从尺寸概念分析，纳米材料是指其组成相或结构畴尺寸控制在100nm以下的材料的总称，即表现为粒子、晶粒或晶界等显微构造达到纳米尺寸水平，包括原子团簇、纳米颗粒、纳米碳管、纳米线、纳米薄膜和纳米固体材料。从特性内涵分析纳米材料能够体现出表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等纳米效应，使得其性能优于由粗晶组成的传统材料。广义的讲，纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料。可分为纳米微粒和纳米固体两个层次。

表面与界面效应——纳米粒子尺寸小、表面大、界面多、表面能高，位于表面的原子占相当大的比例。表面有许多悬空键，表面能及表面结合能很大，易与其他原子结合而稳定下来，故具有很大的化学活性。

小尺寸效应——当粒子的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等物理特征尺寸相当或更小时，晶体周期性的边界条件将被破坏，非晶纳米颗粒表面层附近原子密度减小，导致声、光、电、磁、热、力学等特性均随尺寸减小而发生显著变化。

量子尺寸效应——即：当粒子尺寸降到某一值时，费米能级附近的电子能级由准连续能级变为离散能级的现象和纳米半导体微粒存在不连续的最高占据分子轨道和最低未被占据分子轨道能级，能级变宽的现象。

宏观量子隧道效应——微粒具有贯穿势垒的能力成为隧道效应。纳米粒子可以穿越宏观系统的势垒而发生变化，称为宏观量子隧道效应。

上述基本属性使纳米微粒和纳米固体呈现出许多特性：

（1）       物理特性

热性质的变化——当粒径小于10nm时，熔点急剧下降。

磁性变化——纳米微粒尺寸小到一定临界值时进入超顺磁状态，即变成顺磁体。

粒子导电性增加

光学性质变化——与大块材料相比，纳米微粒的吸收带普遍存在“蓝移”现象，即吸收带移向短波长方向。在一些情况下，粒径减小到纳米级时，可以观察到光吸收带相对粗晶材料呈现“红移”现象，即吸收带移向长波长。

（2）       化学特性

     化学反应性能提高

     吸附性强

     催化效率高

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