中心现有经济、管理类书籍万余册，国内外专业报刊、杂志380多种；电子阅览室、现代化的管理信息系统和会计电算化等专业实验室，为教师提供了良好的科研条件，为学生打造了理论与实践相结合的平台。学院的“十二五”发展规划明确规定了以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，全面贯彻党的教育方针，按照科学发展观的要求，坚持质量为先准则，以本科教学为基础，以人才培养为中心，以学科专业建设为龙头，以学术研究和服务实践为两翼，以精干的教职员工队伍、先进的设施和科学的管理为支撑，探索“教学、科研、社会服务” 三位一体、互为基础、相互促进的新路，在推动社会发展、科技进步、经济建设和教育振兴的过程中实现工商管理学院的价值。发挥学科建设的导向作用，注重内涵建设，突出优势，增强办学综合实力，保持在河南省的领先地位，一些领域达到国内先进水平，使工商管理学院成为管理创新人才集聚和培养的重要基地，培养具有创新精神和实践能力的复合型人才，为实现中原经济区建设提供智力支持。
河南大学汉语言文学专业自学考试本科毕业论文选题目录 发布时间：2006年11月03日 中国古代文学部分1、论关汉卿的喜剧创作 2、马致远的神仙道化剧 3、论《倩女离魂》的艺术特点4、《高祖还乡》的讽刺艺术 5、《水浒传》的忠义观 6、《三四演义》的战争描写7、猪八戒形象分析 8、“三言”中的商人形象描写 9、公安派的小品文创作10、《金梅瓶》的家庭生活描写 11、清初历史剧兴盛原因初探 12、明清才子佳人小说的叙事模式13、《聊斋志异》中的书生形象14、大观园的文化意义 15、《红楼梦》的梦幼描写及其意义16、《西厢记》的继承与创新 17、《琵琶记》悲剧意蕴分析 18、元代少数民族诗人的诗歌创作19、元代散曲的情感倾向 20、宋江形象分析 21、《牡丹亭》的浪漫主义特色22、论西门庆形象的文化警示意义 23、“三言”“二拍”中的风尘女性24、李贺“童心说”的文学价值25、论《西游记》的谐趣 26、《长生殿》的爱情观27、狐鬼花妖尽世情 28、《儒林外史》的批判意识 29、论贾宝玉的人生悲剧30、论林黛玉 31、论桐城义法 32、宫体诗的女性描写33、论《文选》对诗的分类 34、王维诗中的禅趣 35、陈子昂的诗歌理论与诗歌创作36、盛唐时期绝句的特色 37、柳宗元的山水游记 38、论杜甫安史之乱时期的诗歌创作39、李商隐诗歌的朦胧美 40、试论西昆体的艺术风格 41、欧阳修记体文的创作特色42、苏轼黄川诗试论 43、论陆游的爱国诗 44、李清照词的艺术个性45、论辛弃疾的以文为词 46、论《子夜歌》 47、《世说新语》的语言风格48、岑参边塞诗初探 49、论李白的梦诗 50、论白居易的感伤诗51、韩孟诗派的艺术追求 52、论中唐传奇的创作特色 53、晚唐苦吟派诗人的创作心态54、柳永词的语言特点 55、苏轼对词境的开拓 56、贺铸词的艺术个性57、论诚斋体 58、宋末逸民诗初探 59、王安石散文的写作风格60、中国古代洪水神话考论 61、《诗经》燕飨诗的场面描写 62、《离骚》抒情主人公形象的塑造63、《战国策》中策士言辞的抒情化特征 64、《庄子》中的畸人描写及其思想蕴涵65、贾谊政论文的策士风范 66、论蔡邕的碑体文 67、论《史记》中下层人特的描写68、汉乐府民歌的讽谕特征 69、曹植诗风的衍变 70、司马相如赋的现实政治企向71、潘岳哀诔文的创作特色 72、陶渊明田园诗的艺术风格 73、论《诗经》中的婚恋诗74、《左传》中行人引诗分析 75、《孟子》文章的论辩技巧 76、《庄子》寓言的场景描写77、宋玉赋试论 78、梁园文人群体的辞赋创作 79、汉武帝时期赋家考论80、左思咏史诗的咏怀特质 81、花间词的艺术成就82、谢灵运山水诗的摹象特点 83、阮籍咏怀诗的抒情特征 84、《古诗十九首》中的人生思考85、邺下文人的游宴活动与游宴诗创作 86、张飞、李逵形象塑造比较87、《史记》人物合传的结构安排88、《红楼梦》中的丫环群体 89、魏晋散文的骈俪化倾向90、归有光的散文创作 91、论明清小说题材的迁变 92、《文心雕龙》对创作构思的分析93、严羽《沧浪诗话》以禅喻诗分析 94、道家虚静说对古代诗歌创作诗的影响95、《桃花扇》的结构艺术 96、论晚唐的怀古咏史诗 97、江西诗派宗杜论98、论《史记》对后世小说创作的影响 99、宋代豪放词的艺术风格中国现当代文学部分1、鸳鸯蝴蝶派再认识 2、张恨水社会言情小说论略 3、论《春明外史》的“野史”特点4、论《金粉世家》中冷清秋形象 5、论《啼笑因缘》中樊家树形象6、《啼笑因缘》与《秋海棠》比较研究 7、论平江不肖生的武侠小说 8、还珠楼主武侠小说论9、王度庐“鹤一铁”系列武侠小说 10、金庸武侠小说简评 11、回顾与瞻望：新派武侠小说的过去和未来 12、试析鲁迅小说的人物形象系列13、鲁迅小说的叙事艺术 14、鲁迅小说的忏悔意识 15、鲁迅小说的女性世界16、《伤逝》再解读 17、《孔乙己》的叙事艺术 18、鲁迅小说中的童年叙事19、鲁迅小说的诗化特征 20、鲁迅与老舍国民性批判比较21、老舍小说的京味特征22、老舍小说的语言艺术 23、沈从文小说中的湘西世界 24、沈从文小说的抒情化倾向25、论沈从文创作中的人性内涵 26、萧红小说创作的抒情色彩27、萧红《呼兰河传》的诗化特征 28、郁达夫小说艺术论 29、废名小说的审美特征30、废名小说艺术论 31、张爱玲小说的悲剧意识 32、张爱玲小说中电影表现的运用33、郁达夫小说中的孤独者形象34、审美化的人生—张爱玲散文论 35、冯至诗歌中的现代意识36、论艾青诗歌中的忧郁 37、《围城》新论 38、孤独与梦想—重读《边城》39、郭沫若诗中的抒情主人公 40、《女神》浪漫主义风格论 41、胡适与中国现代新诗42、周作人散文艺术论 43、朱自清散文艺术论 44、冰心“小诗”简论45、徐志摩散文艺术论 46、徐志摩诗歌中的意境 47、戴望舒与中国现代诗派48、卞之琳诗歌“非个人化”倾向论 49、穆旦诗歌中的“自我”50、曹禺戏剧的诗意特征 51、茅盾小说中的“现代女性” 52、《腐蚀》的心理分析艺术53、巴金《寒夜》新论 54、郭小川诗歌论 55、贺敬之诗歌论56、李瑛诗歌论 57、论闻捷的爱情诗 58、论李季的诗歌59、公刘诗歌论 60、艾青新时期诗歌论 61、论艾青国际题材的诗歌62、论艾青的创作道路 63、论舒婷的诗歌 64、顾城诗歌论65、论“朦胧诗”的艺术特征 66、论“朦胧诗”的艺术特征 67、“第三代”诗人论68、论“朦胧诗”与“第三代”的区别 69、论赵树理的《三里湾》70、论赵树理建国后的小说创作71、论柳青的小说创作 72、论柳青的《创业史》73、《创业史》艺术论 74、论建国后战争题材的小说 75、茹志鹃的小说创作论76、论吴强的《红日》 77、论《保卫延安》的思想与艺术 78、论王蒙的小说79、论王蒙的《活动变人形》 80、蒋子龙小说创作论 81、高晓声小说创作论82、张洁小说创作论 83、论新时期军事题材的小说 84、贾平凹小说论85、张炜小说论 86、论莫言的《红高梁》系列小说87、论杨朔的散文艺术 88、论刘白羽的散文艺术 89、论秦牧的散文艺术90、论新时期的文化散文 91、论余秋雨的散文艺术 92、论新时期的女性散文
该院科研风气浓厚，研究成果突出，部分科研工作处于国内外相关领域的前沿，并取得了具有国际、国内先进水平的成果。近年来，全院共申请到国家自然科学基金和国家杰出青年基金(B)项目共12项，国家863、国家攀登计划和973重大课题子项目4项，国际合作项目4项，国家科委项目2项，国家教委项目3项，省重大科研基金项目5项，其它省部级项目总数达62项；出版著作19部，在国内外核心刊物上发表各类学术论文共250余篇，其中在影响因子达到3以上的国外期刊上发表有6篇；有20余项科研成果获国家级、省部级奖励，在植物逆境分子生物学、细胞信号转导、小麦体细胞遗传、植物生理生态等方面都取得了突破性进展。
截至2016年3月，学校拥有国家重点实验室1个，教育部重点实验室3个，教育部人文社科重点研究基地1个，教育部工程研究中心1个，国家体育总局体育社科重点研究基地1个，河南省省级重点实验室4个，河南省重点社会科学研究基地9个，省级协同创新中心4个。 国家重点实验室：棉花生物学国家重点实验室 教育部人文社科重点研究基地：黄河文明与可持续发展研究中心 国家体育总局体育社科重点研究基地：体育改革与发展中心 教育部重点实验室：特种功能材料教育部重点实验室、植物逆境生物学教育部重点实验室、黄河中下游数字地理技术教育部重点实验室 教育部工程研究中心：纳米材料工程研究中心 河南省重点社会科学研究基地：河南省区域经济研究中心、河南省高等学校人文重点学科开放研究中心、中原发展研究院、中国现当代文学研究中心、英语语言文学研究中心、中国古代史研究中心、文艺学研究中心、区域发展与规划研究中心、教育改革与发展研究中心 河南省重点实验室：河南省光伏材料重点实验室、河南省天然药物与免疫工程重点实验室、河南省高等学校数字区域模拟重点学科开放实验室、河南省心理与行为实验室 省级协同创新中心：“纳米功能材料及其应用”协同创新中心、“新型城镇化与中原经济区建设”协同创新中心、黄河文明协同创新中心、作物逆境生物学协同创新中心 科研论文发表 从Science Citation Index Expanded数据库(简称SCI数据库)检索统计得知，河南大学2008-2011年共有1265篇科技论文被Web of Science收录。2011年，河南大学当年被Web of Science数据库收录的论文有345篇。根据文献类型的统计分析可知，该校发表的1265篇科技论文，以普通论文（98%）为主。河南大学2008-2011年发表的科技论文总被引次数为2790次，篇均被引用次数为2.21次，平均每年的被引用次数达到697.5次。 科研成果&项目 2011年9月，河南大学棉花生物学国家重点实验室“作物水分高效利用机理与调控的基础研究”项目，获得国家重点基础研究发展计划（973计划）2011年度项目立项，这是河南省“973”计划项目作为首席单位的重大突破。曾先后获得2007年度国家教育部自然科学一等奖，2012年度国家自然科学二等奖。2011年度国家社科基金重大招标项目第一批、第二批评审结果公示结束，由河南大学关爱和教授担任首席专家的“期刊史料与20世纪中国文学史”和耿明斋教授担任首席专家的“中西部地区承接产业转移的重点与政策研究”双双中标，拿下两个国家社科重大招标项目，在河南高校历史上是第一次。截至2013年底，河南大学先后获批国家重大专项、国家自然科学基金项目、国家社科基金项目200多项，获省部级项目550多项、省部级以上科研成果奖150多项。 图书馆 基本情况河南大学图书馆创建于1912年，时为河南留学欧美预备学校图书室。之后随着学校的发展壮大，先后易名为中州大学（1923）、河南中山大学（1927）、省立河南大学（1930）、国立河南大学（1942）、河南大学（1949）、河南师范学院（1953）、开封师范学院（1956）、河南师范大学（1979）图书馆等。1984年5月恢复河南大学图书馆名称。此外图书馆先后被评为全国“全民阅读活动”十佳先进单位、全国高校先进图书馆、河南省高校自动化技术应用先进单位、河南省高校“阅读文化典籍，建设书香校园”先进单位、开封市为人师表先进集体、开封市教育工作先进集体等称号。截至2014年12月31日，图书馆文献资源总量：757万册，其中纸质文献354万册，电子资源403万册（件）其中线装古籍近18万册；外文18万余册；报刊合订本37万余册；缩微、声像、光盘资料1.7万多件。馆藏特色河南地方史志较为丰富；大型古籍丛书基本齐全；珍本孤本稿本钞本颇具特色，如刻本明成化《河南总志》、明嘉靖《河南通志》等为大陆唯一，稿本《东京志略》、《汴梁水灾纪略》《芸晖书屋笔记》弥足珍贵。在抗战时期，流浪中的图书馆就在宝鸡市郊为《中国古代科技史》的作者、英国皇家学会会员李约瑟先生提供了《道藏》等文献的借阅服务。整理出版的《四库全书》、《续修四库全书》、《四库全书存目丛书》、《四库禁毁书丛刊》、《四库未收书辑刊》等共5203册收录古典文献14329种，该馆已收藏齐全，形成系列。图书馆不仅收藏了大量的纸质文献，而且正在进行KALIS项目“宋代文献数据库”的研究和建设工作。图书馆除了继续保持对中国古典文献学、中国现当代文学、英语语言文学、中国古代史等专业文献的有效保障外，还逐步形成了以区域经济学、人文地理学、凝聚态物理、高分子化学与物理、植物学等学科文献征集为重点的态势，强化了理工科文献的收藏力度。基本形成了一个完整的文理并重的纸质文献和电子文献共存的文献收藏体系。数据库建设河南大学图书馆装载“中国学术期刊”、“维普科技期刊”、“万方硕博论文”、“数图电子图书”“人大复印资料”等全文数据库20个；整合了原三校图书馆的书目数据、读者数据资源，实现了三校区书刊资源、数据资源的通借、通还、通阅；自建了“馆藏中文书目文献数据库”、“馆藏中文报刊文献数据库”、“馆藏线装古籍书目文献数据库”、“馆藏英文书目文献数据库”等。 学术期刊 《河南大学学报》自然科学版：从2000年起开设“数学”“现代物理与材料科学”“化学化工”“计算机与信息技术”“生命科学”“自然资源学”“地理科学”“建筑环境与结构”等专栏。2007年改为双月刊，并将栏目调整为“数学研究”“现代物理与材料科学”“化学与化工”“地理环境与资源开发”“生命科学”“自动化基础理论与信息技术”“建筑环境与结构”。在1996—2004年，蝉联河南省第二届—第六届优秀科技期刊奖。2000年被《中国科学引文数据库（CSCD）》选定为来源期刊，2001年以后又并被美国《化学文摘（CA）》、俄罗斯《文摘杂志（AJ）》和德国《数学文摘（ZMATH）》正式收录。2004年，在全国高校优秀科技期刊评比中荣获一等奖，并被遴选为“中国科技核心期刊”和“全国中文核心期刊”。2008年，荣获中国高校科技期刊先进集体称号、第二届中国高校优秀科技期刊奖、河南省第一届自然科学二十佳期刊称号。2010年荣获第三届中国高校优秀科技期刊奖、河南省第二届自然科学二十佳期刊称号。医学版：被美国《化学文摘（CA）》正式收录。2010年、2013年在河南省新闻出版局组织的自然科学期刊综合质量检测中，连续两届被评为河南省自然科学一级期刊 。《史学月刊》根据中南财经政法大学图书馆期刊信息检索中心的统计：2003年起，在全国二三千种被转载期刊中，该刊的转载量，一般排前20名之内；最高的2006年，排名第七位。中国人民大学复印报刊资料的复印量排名，2002年起，该刊在历史地理类刊物中一直名列第一。北京大学图书馆和北京高校图书馆期刊工作研究会共同主持的“中文核心期刊”评审，该刊在历史学类核心期刊的排名，2000年排第7名，2004年第5名，2008年第4名，2011年第3名。中国社会科学院文献计量与科学评价研究中心评定的中国人文社会科学核心期刊，2004年该刊位列历史学类第7名，2008年位列历史学类第6名。2003年和2005年，在全国期刊评奖中，《史学月刊》荣获国家新闻出版总署颁发的“第二届国家期刊奖百种重点期刊”和“第三届国家期刊奖百种重点期刊”。2011年5月，入选教育部高校哲学社会科学“名刊工程”期刊。2012年6月，入选国家社科基金第一批学术期刊资助名单。2015年9月，荣获新闻出版广电总局“百强期刊”称号。
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当于10～100个原子紧密排列在一起的尺度。下面是我整理的纳米材料科技论文，希望你能从中得到感悟!
纳米材料综述
【摘要】 本文综述了纳米材料的发展、种类、结构特性、目前应用状况和相关的应用前景，并对我国和国际目前的研究水平和投入做了对比分析。
【关键词】 纳米、纳米技术、纳米材料、纳米结构
1 引言
著名科学家费曼于1959年所作的《在底部还有很大空间》的演讲中，以“由下而上的方法”出发，提出从单个分子甚至原子开始进行组装，以达到设计要求。他说道，“至少依我看来，物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物品的可能性。”并预言，“当我们对细微尺寸的物体加以控制的话，将极大得扩充我们获得物性的范围。”[1]
1974年，科学家唐尼古奇最早使用纳米技术一词描述精密机械加工。1982年，科学家发明研究纳米的重要工具――扫描隧道显微镜，使人类首次在大气和常温下看见原子，为我们揭示一个可见的原子、分子世界，对纳米科技发展产生了积极促进作用。1990年7月，第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举办，标志着纳米科学技术的正式诞生。[2]
2 纳米技术
纳米技术是在单个原子、分子层次上对物质的种类、数量和结构形态进行精确的观测、识别和控制的技术，是在纳米尺度范围内研究物质的特性和相互作用，并利用这些特性制造具有特定功能产品的多学科交叉的高新技术。其最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子、分子，制造出具有特定功能的产品。
3 纳米材料
3.1纳米材料的概念
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当于10～100个原子紧密排列在一起的尺度。从尺寸大小来说，通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在0.1微米以下，即100纳米以下。因此，颗粒尺寸在1～100纳米的微粒称为超微粒材料，也是一种纳米材料。
纳米材料具有一定的独特性，当物质尺度小到一定程度时，则必须改用量子力学取代传统力学的观点来描述它的行为，当粉末粒子尺寸由10微米降至10纳米时，其粒径虽改变为1000倍，但换算成体积时则将有10的9次方倍之巨，所以二者行为上将产生明显的差异。
3.2纳米材料的分类
纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类。其中纳米粉末开发时间最长、技术最为成熟，是生产其他三类产品的基础。
(1)纳米粉末
纳米粉末又称为超微粉或超细粉，一般指粒度在100纳米以下的粉末或颗粒，是一种介于原子、分子与宏观物体之间处于中间物态的固体颗粒材料。可用于：高密度磁记录材料;吸波隐身材料;磁流体材料;防辐射材料;单晶硅和精密光学器件抛光材料;微芯片导热基片与布线材料;微电子封装材料;光电子材料;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;敏感元件;高韧性陶瓷材料(摔不裂的陶瓷，用于陶瓷发动机等);人体修复材料;抗癌制剂等。
(2)纳米纤维
纳米纤维指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料。可用于：微导线、微光纤(未来量子计算机与光子计算机的重要元件)材料;新型激光或发光二极管材料等。静电纺丝法是目前制备无机物纳米纤维的一种简单易行的方法。
(3)纳米膜
纳米膜分为颗粒膜与致密膜。颗粒膜是纳米颗粒粘在一起，中间有极为细小的间隙的薄膜。致密膜指膜层致密但晶粒尺寸为纳米级的薄膜。可用于：气体催化(如汽车尾气处理)材料;过滤器材料;高密度磁记录材料;光敏材料;平面显示器材料;超导材料等。
(4)纳米块体
纳米块体是将纳米粉末高压成型或控制金属液体结晶而得到的纳米晶粒材料。主要用途为：超高强度材料;智能金属材料等。
4 纳米材料的应用
由于纳米材料是由相当于分子尺寸甚至是原子尺寸的微小单元组成，也正因为这样，纳米材料具有了一些区别于相同化学元素形成的其他物质材料特殊的物理或是化学特性例如：其力学特性、电学特性、磁学特性[8]、热学特性等，这些特性在当前飞速发展的各个科技领域内得到了应用。
5 纳米材料的前景
纳米科学是一门将基础科学和应用科学集于一体的新兴科学，主要包括纳米电子学、纳米材料学和纳米生物学等。纳米材料的应用涉及到各个领域，21世纪将是纳米技术的时代。纳米科学技术的诞生，将对人类社会产生深远的影响，并有可能从根本上解决人类面临的许多问题，特别是能源、人类健康和环境保护等重大问题。
21世纪初的主要任务是依据纳米材料各种新颖的物理和化学特性，设计出各种新型的材料和器件。通过纳米材料科学技术对传统产品的改性，增加其高科技含量以及发展纳米结构的新型产品，目前已出现可喜的苗头，具备了形成21世纪经济新增长点的基础。纳米材料将成为材料科学领域一个大放异彩的明星展现在新材料、能源、信息等各个领域，发挥举足轻重的作用。随着其制备和改性技术的不断发展，纳米材料在精细化工和医药生产等诸多领域会得到日益广泛的应用。
6 结束语
纳米材料在21世纪高科技发展中占有重要地位。纳米材料由于其无可挑剔的优越性，已成为世界各国研究的热点。其应用已渗透到人类生活和生产的各个领域，促使许多传统产业得到改进。世界发达国家的政府都在部署未来10～15年有关纳米科技研究规划。我国对纳米材料的研究也取得了令世界瞩目的、具有前沿性的科技成果。纳米技术的开发，纳米材料的应用，推动了整个人类社会的发展，也给市场带来了巨大的商业机遇。
参考文献
[1]孙红庆.科技天地―计划与市场探索[M]，2001/05
[2]肖建中.材料科学导论[M].北京：中国电力出版社，2001，43～50.
[3]吴润，谢长生.粉状纳米材料的表面研究进展与展望[J].材料导报.2000，14(10)：43～46.
纳米材料与应用
摘要 ：简要介绍了纳米材料的分类以及它的基本效应，讲解了纳米材料的特殊性能。分析了新型能源纳米材料中光电转换、热点转换、超级电容器及电池电极的纳米材料;环境净化纳米材料中的光催化、吸附、尾气处理等;较具体的讲述了纳米生物医药材料中纳米陶瓷材料、纳米碳材料、纳米高分子材料、纳米复合材料。
关键词 ：纳米材料 性能 应用
纳米是一个长度单位，1nm=10ˉ9m。纳米材料是指在结构上具有纳米尺度调制特征的材料，纳米尺度一般是指1～100nm。当一种材料的结构进入纳米尺度特征范围时，其某个或某些性能会发生明显的变化。纳米尺度和性能的特异变化是纳米材料必须同时具备的两个基本特征。
按材质，纳米材料可分为纳米金属材料、纳米非金属材料、纳米高分子材料和纳米复合材料。其中纳米非金属材料又可细分为纳米陶瓷材料、纳米氧化物材料和其他非金属纳米材料。
悬浮于流体的纳米颗粒可大幅度提高流体的热导率及传热效果，例如在水中添加5%的铜纳米颗粒，热导率可以增大约1.5倍，这对提高冶金工业的热效率有重要意义。纳米颗粒可表现出同质大块物体不同的光学特性，例如宽频带、强吸收、蓝移现象及新的发光现象，从而可用于发光反射材料、光通讯、光储存、光开光、光过滤材料、光导体发光材料、光学非线性元件、吸波隐身材料和红外线传感器等领域。
纳米颗粒在电学性能方面也出现了许多独特性。例如纳米金属颗粒在低温下呈现绝缘性，纳米钛酸铅、钛酸钡等颗粒由典型得铁电体变成了顺电体。可以利用纳米颗粒制作导电浆料、绝缘浆料、电极、超导体、量子器件、静电屏蔽材料压敏和非线性电阻及热电和介电材料等。纳米粒子的粒径小，表面原子所占比例很大，表面原子拥有剩余的化学键合力，表现出很强的吸附能力和很高的表面化学反应活性。新制备的金属粒子接触空气，能进行剧烈氧化反应或发光燃烧(贵金属除外)。
纳米材料还广泛应用于环境保护中，它具有能耗低、操作简便、反应条件温和、可减少二次污染等突出特点。纳米材料在生物学性能也有广泛应用，用纳米颗粒很容易将血样中极少的胎儿细胞分离出来，方法简便，成本低廉，并能准确判断胎儿细胞是否有遗传缺陷。人工纳米材料由于其所具有的独特性质能满足人类发展中的多样化需求，近年来获得迅速的发展。目前，越来越多的人工纳米材料已被投放市场，给人们的生活带来巨大的变化和进步。
来自美国加州大学洛杉矶分校和中国天津大学的研究人员们合作，将导电性能良好的碳纳米管和高容量的氧化钒编织成多孔的纤维复合材料，并将该复合材料应用到超级电容器的电极上，获得了新型的具有高能量密度和高循环稳定性的超级电容器。这种超级电容器是非对称的，包含复合材料的阳极和传统的阴极，以及有机的电解质。其中电极薄膜的厚度要比之前的报道高很多，可以达到100微米上，从而使其可以获得更高的能量密度。由于其制备过程与传统的锂离子电池和电容器的生产过程近似，研究人员们认为这种新型电容器的可以比较容易地投入大规模生产。同时，他们也相信该项研究成果向同行们展示了纳米复合材料在高能量、高功率电子设备中的应用前景。
通过先进碳材料的应用，综合了人造石墨和天然石墨做为锂离子电池负极材料活性物质的优点，克服了它们各自存在的缺点，是满足先进锂离子电池性能要求的新一代碳贮锂材料。具有下列优点：微观结构稳定性好，适合大电流充放电;表观性状相容性好，适合形成稳定的SEI膜;粒子形貌、粒径分布适应性强，适合不同的加工工艺要求。适用于先进锂离子电池(液态、聚合物)对下列性能的要求：更高的比能量(体积比、重量比);更高的比功率;更长的循环寿命;更低的使用成本。
应用纳米TiO2泡沫镍金属滤网及甲醛、氨、TVOC吸附改性活性炭等新材料，以及采用惯流风扇取代传统的离心风扇结构，提高空气净化器的性能。光催化泡沫镍金属滤网的特性;镍金属网是用特殊的工艺方式将金属镍制作成具有三维网状结构的金属滤网。它具有：空隙加大，一般大于96%;通透性好，流体通过阻力小;其实际面积比表观面积大很多倍的特性。镍金属网是将纳米级的TiO2以特殊工艺镶嵌在泡沫状镍金属网上，从而将光催化材料的杀菌、除臭、分解有机物的功能和镍的超稳定性很好的结合在一起。它有效的解决了其他光催化材料在使用中存在的有效受光面积小、流体和光催化材料接触面积小、气阻大以及因光催化材料在光催化作用下的强氧化性致使其附着基材易老化和光催化易脱落而使其寿命短的缺陷。活性炭改性工艺及增强性能;活性炭是一种多孔性的含碳物质，它具有高度发达的空隙构造，是一种优良的空气中异味吸附剂。
纳米TiO2具有巨大的比表面积，与废水中有机物更充分地接触，可将有机物最大限度地吸附在它的表面具有更强的紫外光吸收能力，因而具有更强的光催化降解能力可快速降息夫在其表面的有机物分解。此外，在汽车尾气催化的性能方面以及在空气净化中广泛应用。
常规陶瓷由于气孔、缺陷的影响，存在着低温脆性的缺点，它的弹性模量远高于人骨，力学相容性欠佳，容易发生断裂破坏，强度和韧性都还不能满足临床上的高要求，使它的应用受到一定的限制。而纳米陶瓷由于晶粒很小，使材料中的内在气孔或缺陷尺寸大大减少，材料不易造成穿晶断裂，有利于提高材料的断裂韧性;而晶粒的细化又同时使晶界数量大大增加，有助于晶粒间的滑移，使纳米陶瓷表现出独特的超塑性。许多纳米陶瓷在室温下或较低温度下就可以发生塑性变形。纳米陶瓷的超塑性是其最引入注目的成果。传统的氧化物陶瓷是一类重要的生物医学材料，在临床上已有多方面应用，主要用于制造人工骨、人工足关节、肘关节、肩关节、骨螺钉、人工齿，以及牙种植体、耳听骨修复体等等。
由碳元素组成的碳纳米材料统称为纳米碳材料。在纳米碳材料中主要包括纳米碳纤维、碳纳米管、类金刚石碳等;纳米碳纤维除了具有微米级碳纤维的低密度、高比模量、比强度、高导电性之外，还具有缺陷数量极少、比表面积大、结构致密等特点，这些超常特性和良好的生物相容性，使它在医学领域中有广泛的应用前景，包括使人工器官、人工骨、人工齿、人工肌腱在强度、硬度、韧性等多方面的性能显著提高;此外，利用纳米碳材料的高效吸附特性，还可以将它用于血液的净化系统，清除某些特定的病毒或成份。
目前，纳米高分子材料的应用已涉及免疫分析、药物控制释放载体、及介入性诊疗等许多方面。免疫分析作为一种常规的分析方法，在蛋白质、抗原、抗体乃至整个细胞的定量分析上发挥着巨大的作用。在特定的载体上，以共价结合的方式固定对应于分析对象的免疫亲和分子标识物，将含有分析对象的溶液与载体温育，通过显微技术检测自由载体量，就可以精确地对分析对象进行定量分析。在免疫分析中，载体材料的选择十分关键。纳米聚合物粒子，尤其是某些具有亲水性表面的粒子，对非特异性蛋白的吸附量很小，因此已被广泛地作为新型的标记物载体来使用。
近年来，组织工程成为一个崭新的研究领域，吸引了众多学科研究者的关注。在工程化的方法培养组织、器官的过程中，用于细胞种植、生长的支架材料是一个关键的因素，能否使种植的细胞保持活性和增殖能力，是支架材料应用的重要条件。据报道，将甲壳素按一定的比例加入到胶原蛋白中可以制成一种纳米结构的复合材料，与以往的胶原蛋白支架相比，其力学强度得到增强，孔径尺寸增大，表明这种具有纳米结构的复合材料作为细胞生长的三维支架，在力学、生物学方面有很大的优越性和应用潜力。在硬组织修复与替换的研究中，纳米复合材料也开始逐步显示出其优异的性能。用肽分子和两亲化合物的自组装可以得到一种类似细胞外基质的纤维状支架，这种纳米纤维可以引导羟基磷灰石的矿化，形成纳米结构的复合材料，研究发现，这种纳米复合材料内部的微观结构与自然骨中胶原蛋白/羟基磷灰石晶粒的排列结构一致。
参考文献：
[1] 陈飞. 浅谈纳米材料的应用[J]. 中小企业管理与科技(下旬刊). 2009(03)
[2] 张桂芳. 纳米材料应用与发展前景概述[J]. 黑龙江科技信息. 2009(16)
最近，苏州大学材料与化学化工学部的汪胜研究团队在Advanced Materials和Biomaterials Science上分别发表了两篇论文。这些论文的主题集中在新型纳米材料在生物医学领域的应用。在Advanced Materials上发表的论文中，研究团队设计了一种基于层状双氧水钙钛矿纳米晶体的纳米药物载体。他们发现，这种载体可以有效地抑制癌细胞的增殖和扩散，并对正常细胞没有毒性。在Biomaterials Science上发表的论文中，研究团队探索了一种基于羟基磷灰石的生物活性材料，并将其应用于骨修复。他们发现，这种材料可以促进骨细胞的增殖和分化，从而加速骨的再生和修复。这些研究成果有望为生物医学领域提供新的治疗方法和技术，具有重要的应用价值。
浅谈纳米技术及其在机械工业中的应用摘要：主要介绍了纳米技术的内涵、主要内容及纳米技术在微机械和包装、食品机械工业中的应用，并研究预测了纳米技术在未来机械工业中的发展前景。关键词：纳米技术；微机械；机械工业；发展前景1纳米技术的内涵纳米是长度单位，原称“毫微米”，就是10－9（10亿分之一）米。纳米科学与技术，有时简称为纳米技术，是研究结构尺寸在1~100纳米范围内材料的性质和应用。纳米科技与众多学科密切相关，它是一门体现多学科交叉性质的前沿领域。若以研究对象或工作性质来区分，纳米科技包括三个研究领域：纳米材料、纳米器件、纳米尺度的检测与表征。其中纳米材料是纳米科技的基础；纳米器件的研制水平和应用程度是人类是否进入纳米科技时代的重要标志；纳米尺度的检测与表征是纳米科技研究必不可少的手段和理论与实验的重要基础。纳米科技的最终目的是以原子、分子为起点，去设计制造具有特殊功能的产品。2纳米技术的主要内容（1）纳米材料包括制备和表征。在纳米尺度下，物质中电子的放性（量子力学学性质）和原子的相互作用将受到尺度大小的影响，如能得到纳米尺度的结构，就可能控制材料的基本性质如熔点、磁性、电容甚至颜色。而不改变物质的化学成份。（2）纳米动力学主要是微机械和微电机，或总称为微型电动机械系统（MEMS），用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统，特种电子设备、医疗和诊断仪器等。MEMS使用的是一种类似于集成电器设计和制造的新工艺。特点是部件很小，刻蚀的深度往往要求数十至数百微米，而宽度误差很小。这种工艺还可用于制作三相电动机，用于超快速离心机或陀螺仪等。在研究方面还要相应地检测准原子尺度的微变形和微摩擦等。虽然它们目前尚未真正进入纳米尺度，但有很大的潜在科学价值和经济价值。（3）纳米生物学和纳米药物学，如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定DNA的粒子，在二氧化硅表面的叉指形电极做生物分子间相互作用的试验，磷脂和脂肪酸双层平面生物膜，DNA的精细结构等。有了纳米技术，还可用自组装方法在细胞内放入零件或组件使构成新的材料。新的药物，即使是微米粒子的细粉，也大约有半数不溶于水；但如粒子为纳米尺度（即超微粒子），则可溶于水。（4）纳米电子学包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光／电性质、纳米电子材料的表征，以及原子操纵和原子组装等。当前电子技术的趋势要求器件和系统更小、更快、更冷。“更快”是指响应速度要快。“更冷”是指单个器件的功耗要小。但是“更小”并非没有限度。3纳米技术在机械工业中的应用3．1纳米技术在微机械领域中的应用随着纳米技术应用途径的不断拓宽，微机械的开发在全世界方兴未艾。例如，进入人体的医疗机械和管道自动检测装置所需的微型齿轮、电机、传感器和控制电路等。制造这些具有特定功能的纳米产品，其技术路线可分为两种：一是通过微加工和固态技术，不断将产品微型化；二是以原子、分子为基本单元，根据人们的意愿进行设计和组装，从而构筑成具有特定功能的产品。3．1．1采用微加工技术制造纳米机械（1）微细加工。日本发那科公司开发的能进行车、铣、磨和电火花加工的多功能微型精密加工车床（FANUCROBO nano Ui型），可实现5轴控制，数控系统最小设定单位是1nm（10－3μm）。该机床设有编码器半闭环控制，还有激光全息式直线移动的全闭环控制。编码器与电机直联，具有每周6 400万个脉冲的分辨率，每个脉冲相当于坐标轴移动0．2 nm，编码器反馈单位为1／3 nm，故跟踪误差在±1／3 nm以内。直线分辨率为1 nm，跟踪误差在±3 nm以内。CNC装置采用FANUC－16i，实现AInano轮廓控制。并用FANUCSERVOMOTORαi伺服电机装上高分辨率检测装置及αi系列伺服放大器，实现了微细加工。（2）微型机器人。在工业制造领域，微型机器人可以适应精密微细操作，尤其在电子元器件的制造方面。美国迈特公司的研究人员最近设计出一种用于组装纳米制造系统的微型机器人，这种机器人的长度约为5mm。研究人员称，假设能利用纳米制造技术使这种机器人的体积不断缩小，其最终的体积不会超过灰尘的微粒。日本三菱公司也开发了一种微型工业机器人，该机器人采用了5节闭式连杆机构，以实现手臂的轻量化与高刚性，其动作速度及精度完全可以赶上专用机器人。往复上下方向25 mm，水平方向100 mm的拾取动作，所需时间缩短到0．28 s。另外，通过采用闭式连杆机构与高刚性减速机，实现了比以往机器人高10％的位置重复精度（±5 nm），可适用于精密微细操作。我国在微型机器人的研制方面也取得了可喜的成绩。据媒体报道，由哈尔滨工业大学研制的机器人，其操作精度达到了纳米级，可以应用于分子生物学基因操作，能够对细胞和染色体进行“手术”，并能在微电子、精密加工等精度要求较高的领域一显身手。（3）微型电机。美国俄亥俄州克利夫西卡塞大学已建立了一所纳米级微型电机实验室，专门研究纳米技术及其超微机电系统。美国加利福尼亚大学伯克利分校研制的微型电动机，小到只能在显微镜下才能看得见。德国汽车零件制造商博士公司正在研制纳米技术传感器，这种传感器将为人们提供关于汽车上每个零部件在三维空间中运动的精确信息。当微型传感器探测到速度骤减时，就会自动释放安全气囊。3．1．2采用自组装技术制造纳米机械（1）生物器件。以分子自组装为基础制造的生物分子器件是一种完全抛弃以硅半导体为基础的电子器件。将一种蛋白质选作生物芯片，利用蛋白质可制成各种生物分子器件，如开关器件、逻辑电路、存储器、传感器以及蛋白质集成电路等。美国密歇根韦思大学医学院生物分子信息小组，利用细菌视紫红质（简称BR蛋白质）和发光染料分子研制具有电子功能的蛋白质分子集成膜，这是一种可使分子周围的势场得到控制的新型逻辑元件。美国锡拉丘兹大学也利用BR蛋白质研制模拟人脑联想能力的中心网络和联想式存储装置。（2）纳米分子电动机。美国IBM公司瑞士苏黎士实验室与瑞士巴塞尔大学的研究人员发现DNA能够被用来弯曲直径不及头发丝的五十分之一的硅原子构成的“悬臂”。上下弯曲，顶端则粘有单股DNA链。DNA自然形成双螺旋结构，双链被分开后，它们会力图重新组合。当研究人员将带有单股DNA链的“悬臂”置于含有与之对应的单股DNA链的溶液中，这两个链就会自动配对结合在一起，小“悬臂”在这种力的作用下开始弯曲。研究人员利用这种生物力学技术制造带有纳米级阀门的微型胶囊（纳米分子电动机）。通过控制这种驱动力来控制阀门的开合，可以将精确剂量的药物传送到身体的需要部位来达到治疗的目的。3．2纳米技术在包装机械领域中的应用采用纳米材科技术对包装机关键零部件（如轴承、齿轮、弹簧等）进行金属表面纳米粉涂层处理，可以提高设备的耐磨性、硬度和寿命。碳纳米管还具有较高的机械强度和较高的热导率。由于具有非常大的长度—直径比，可以制造出任何复杂形状的零件，是复合材料理想的增强纤维。目前，用价格低廉的纳米塑料制成的齿轮、陶瓷轴承、纳米陶瓷蚊辊、电雕辊等印刷包装机械零件已走进企业，开始代替金属材料。现代胶印机上应用着很多传感器．如控制飞达纸堆的自动升降、气泵供气时间检测、合压时间检测、空张检测、墨量控制等。纳米陶瓷具有良好的耐磨性、较高的强度及较强的韧性可用于制造刀具、包装和食品机械的密封环、轴承等以提高其耐磨性和耐蚀性，也可用于制作输送机械和沸腾干燥床关健部件的表面涂层。3．3纳米技术在食品机械领域中的应用纳米SiC、Si3N4在较宽的波长范围内对红外线有较强的吸收作用，可用作红外吸波和透波材料，做成功能性薄膜或纤维。纳米Si3N4非晶块具有从黄光到近红外光的选择性吸收，也可用于特殊窗口材料，以纳米SiO2做成的光纤对600 nm以上波长光的传输损耗小于10 dB／km，以纳米SiO2和纳米TiO2制成的微米级厚的多层干涉膜，透光性好而反射红外线能力强，与传统的卤素灯相比，可节省15％的电能。经研究证明，将30～40 nm的TiO2分散到树脂中制成薄膜，成为对400 nm波长以下的光有强烈吸收能力的紫外线吸收材料，可作为食品杀菌袋和保鲜袋最佳原料。纳米SiO2光催化降解有机物水处理技术无二次污染，除净度高，其优点是：①具有很大的比表面积，可将有机物最大限度地吸附在其表面；②具有更强的紫外线吸收能力，因而具有更强的光催化降解能力，可快速将吸附在其表面的有机物分解掉。这为污水处理量较大的食品企业提供了有力的技术支持。介孔固体和介孔复合体是近年来纳米材料科学领域较引人注目的研究对象，由于这种材料较高的孔隙率（孔洞尺寸为2～50 nm）和较高的比表面，因而在吸附、过滤和催化等方面有良好的应用前景。对纯净水、软饮料等膜过滤和杀菌设备又提供了一个广阔的发展空间。橡胶和塑料是包装和食品机械应用较多的原材料。但通常的橡胶是靠加入炭黑来提高其强度、耐磨性和抗老化性，制品为黑色，不适宜用在食品机械上。纳米材料的问世使这一问题迎刃而解。新的纳米改性橡胶各项指标均有大幅度提高，尤其抗老化性能提高3倍，使用寿命长达30年以上，且色彩艳丽，保色效果优异。普通塑料产量大、应用广、价格低，但性能逊于工程塑料，而工程塑料虽性能优越，但价格高，限制了它在包装和食品机械上的大范围应用。用纳米材料对普通塑料聚丙烯进行改性，达到工程塑料尼龙－6的性能指标，且工艺性能好、成本低，可大量采用。4纳米技术在机械行业中的发展前景（1）机械及汽车工业的滑配原件如：轴承、滑轨上应用纳米陶瓷镀膜能产生超底的磨擦界面，大大减低磨损并能提高负载。（2）塑胶流道的低粘应用：例如T型模、拉丝模、套筒和热胶道，可有效减少积料碳化的产生几率。（3）射出成型时发生的粘模、包封短射、镜面雾化及拖痕均具有革命性的改善，尤其是在滑块及顶针上所展现的干式润滑，更是任何金属所无法表现的优异性。（4）IC封装胶、橡胶及发泡塑料由于具有极高的粘着性，因此必须借助大量脱模剂来帮助脱模，纳米陶瓷的荷叶效应可减少脱模剂的使用及模具清理时间。（5）纳米陶瓷的低摩擦、低沾粘特性使塑胶在模具内的流动性大幅提升，特别是高精度模具例如薄光板、塑胶镜片、汽车聚光灯罩等模具应用后对产品的不良率上均有明显的改善。5结语综上所述，纳米技术是近十多年来逐步发展起来的一门前沿性与综合性交叉的新学科，是现代科学和现代技术相结合的产物，它的迅猛发展将引发21世纪新的工业革命。美国商业通讯公司研究报告称，未来五年，用于橡胶产品和油墨生产的碳黑填充料将继续高居纳米材料需求榜首。今后几年，全球纳米材料的需求将以2．7％年增长速度增长，到2010年将达到1 030万t，所以纳米包装具有较大的市场发展潜力。过去，我国机械包装工业的一些先进设备、先进技术，大多是依靠进口。纳米技术的出现，将对我国机械包装行业的技术创新带来新的发展机遇。相信在不远的将来，纳米技术将广泛应用于机械工业的各个领域，它给机械工业带来的变化将是巨大的。参考文献1向春礼．纳米科技及其发展前景［J］．新材料产业，2001（4）2王新林．金属功能材料的几个最新发展动向［J］．新材料产业，2001（4）3唐苏亚．纳米技术在微机械领域中的应用［J］．微电机，2002（5）4万乃建．21世纪数控技术新面貌［J］．机械制造，2001（20）5杨大智．智能材料与智能系统［M］．天津：天津大学出版社，2000
近期，苏州大学材料与化学化工学部的汪胜教授在国际重量级学术期刊Advanced Materials上发表了题为“Ultrastrong and Tough Graphene Aerogel Fibers with Hierarchical Architecture”的论文。该论文报道了一种新型石墨烯气凝胶纤维，该纤维具有超强和韧性的特点，并且具有分层结构。这种新型石墨烯气凝胶纤维的制备方法简单易行，所得纤维具有超高的拉伸强度和韧性，并且具有显著的储能能力和超高的导电性能，因此在柔性电子、高强度材料和先进能源储存等领域有着广泛的应用前景。这项研究成果的发表不仅提高了我国在新型高性能材料领域中的国际影响力，而且也为石墨烯气凝胶纤维的制备和应用提供了新的思路。
二○○七年五月纳米科技带给我们的哲学思考摘要：纳米技术是指在纳米尺度下对物质进行制备、研究和工陶瓷材料公司业化，以及利用纳米尺度物质进行交叉研究和工业化的一门综合性技术体系。纳米科技的发展拓展了人类认识微观世界的能力，可以在微观尺度探索人类和世界的奥秘。但另一方面，我们也应看到纳米技术的不当应用带来的灾难，本文在总结纳米科技的成就基础上运用哲学辨证法思考纳米科技的危害。关键词：纳米科技 哲学反思 解决之道正文1纳米科技及其成就1．1什么是纳米纳米是英文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。就像毫米、微米一样，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。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。纳米尺度范围的性能表现在小尺寸效应、比表面效应、量子尺寸效应等。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。1．2 &nbs工艺陶瓷模具p; 纳米科技纳米科技是指在0.1至100nm纳米材料是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。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。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我眼中的纳米的论文个方面：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。纳米科技的发展和纳米材料的不断研制，给我们的生活带来了翻天覆地的变化，极大地改变着我们的生活，但是纳米材料的安全性问题引起人们的关注。对纳米科技的反思从“纳米牙膏”到“纳米护肤霜”，全球目前已有300多种号称使用纳米技术的产品上市了。纳米技术开始走进人们的生活圈。但与此同时，人们对纳米材料可能的、潜在的安全性问题却一直心有余悸。早在3年前，就有几份报告让人对“纳米”这个极具发展前景的新兴技术感到迷惑。在2003年美国化学学会年会上，有3个研究小组发表了纳米材料具有特殊毒性的报告。美国宇航局的研究小组发现碳纳米管会进入小鼠肺泡，形成肉芽瘤，这是肺结核病的典型特征。杜邦公司的一个研究小组也发现了类似的结果。纽约罗切斯特大学的研究者让老鼠在含有直径为20纳米聚四氟乙烯颗粒的空气中待15分钟，大多数实验鼠在随后4小时内死亡，而另一组大鼠暴露在含直径为120纳米颗粒的空气中，则安然无恙。该研究小组在另一项实验中还发现纳米颗粒能够进入大鼠的嗅球，并迁移到大脑。目前，人们关注的纳米技术安全性问题主要集中在：纳米微粒对人类健康的潜在风险和对环境的负面影响。尽管纳米材料毒理的问题现在还说不清楚，但专家都同意需要对纳米科技的潜在风险及其负面影响进行专门研究。纳米技术这个名词的发明者———美国麻省理工学院的埃里克·德雷斯勒早在1986年出版的《创造的引擎》一书中，就详尽描述了操作原子大小物质的各种纳米技术的现状、未来发展潜力和危险。这样他既激起了人们对纳米技术的兴趣，也让许多人对纳米技术的未来忧心忡忡。“纳米技术的危险性远远高出它的益处。”整个90年代，这种论点一直在科学界中广泛存在。2000年底，《发现》杂志曾评出21世纪20大危险，纳米技术与行星撞地球及全球疫病一道，并列为其中之一。那么，在科学家眼中，纳米技术的危险又在哪里呢？这还得从德雷斯勒说起。在他的书中，德雷斯勒设想过一种叫做“装配工”的纳米机械通过原子的抓取和放置，这种人造的分子大小的纳米机械能够像人体内的蛋白质和酶一样，制造出任何东西，比如电视机和电脑———当然，也包括它们自己。科学家们由此开始担心：这些装配工如果能够听从人的善意指挥，固然是一件好事，但如果控制程序出现错误或被人恶意利用，是否会像计算机蠕虫病毒那样无限度自我复制下去，从而覆盖并毁灭整个地球？相关阅读：新型建筑材料有哪些+碳纳米管化学纪事ChroniclesofCarbonNa...发表于2007-12-1800:41|碳纳米管化学佛山世界现代设计史论文陶瓷模具纪事八发信人:...新型建筑材料有哪些&科学家展望未来世界关键字：发展世界国家成为人类创新科技人们未来服饰未来世界的食品低热量低胆固醇随着现代科技的迅猛发展...新型建筑材料有哪些!人文科技走进科学科学知识科学新闻科学论文研究纳米技术的科陶瓷材料学家都有这样的感觉：他们实际上是在——探寻宇宙万物的最终秘密它不是小尺寸的...科技新闻::孩子们眼中的纳米爸爸$新型建筑材料有哪些今年刚40岁的王中林博士是美国佐治亚理工学院材料科学系教授，佐治亚理工学纳米科氧化物基金属陶瓷学和...新型建筑材料有哪些&科学家展望未来世界关键字：发展世界国家成为人类创新科技人们未来服饰未来世界的食品低热量低胆固醇随着现代科技的迅猛发展...新型建筑材料有哪些科学家展望未来世界关键字：发展世界国家成为人类创新科技人们未来服饰未来世界的食品低热量低胆固醇随着现代科技的迅猛发展...
作为一种新型碳基材料，石墨烯（Graphene）自发现以来便引起了各路学者的关注。由于其独特的光、电、力学等特性，石墨烯在各个领域具有广泛的应用前景，被认为是解决未来诸多革命性技术问题的关键。十余年过去了，关于“明星材料”石墨烯二维材料的研究依然热度不减。
2010年， Advanced Materials 上发表的一篇文章 Graphene Oxide: Intrinsic Peroxidase Catalytic Activity and Its Application to Glucose Detection ，开启了石墨烯在生物医学领域应用的新篇章。该文报道了中 国科学院长春应用化学研究所曲晓刚 研究员和宋玉君及合作者的一项新发现： 羧基化的氧化石墨烯（GO-COOH）具有类辣根过氧化物酶(HRP)活性 。由于这种酶活性能在H2O2存在下引发四甲基联苯胺（TMB）发生显色反应，因此该团队建立了一种用于H 2O2检测的比色法 ，并进一步结合葡萄糖氧化酶实现对葡萄糖的检测（图1）。
图1. 基于GO-COOH和葡萄糖氧化酶串联反应的葡萄糖比色检测示意图
作者对石墨烯的模拟酶活性进行了一系列研究，证实了GO-COOH的类辣根过氧化物酶活性与其样品内少量的金属残留无关，但对环境中的温度和pH表现出高度的依赖性。实验表明，GO-COOH的酶活性在35oC、pH4.0的条件下达到最高（图2）。此外，在对GO-COOH进行酶动力学及催化活性的研究中发现，这种催化反应与天然酶的相同，符合乒乓反应机理。然而与HRP和Fe3O4纳米粒子相比，GO-COOH具有较高的比表面积，且由于π-π和疏水作用，石墨烯对有机底物TMB表现出了更强的亲和力。
图2. GO-COOH酶活性表现出pH和温度依赖性
在此基础上，该团队结合葡萄糖氧化酶，开发了一种用于葡萄糖检测的比色方法。经实验验证，该方法可在缓冲液，稀释血液和果汁样品中实现对葡萄糖特异性的检测（图3）。这种检测方法不仅简便、廉价，且灵敏度高，检测限可达到 1 μM，这极大地促进了石墨烯在医学诊断和生物技术上的应用。
图3. 实际样品中葡萄糖的信号及其特异性
石墨烯作为纳米酶一员的横空出世，不仅为医疗诊断研究开辟了一个新方向，还促进了此后大量二维材料模拟酶的发现，丰富了模拟酶的研究。与天然酶相比，石墨烯不仅成本低，易获得，而且具有良好的生物稳定性，不易变性，这些优点为石墨烯在环境监测与医学诊断上的应用打下了坚实的基础。
自从纳米酶问世以来，越来越多的纳米材料“加入”到这一行列中来，逐渐形成了 以纳米酶为核心 的新型交叉领域。由于尺寸效应，纳米材料展现出许多奇特的性质，吸引着广大学者对其理论和应用的 探索 ，而这些理论和应用的突破，或将反过来进一步推动纳米模拟酶这一交叉学科的应用。如今，纳米酶研究方兴未艾，未来可期。
原文链接：
DOI：10.1002/adma.200903783
文|潘永春
审改|姜晓倩
编辑|徐庚辰
本文首发于“纳米酶Nanozymes”公众号，2020年4月5日
纳米酶是近年来最具前景的天然酶替代品之一。减小纳米酶的尺寸可以产生更大的活性比表面积。但是所产生的更高表面自由能量也将会加剧纳米酶得聚集甚至导致其丧失催化能力。为了克服这些局限性，Cao等人首次使用了MOF材料作为载体来负载均匀分散的超小纳米酶CeO2。这种MOF- CeO2材料具备氧化酶活性和除去ATP及氧化损伤的能力，特别是具有降低能量供给和高的药物负荷能力。体内外的结果表明，这种纳米结构在协同癌症治疗中具有很好的效果，其副作用也非常低，非常适用安全有效的癌症治疗。