張國祥
(池州學(xué)院 材料與環(huán)境工程學(xué)院,安徽 池州 247000)
化學(xué)是最根本的學(xué)科,而質(zhì)料化學(xué)時(shí)對其學(xué)科研討的一種延申,是在人們的日常生活中經(jīng)常用到的一門學(xué)科,可能人們都沒意識到??墒撬鼌s常常的表現(xiàn)在人們的日常生活中,呈現(xiàn)在人們?nèi)粘5囊?、食、住、行等各個(gè)方面。恰是由于它的利用非常普遍,所以使得人們對材料化學(xué)的研討愈來愈深切,以此來改良人們的生活要求和物資要求。下文我們將對材料化學(xué)和它在人們的日常生活中的利用進(jìn)行探求。
材料化學(xué)顧名思義就是通過化學(xué)研究研討的方式來研討材料的的一些特性及其利用,包羅材料的的設(shè)計(jì)、制備、構(gòu)成、機(jī)構(gòu)、表征、性質(zhì)和利用的一門新的穿插學(xué)科。材料化學(xué)不但是是化學(xué)這一根本學(xué)科的一個(gè)簡樸分支,更是它的一個(gè)很主要的衍生學(xué)科。是化學(xué)與材料學(xué),物理學(xué)等一些學(xué)科的毗連點(diǎn)過渡段,它為今后其他一些根本學(xué)科的穿插研討供給了杰出的樹模。為高分子材料,納米材料的研討翻開了一種新的研討體例,它告知了我們材料能夠從化學(xué)連系來研討,化學(xué)與材料相輔相成,使得材料化學(xué)這一學(xué)科得以走的愈來愈遠(yuǎn)。
高份子材料終究是甚么呢?在20世紀(jì)之前,人們對質(zhì)料的研討首要是集中在一些簡單的小分子的化合物??墒窃?0世紀(jì)后,跟著塑料的產(chǎn)生,人們認(rèn)識到了高分子化合物,它就是由一些小分子經(jīng)由過程簡單的反復(fù)排列組合成一些相對分子質(zhì)量較大的化合物,這就是高分子化合物。隨著科技的成長高分子材料在人們的日常生活利用的良多,如橡膠、纖維,防水涂料、一些粘合劑和高分子基復(fù)合材料等等一些材料。
日常生活中利用最多的有衣服上的棉麻,蠶絲和毛等自然高分子材料,另有猶如橡膠、塑料、玻璃等野生分解的高分子材料。這些高分子材料的發(fā)生是因?yàn)橐话愕牟牧弦呀?jīng)不能滿足人們的日常需要了,以是鞭策了相應(yīng)高分子材料的產(chǎn)生。下面我們對橡膠,纖維和一些納米材料進(jìn)行介紹。
橡膠我們曉得有天然的橡膠和人工合成的橡膠兩種,天然的橡膠是從一些橡膠樹,橡膠草內(nèi)里提掏出來的膠質(zhì)溶液加工合成出來的,但是合成的橡膠是經(jīng)由各類單體經(jīng)過一系列的的聚合反映而合成的,橡膠普遍的利用在人們?nèi)粘5母鱾€(gè)方面。最多的當(dāng)然是用于汽車輪胎,另有產(chǎn)業(yè)上的一些膠帶膠管和密封墊圈和在農(nóng)業(yè)水利上的利用。還有文體教育上的橡皮、橡皮線、氣球、乒乓球拍等一系列在在平常生活中的普遍利用。
能夠說纖維素是自然界中最長見高分子質(zhì)料之一,是自然界中最多的一種高分子自然有機(jī)物。它是由大量的葡萄糖構(gòu)成的一種大分子的多糖,它是一種不一般溶于水和普通的有機(jī)溶劑的有機(jī)物。它占有著天然界含碳量的一半以上,纖維素在日常中的利用有以下幾點(diǎn)。
纖維素具有一定的生理作用,好比說人體內(nèi)沒有β-糖苷酶,不能對纖維素進(jìn)行分化利用,但纖維素卻具有吸附大量水份,增添糞便量,增進(jìn)腸蠕動,加速糞便的分泌,使致癌物資在腸道內(nèi)的逗留時(shí)候縮短,對腸道的不良刺激削減的作用,從而能夠防備腸癌產(chǎn)生。而在紡織產(chǎn)業(yè)中利用的更多,古代就有用木料稻草等用來建造紙張。而此中含氮量較高的火棉用來做建造無炊火藥,含氮量較低的用來做膠棉用于建造醋酸纖維和膳食纖維等。
高分子材料作為我們在平常生活中的一些基本材料,它將持續(xù)與它將繼續(xù)與人民生活水平向前發(fā)展而一起成長,我相信從此會不竭研發(fā)出更多的新型的高分子材料,由于人們的要求會愈來愈高,高分子材料在人們生活中的重要性是無可替換的。
提到新材料,不得不說的就是納米質(zhì)料的,科技的成長培養(yǎng)了納米材料的產(chǎn)生,它使得材料的研討的方向由大到小進(jìn)行了一次躍遷,納米手藝的發(fā)生是科技的一次巨大突破,是一項(xiàng)將電子,原子和份子內(nèi)部活動規(guī)律連系在一起研討的一項(xiàng)嶄新的技術(shù),它對當(dāng)代科技的利用進(jìn)行了一次總結(jié),籠蓋規(guī)模非常之廣。最首要的納米手藝就表現(xiàn)在納米質(zhì)料的研發(fā)制造,使得納米材料也愈來愈利用在當(dāng)代人們的日常生活之中。
生活用品中加入納米技術(shù)已經(jīng)是十分常見的了,好比說女性化妝品,保健藥品等等,將對人體有益的物質(zhì)應(yīng)用納米級手藝將此中最精髓的部門提掏出來,從而使得它們更輕易為人體所接收,對物質(zhì)的吸收率提高。而對一些皮膚比較敏感和比較粗拙的人群對化裝品的吸收不好,而納米級的化妝就很好的處理了這一問題,由于其組成很細(xì)小,更輕易透過皮膚的表層,更輕易被接收,如納米精髓素,納米精髓液等等。在醫(yī)藥方面的利用也良多,對腸胃不好的人群納米級的藥物更容易接收。
將硅、砷化鎵等半導(dǎo)體質(zhì)料制成納米質(zhì)料,具有很多優(yōu)良機(jī)能。比方,納米半導(dǎo)體中的量子隧道效應(yīng)使某些半導(dǎo)體材料的電子輸運(yùn)電子輸運(yùn)反常、導(dǎo)電率降低,電導(dǎo)熱系數(shù)也隨顆粒尺寸的減小而降落,乃至呈現(xiàn)負(fù)值。這些特征在大范圍集成電路器件、光電器件等范疇發(fā)揮著重要的作用。
利用半導(dǎo)體納米粒子可以制備出光電轉(zhuǎn)化效率高的、即使在陰雨天也能正常工作的新型太陽能電池。并且由于納米半導(dǎo)體粒子受光照射時(shí)產(chǎn)生的電子和空穴具有較強(qiáng)的還原和氧化能力,因此它具有氧化和降解大多數(shù)有毒有機(jī)物的能力,最后生成無毒、無味的二氧化碳、水等,所以,我們可以借助半導(dǎo)體納米粒子利用太陽能催化分解無機(jī)物和有機(jī)物。
這些都是納米技術(shù)的應(yīng)用,我相信時(shí)代的發(fā)展納米級技術(shù)會越來越普及,最后納米材料會和普通的材料一樣進(jìn)入千家萬戶,會和電視機(jī)電腦一樣普及。
生活離不開化學(xué),生活離不開材料應(yīng)用,材料化學(xué)的產(chǎn)生不是一個(gè)偶然,是時(shí)代的必然,就和大多數(shù)先進(jìn)技術(shù)的產(chǎn)生一樣材料化學(xué)這一門學(xué)科必然會發(fā)展得越來越好,它會為人類的發(fā)展做出巨大的貢獻(xiàn)。