元素百科资讯频道：本文主要探讨纳米材料的表面效应。

纳米材料又称为超微颗粒材料， 纳米粒子也叫超微颗粒， 是指尺寸在1 ～ 100nm间的粒子， 是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域， 从通常的关于微观和宏观的观点看， 这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统， 是一种典型人介观系统， 它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。当人们将宏观物体细分成超微颗粒（纳米级）后， 它将显示出许多奇异的特性， 即它的光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和大块固体时相比将会有显著的不同。

球形颗粒的表面积与直径的平方成正比， 其体积与直径的立方成正比， 故其比表面积（表面积/体积）与直径成反比。随着颗粒直径的变小比表面积将会显著地增加。例如粒径为10nm时， 比表面积为90m2/g；粒径为5nm时， 比表面积为180m2/g；粒径下降到2nm时， 比表面积猛增到450m2/g。

粒子直径减小到纳米级， 不仅引起表面原子数的迅速增加， 而且纳米粒子的表面积、表面能都会迅速增加。这主要是因为处于表面的原子数较多， 表面原子的晶场环境和结合能与内部原子不同所引起的。表面原子周围缺少相邻的原子， 有许多悬空键， 具有不饱和性质， 易与其它原子相结合而稳定下来， 故具有很大的化学活性， 晶体微粒化伴有这种活性表面原子的增多， 其表面能大大增加。

这种表面原子的活性不但引起纳米粒子表面原子输运和构型变化， 同时也引起表面电子自旋构象和电子能谱的变化。

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