氧化锌纳米阵列的制备及性能研究(3)

(1)表面效应
表面效应是指纳米晶体表面原子数与总原子数之比随着粒径变小而急剧增大，使纳米粒子具有更高的表面能和表面张力，从而使得纳米材料的物理、化学特性发生改变的现象。如表1.1所示，随着纳米粒子尺寸的不断减小，其表面原子比例不断增加，例如，当纳米粒子的尺寸从20 nm降到1 nm时，纳米材料表面原子占原子总数的比例从10%增大到99%。纳米颗粒内部原子周围环境和成键状态均与其表面原子不同，因此，表面原子数目不断增多的同时，比表面积加大，会导致表面原子配位不足。表面原子配位数的不足会导致大量开悬空键和不饱和键的生成，因而具有高的表面能，使这些表面原子极不稳定，从而使其化学活性提高，这些高活性原子容易和外界物质发生反应［4］。例如，铜、铝纳米粒子与空气接触时会自燃，甚至爆炸;无机纳米粒子在空气中具有气体吸附性。