随着纳米科学与技术的发展,近年来出现了将纳米材料应用于电磁高热疗法治疗癌症的研究。这种治疗模式的关键技术之一是纳米材料电磁加热效应以及这种效应的有效性的定量研究。在目前的纳米材料电磁加热效应研究中,使用的波段主要有光波段、13.56MHz医用射频波段和2.45GHz、5.8GHz微波波段等。涉及的纳米材料有纳米金颗粒、纳米银颗粒、磁性纳米材料、纳米碳管等。加热方式可以分为金属纳米材料激光热效应、金属纳米材料电场热效应、磁性纳米材料磁场热效应等。针对纳米材料的电磁加热效应,本文从以下三个方面进行研究:1.探讨纳米材料的基本性质。从纳米材料的基本性质出发,探讨纳米材料的光热效应、电场热效应和磁场热效应原理。对纳米材料的光热效应原理,主要从Mie理论的角度进行定性解释;分析几种纳米材料在电场作用下的热效应模型;2.搭建激光加热系统,设计并完成450nm和532nm激光对去离子水、纳米银颗粒、纳米金颗粒和纳米银线的加热实验,对比分析溶液的加热效果,对纳米溶液出现的加热分层现象建立数学模型;3.设计并实现13.56MHz射频加热系统,测定加热系统容性加热负载的负载功率与板间场强的关系,对去离子水、纳米银颗粒、纳米金颗粒和纳米银线进行加热实验,分析溶液浓度和电导率关系,以及纳米粒子在纳米溶液受热中所起的作用。对实验结果的分析表明,无论是激光波段还是13.56MHz医用射频波段,纳米银线不会增强溶液的加热效果,纳米银线溶液的加热效果与去离子水基本相同;在激光波段下,纳米银颗粒和纳米金颗粒溶液会出现加热分层现象,溶液升高温度随溶液浓度升高而增加,纳米金颗粒溶液的加热效果好于纳米银颗粒溶液;在13.56MHz医用射频波段下,两种溶液升高温度随溶液电导率升高而增加,但纳米银颗粒溶液的加热效果好于纳米金颗粒溶液。