1.2.3 表面效应

表面效应是指材料的颗粒尺寸降到纳米尺度会使比表面积大大增加，表面原子的数量大大增加，表面原子不同于内部原子，由于表面原子数增多、原子配位不足以及很高的表面能，使这些表面原子具有很高的活性，因此很不稳定，很容易与其它原子结合。比如铜在常温下不能燃烧，但降到纳米尺度时，铜非常活泼，可以在空气中发生自燃。又比如纳米粒子特别容易发生团聚现象。

1.3 纳米材料的发展阶段

纳米材料的发展按照各个时期的特点可以分为三个阶段：

第一阶段主要是在1990年以前，对于纳米材料的研究主要集中在实验室里，运用各种制备方法来获得纳米材料，主要是获得纳米颗粒和纳米块。1984年，德国的格莱特教授把粒径为6nm的金属铁粉原位加压制成世界上第一块纳米材料。再对制备出的纳米材料进行表征测试，以此来研究纳米材料不同于普通材料的特殊性质。这一阶段制备的纳米材料往往是单一材料或单相材料，也称为纳米晶或纳米相材料。

第二阶段是从1990年到1994年，这一阶段所能制备的纳米材料范围有所扩大，从单相材料过渡到纳米复合材料，通过将纳米微粒、纳米块体材料、纳米薄膜等有机地复合，来探索，和筛选出性能更加奇特的纳米材料。对纳米复合材料的性质和制备方法的研究是这个阶段的主流。

第三阶段从1994年到现在，研究热点从自上而下的研究逐渐转变为自下而上的纳米组装。人们可以通过自己的意愿去设计材料，来实现需要的功能。这时的纳米材料也被称为纳米尺度的图案材料。是指以零维纳米材料纳米颗粒和一维纳米材料纳米线，为基本单元在空间中组装排列。

1.4羟基锡酸锌材料简介

羟基锡酸锌化学式ZnSn(OH)6是一种典型的钙钛矿结构的羟基化合物，也是一种具有多变价态，特殊电子结构的过度金属锡酸盐[3]。结构上呈现出ABO3型钙钛矿结构，是由Sn(OH)6和Zn(OH)6两个八面体配位组合而成，共有的氧原子起衔接和桥梁的作用。羟基锡酸锌材料可以用作塑料的阻燃剂，一般的阻燃剂例如三氧化二锑，往往会在燃烧过程中产生有毒气体，危害人们生命安全，也不符合绿色环保的要求。而使用羟基锡酸锌材料做成的阻燃剂，低毒少烟，具有优异的阻燃性能，逐渐替代了三氧化二锑成为市场的主流。1972年以来通过光催化降解污染物[4]成为解决环保问题一个重要突破口。光催化性能与半导体催化剂的禁带宽度有关。禁带宽度越大，光照产生的电子空穴对的氧化还原电位越大催化性能越好[5]。羟基锡酸锌的禁带宽度比普通的光催化剂例如二氧化钛的禁带宽度大，催化性能更加优异并且稳定性更好。研究表明羟基锡酸锌对苯[6]、苯酚[7]和甲基橙[8]等具有良好的光催化效果。