2025年大學《分子科學與工程》專業(yè)題庫——納米顆粒的制備與性能考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪一項不屬于納米顆粒的典型特征？A.小尺寸效應(yīng)B.表面效應(yīng)C.量子尺寸效應(yīng)D.大塊材料的性質(zhì)2.在納米顆粒的各種制備方法中，哪一種方法通常適用于制備尺寸在幾納米到幾十納米的顆粒？A.氣相沉積法B.溶膠-凝膠法C.微乳液法D.化學氣相沉積法3.下列哪種物質(zhì)不適合作為制備納米顆粒的還原劑？A.氫氣B.乙炔C.金屬鈉D.氨氣4.納米顆粒的比表面積與其粒徑的關(guān)系是？A.線性關(guān)系B.反比關(guān)系C.指數(shù)關(guān)系D.平方反比關(guān)系5.下列哪種方法不屬于物理氣相沉積法？A.濺射法B.升華法C.溶膠-凝膠法D.離子束沉積法6.納米顆粒的表面改性通常是為了？A.提高其尺寸B.改善其分散性C.增強其力學性能D.降低其制備成本7.下列哪種現(xiàn)象是量子尺寸效應(yīng)的表現(xiàn)？A.納米顆粒的熔點降低B.納米顆粒的比表面積增大C.納米顆粒的導電性發(fā)生突變D.納米顆粒的磁性增強8.在納米顆粒的制備過程中，哪一項因素對顆粒的尺寸和形貌影響最大？A.溫度B.壓力C.催化劑D.原料純度9.納米顆粒的光學性能與其粒徑大小的關(guān)系是？A.粒徑越大，吸收邊越紅移B.粒徑越大，散射能力越強C.粒徑越小，透光率越高D.粒徑越小，吸收邊越藍移10.下列哪種材料不屬于磁性納米顆粒？A.Fe3O4B.CoFe2O4C.TiO2D.Ni二、填空題（每空1分，共20分）1.納米顆粒是指粒徑在______之間的超細顆粒。2.溶膠-凝膠法是一種常用的______法制備納米顆粒的方法。3.納米顆粒的表面修飾可以通過______、______等方法實現(xiàn)。4.量子尺寸效應(yīng)是指當粒子尺寸減小到______時，其量子化能級逐漸明顯，導致其光學、磁學等性質(zhì)發(fā)生突變的現(xiàn)象。5.納米顆粒的力學性能通常比其塊體材料的______。6.納米顆粒的制備方法可以分為______法、______法和______法三大類。7.納米顆粒的分散性對其______和應(yīng)用性能有重要影響。8.納米顆粒的比表面積與其粒徑的關(guān)系可以用______公式來描述。9.納米顆粒的磁學性能與其______和______有關(guān)。10.納米顆粒在生物醫(yī)學領(lǐng)域的應(yīng)用包括______、______等。三、簡答題（每題5分，共30分）1.簡述物理氣相沉積法的原理及其優(yōu)缺點。2.簡述納米顆粒的表面效應(yīng)及其對材料性能的影響。3.簡述納米顆粒的量子尺寸效應(yīng)及其表現(xiàn)。4.簡述納米顆粒的尺寸效應(yīng)及其對材料性能的影響。5.簡述納米顆粒的表面改性方法及其目的。6.簡述納米顆粒在催化領(lǐng)域的應(yīng)用及其優(yōu)勢。四、論述題（每題10分，共20分）1.論述影響納米顆粒制備的因素及其對顆粒性能的影響。2.論述納米顆粒在能源領(lǐng)域的應(yīng)用前景及其面臨的挑戰(zhàn)。試卷答案一、選擇題1.D2.B3.C4.D5.C6.B7.C8.A9.D10.C解析1.納米顆粒的典型特征包括小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和量子尺寸效應(yīng)。大塊材料的性質(zhì)不屬于納米顆粒的特征。2.溶膠-凝膠法是一種常用的化學法制備納米顆粒的方法，通常適用于制備尺寸在幾納米到幾十納米的顆粒。3.金屬鈉具有很強的還原性，但通常不用于制備納米顆粒的還原劑。常用的還原劑包括氫氣、乙炔和氨氣等。4.納米顆粒的比表面積與其粒徑成平方反比關(guān)系，即隨著粒徑的減小，比表面積迅速增大。5.溶膠-凝膠法屬于化學法制備納米顆粒的方法，不屬于物理氣相沉積法。6.納米顆粒的表面改性通常是為了改善其分散性，防止顆粒團聚。7.量子尺寸效應(yīng)是指當粒子尺寸減小到納米尺度時，其量子化能級逐漸明顯，導致其光學、磁學等性質(zhì)發(fā)生突變的現(xiàn)象。納米顆粒的導電性發(fā)生突變是其表現(xiàn)之一。8.溫度是納米顆粒制備過程中對顆粒的尺寸和形貌影響最大的因素。不同的溫度會影響反應(yīng)速率、成核過程和生長過程，從而影響顆粒的尺寸和形貌。9.納米顆粒的光學性能與其粒徑大小的關(guān)系是：粒徑越小，吸收邊越藍移。這是由于量子尺寸效應(yīng)的影響。10.TiO2是一種非磁性材料，不屬于磁性納米顆粒。Fe3O4、CoFe2O4和Ni都是磁性納米顆粒。二、填空題1.1-100納米2.化學3.包覆、表面grafting4.納米尺度5.高6.物理、化學、生物7.應(yīng)用性能8.球形9.化學成分、晶格結(jié)構(gòu)10.生物成像、藥物輸送三、簡答題1.物理氣相沉積法的原理是利用物理過程將物質(zhì)從源物質(zhì)中蒸騰出來，并在基板上沉積形成薄膜或顆粒。其優(yōu)點是沉積速率快、薄膜均勻性好，缺點是設(shè)備成本高、工藝復(fù)雜。2.納米顆粒的表面效應(yīng)是指納米顆粒的表面積與體積之比隨著粒徑的減小而迅速增大，導致其表面原子具有高活性。表面效應(yīng)會影響納米顆粒的力學性能、光學性能和催化性能等。3.量子尺寸效應(yīng)是指當粒子尺寸減小到納米尺度時，其量子化能級逐漸明顯，導致其光學、磁學等性質(zhì)發(fā)生突變的現(xiàn)象。例如，納米顆粒的吸收邊會發(fā)生藍移，其磁矩也會發(fā)生變化。4.納米顆粒的尺寸效應(yīng)是指納米顆粒的尺寸對其性質(zhì)的影響。例如，隨著粒徑的減小，納米顆粒的比表面積增大，其表面活性增強，力學性能也會發(fā)生變化。5.納米顆粒的表面改性方法包括包覆、表面grafting等。其目的是改善其分散性、提高其生物相容性等。6.納米顆粒在催化領(lǐng)域的應(yīng)用包括作為催化劑載體、作為催化劑活性組分等。其優(yōu)勢在于具有高表面積、高活性等。四、論述題1.影響納米顆粒制備的因素包括溫度、壓力、催化劑、原料純度等。溫度會影響反應(yīng)速率、成核過程和生長過程，從而影響顆粒的尺寸和形貌。壓力會影響氣相物質(zhì)的蒸騰速率和沉積速率。催化劑會影響反應(yīng)