2025年大學(xué)納米材料與技術(shù)（納米材料制備）下學(xué)期測(cè)試卷

（考試時(shí)間：90分鐘滿(mǎn)分100分）班級(jí)______姓名______一、選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案填入括號(hào)內(nèi)）1.下列哪種方法不屬于納米材料制備的物理方法？（）A.機(jī)械球磨法B.化學(xué)沉淀法C.物理氣相沉積法D.分子束外延法2.溶膠-凝膠法制備納米材料時(shí)，前驅(qū)體通常是（）。A.金屬鹽B.有機(jī)物C.金屬氧化物D.高分子聚合物3.在納米材料制備中，水熱法的反應(yīng)溫度一般在（）。A.100℃以下B.100-200℃C.200-500℃D.500℃以上4.模板合成法制備納米材料時(shí)，常用的模板不包括（）。A.多孔氧化鋁模板B.碳納米管模板C.生物大分子模板D.金屬單質(zhì)模板5.物理氣相沉積法中，通過(guò)蒸發(fā)源加熱使材料汽化后沉積的方法是（）。A.濺射法B.蒸發(fā)法C.離子束沉積法D.分子束外延法6.納米材料制備過(guò)程中，影響顆粒尺寸的因素不包括（）。A.反應(yīng)物濃度B.反應(yīng)溫度C.攪拌速度D.空氣濕度7.化學(xué)沉淀法制備納米材料時(shí)，沉淀劑的選擇原則不包括（）。A.沉淀溶解度小B.沉淀純凈C.沉淀易于過(guò)濾和洗滌D.沉淀劑價(jià)格昂貴8.水熱法制備納米材料的優(yōu)點(diǎn)不包括（）。A.反應(yīng)條件溫和B.產(chǎn)物純度高C.可直接得到結(jié)晶良好的粉體D.設(shè)備簡(jiǎn)單9.模板合成法制備納米材料時(shí)，納米材料在模板中的生長(zhǎng)方式不包括（）。A.填充生長(zhǎng)B.外延生長(zhǎng)C.溶解-再結(jié)晶生長(zhǎng)D.高溫?zé)Y(jié)生長(zhǎng)10.下列關(guān)于納米材料制備的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（）。A.不同制備方法得到的納米材料性能可能不同B.制備過(guò)程中要嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件C.納米材料制備方法都很成熟，不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題D.多種方法可以結(jié)合使用制備納米材料二、多項(xiàng)選擇題（總共5題，每題4分，每題至少有兩個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案填入括號(hào)內(nèi)）1.納米材料制備的化學(xué)方法包括（）。A.溶膠-凝膠法B.水熱法C.化學(xué)沉淀法D.微乳液法2.溶膠-凝膠法制備納米材料的優(yōu)點(diǎn)有（）。A.反應(yīng)溫度低B.產(chǎn)物純度高C.顆粒尺寸分布均勻D.可制備多種形態(tài)的納米材料3.水熱法制備納米材料時(shí)，影響產(chǎn)物的因素有（）。A.反應(yīng)溫度B.反應(yīng)時(shí)間C.反應(yīng)物濃度D.體系pH值4.模板合成法制備納米材料的特點(diǎn)有（）。A.可精確控制納米材料的尺寸和形狀B.模板種類(lèi)豐富C.制備過(guò)程復(fù)雜D.成本較低5.納米材料制備過(guò)程中，表征納米材料的手段有（）。A.透射電子顯微鏡B.X射線衍射儀C.掃描電子顯微鏡D.紅外光譜儀三、判斷題（總共10題，每題2分，判斷下列說(shuō)法的正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）1.納米材料制備只能采用一種方法，不能多種方法結(jié)合。（）2.溶膠-凝膠法制備納米材料時(shí)，前驅(qū)體的水解和縮聚反應(yīng)是同時(shí)進(jìn)行的。（）3.水熱法制備納米材料時(shí)，反應(yīng)體系必須保持酸性。（）4.模板合成法制備納米材料時(shí)，模板與納米材料之間沒(méi)有相互作用。（）5.物理氣相沉積法制備納米材料時(shí)，沉積速率對(duì)納米材料的質(zhì)量沒(méi)有影響。（）6.化學(xué)沉淀法制備納米材料時(shí)，沉淀的洗滌次數(shù)越多越好。（）7.納米材料的尺寸越小，其性能一定越好。（）8.水熱法制備納米材料時(shí)，反應(yīng)釜的材質(zhì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響。（）9.模板合成法制備納米材料時(shí)，納米材料的生長(zhǎng)方向與模板的結(jié)構(gòu)有關(guān)。（）10.納米材料制備過(guò)程中，不需要對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行清潔和維護(hù)。（）四、簡(jiǎn)答題（總共3題，每題10分）1.簡(jiǎn)述溶膠-凝膠法制備納米材料的基本原理及工藝流程。2.水熱法制備納米材料有哪些優(yōu)點(diǎn)和局限性？3.模板合成法制備納米材料時(shí)，如何選擇合適的模板？五、論述題（總共1題，每題20分）請(qǐng)論述納米材料制備技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)以及對(duì)未來(lái)相關(guān)領(lǐng)域的影響。答案一、選擇題1.B2.A3.C4.D5.B6.D7.D8.D9.D10.C二、多項(xiàng)選擇題1.ABCD2.ABCD3.ABCD4.ABC5.ABCD三、判斷題1.×2.√3.×4.×5.×6.×7.×8.×9.√10.×四、簡(jiǎn)答題1.溶膠-凝膠法基本原理：前驅(qū)體在溶劑中發(fā)生水解和縮聚反應(yīng)形成溶膠，溶膠經(jīng)陳化轉(zhuǎn)變?yōu)槟z，再通過(guò)干燥、煅燒等處理得到納米材料。工藝流程：選擇前驅(qū)體和溶劑，將前驅(qū)體溶解于溶劑中，加入催化劑引發(fā)水解和縮聚反應(yīng)形成溶膠（可通過(guò)攪拌等方式促進(jìn)反應(yīng)），溶膠在一定條件下陳化變?yōu)槟z，凝膠干燥去除溶劑，最后高溫煅燒得到納米材料。2.優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)條件溫和，可避免高溫對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)的破壞；產(chǎn)物純度高，結(jié)晶良好；可直接得到粉體，無(wú)需后續(xù)復(fù)雜處理。局限性：反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)；對(duì)反應(yīng)體系要求嚴(yán)格，如反應(yīng)物濃度、pH值等；設(shè)備成本較高，需要高壓反應(yīng)釜等特殊設(shè)備。3.選擇合適模板要考慮：模板的孔徑大小要與目標(biāo)納米材料的尺寸相匹配，以確保納米材料能在模板中順利生長(zhǎng)；模板的化學(xué)穩(wěn)定性，要能在制備過(guò)程的條件下保持穩(wěn)定不被破壞；模板與納米材料之間要有合適的相互作用，便于納米材料按照預(yù)期方式生長(zhǎng)；模板的來(lái)源廣泛且成本較低，易于操作和回收利用。五、論述題納米材料制備技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)呈現(xiàn)出多樣化、精確化和集成化等特點(diǎn)。多樣化體現(xiàn)在新的制備方法不斷涌現(xiàn)，如一些結(jié)合物理和化學(xué)原理的復(fù)合方法。精確化表現(xiàn)為能夠更精準(zhǔn)地控制納米材料的尺寸、形狀和結(jié)構(gòu)。集成化則是多種制備技術(shù)相互融合。對(duì)未來(lái)