『壹』 纳米技术在生活中的应用
纳米技术在治理有害气体方面、污水处理方面.汽车等领域都有着很重要的应用
1、治理有害气体
工业生产中使用的汽油、柴油以及作为汽车燃料的汽油、柴油等,由于含有硫的化合物在燃烧时会产生二氧化硫气体,这是二氧化硫最大的污染源,所以石油提炼中有一道脱硫工艺以降低其硫的含量。
纳米钛酸钻(CoTiO,)是一种非常好的室友脱硫催化剂,经它催化的石油中硫的含量小于0.01% ,达到国际标准。
2、污水处理方面
污水中通常含有有毒有害物质、悬浮物、泥沙、铁锈、异味污染物、细菌病毒等。污水治理就是将这些物质从水中去除。新的一种纳米技术可以将污水中的贵金属如金、钌、钯、铂等安全提炼出来,变害为宝。一种新型的纳米级净水剂具有很强的吸附能力。
它的吸附能力和絮凝能力是普通净水剂三氯化铝的10~20倍。
3、汽车领域的应用
汽车制造中应用的塑料数量将越来越多。纳米塑料可以改变传统塑料的特性,呈现出优异的物理性能:强度高,耐热性强,比重更小。由于纳米粒子尺寸小于可见光 的波长,纳米塑料可以显示出良好的透明度和较高的光泽度,这样的纳米塑料在汽车上将有广泛的用途。
经过纳米技术处理的部分材料耐磨性更是黄铜的27倍、钢 铁的7倍。除此之外,纳米塑料除了可回收外,还有长期耐紫外线、色泽稳定、质量较轻等优点,在汽车配件中的应用领域相当广泛。
在汽车外装件中,主要用于保险杠、散热 器、底盘、车身外板、车轮护罩、活动车顶及其它保护胶条、挡风胶条等。在内饰件中,主要用于仪表板和内饰板、安全气囊材料等。相关业内专家预测,在未来的 20年内,纳米塑料将大量取代现有的车用塑料制品,有相当大的市场潜力。
(1)纳米银能处理哪种废水扩展阅读:
多年来,中国纳米材料和纳米结构研究取得了引人注目的成就。目前,我国在纳米材料学领域取得的成就高过世界上任何一个国家,充分证明了我国在纳米技术领域占有举足轻重的地位。纳米效应就是指纳米材料具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理、化学特性,
如原本导电的铜到某一纳米级界限就不导电,原来绝缘的二氧化硅、晶体等,在某一纳米级界限时开始导电。这是由于纳米材料具有颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点,以及其特有的三大效应:表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。
对于固体粉末或纤维,当其有一维尺寸小于100nm,即达到纳米尺寸,即可称为所谓纳米材料,对于理想球状颗粒,当比表面积大于60㎡/g时,其直径将小于100nm,达到纳米尺寸。
『贰』 纳米材料为什么作用那么大
纳米材料(又称超细微粒、超细粉未)是处在原子簇和宏观物体交界过渡区域的一种典型系统,其结构既不同于体块材料,也不同于单个的原子。其特殊的结构层次使它具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应等,拥有一系列新颖的物理和化学特性,在众多领域特别是在光、电、磁、催化等方面具有非常重大的应用价值。
纳米材料在结构、光电和化学性质等方面的诱人特征,引起物理学家、材料学家和化学家的浓厚兴趣。80年代初期纳米材料这一概念形成以后,世界各国对这种材料给予极大关注。它所具有的独特的物理和化学性质,使人们意识到它的发展可能给物理、化学、材料、生物、医药等学科的研究带来新的机遇。纳米材料的应用前景十分广阔。近年来,它在化工生产领域也得到了一定的应用,并显示出它的独特魅力。
1.在催化方面的应用
催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用,它可以控制反应时间、提高反应效率和反应速度。大多数传统的催化剂不仅催化效率低,而且其制备是凭经验进行,不仅造成生产原料的巨大浪费,使经济效益难以提高,而且对环境也造成污染。纳米粒子表面活性中心多,为它作催化剂提供了必要条件。纳米粒于作催化剂,可大大提高反应效率,控制反应速度,甚至使原来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高10~15倍。
纳米微粒作为催化剂应用较多的是半导体光催化剂,特别是在有机物制备方面。分散在溶液中的每一个半导体颗粒,可近似地看成是一个短路的微型电池,用能量大于半导体能隙的光照射半导体分散系时,半导体纳米粒子吸收光产生电子——空穴对。在电场作用下,电子与空穴分离,分别迁移到粒子表面的不同位置,与溶液中相似的组分进行氧化和还原反应。
光催化反应涉及到许多反应类型,如醇与烃的氧化,无机离子氧化还原,有机物催化脱氢和加氢、氨基酸合成,固氮反应,水净化处理,水煤气变换等,其中有些是多相催化难以实现的。半导体多相光催化剂能有效地降解水中的有机污染物。例如纳米TiO2,既有较高的光催化活性,又能耐酸碱,对光稳定,无毒,便宜易得,是制备负载型光催化剂的最佳选择。已有文章报道,选用硅胶为基质,制得了催化活性较高的TiO/SiO2负载型光催化剂。Ni或Cu一Zn化合物的纳米颗粒,对某些有机化合物的氢化反应是极好的催化剂,可代替昂贵的铂或钮催化剂。纳米铂黑催化剂可使乙烯的氧化反应温度从600℃降至室温。用纳米微粒作催化剂提高反应效率、优化反应路径、提高反应速度方面的研究,是未来催化科学不可忽视的重要研究课题,很可能给催化在工业上的应用带来革命性的变革。
2.在涂料方面的应用
纳米材料由于其表面和结构的特殊性,具有一般材料难以获得的优异性能,显示出强大的生命力。表面涂层技术也是当今世界关注的热点。纳米材料为表面涂层提供了良好的机遇,使得材料的功能化具有极大的可能。借助于传统的涂层技术,添加纳米材料,可获得纳米复合体系涂层,实现功能的飞跃,使得传统涂层功能改性。涂层按其用途可分为结构涂层和功能涂层。结构涂层是指涂层提高基体的某些性质和改性;功能涂层是赋予基体所不具备的性能,从而获得传统涂层没有的功能。结构涂层有超硬、耐磨涂层,抗氧化、耐热、阻燃涂层,耐腐蚀、装饰涂层等;功能涂层有消光、光反射、光选择吸收的光学涂层,导电、绝缘、半导体特性的电学涂层,氧敏、湿敏、气敏的敏感特性涂层等。在涂料中加入纳米材料,可进一步提高其防护能力,实现防紫外线照射、耐大气侵害和抗降解、变色等,在卫生用品上应用可起到杀菌保洁作用。在标牌上使用纳米材料涂层,可利用其光学特性,达到储存太阳能、节约能源的目的。在建材产品如玻璃、涂料中加入适宜的纳米材料,可以达到减少光的透射和热传递效果,产生隔热、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好静电屏蔽的纳米涂料,所应用的纳米微粒有氧化铁、二氧化钛和氧化锌等。这些具有半导体特性的纳米氧化物粒子,在室温下具有比常规的氧化物高的导电特性,因而能起到静电屏蔽作用,而且氧化物纳米微粒的颜色不同,这样还可以通过复合控制静电屏蔽涂料的颜色,克服炭黑静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调性。纳米材料的颜色不仅随粒径而变,还具有随角变色效应。在汽车的装饰喷涂业中,将纳米TiO2添加在汽车、轿车的金属闪光面漆中,能使涂层产生丰富而神秘的色彩效果,从而使传统汽车面漆旧貌换新颜。纳米SiO2是一种抗紫外线辐射材料。在涂料中加入纳米SiO2,可使涂料的抗老化性能、光洁度及强度成倍地增加。纳米涂层具有良好的应用前景,将为涂层技术带来一场新的技术革命,也将推动复合材料的研究开发与应用。
3.在其它精细化工方面的应用
精细化工是一个巨大的工业领域,产品数量繁多,用途广泛,并且影响到人类生活的方方面面。纳米材料的优越性无疑也会给精细化工带来福音,并显示它的独特畦力。在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域,纳米材料都能发挥重要作用。如在橡胶中加入纳米SiO2,可以提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力。纳米Al2O3,和SiO2,加入到普通橡胶中,可以提高橡胶的耐磨性和介电特性,而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶。塑料中添加一定的纳米材料,可以提高塑料的强度和韧性,而且致密性和防水性也相应提高。国外已将纳米SiO2,作为添加剂加入到密封胶和粘合剂中,使其密封性和粘合性都大为提高。此外,纳米材料在纤维改性、有机玻璃制造方面也都有很好的应用。在有机玻璃中加入经过表面修饰处理的SiO2,可使有机玻璃抗紫外线辐射而达到抗老化的目的;而加入A12O3,不仅不影响玻璃的透明度,而且还会提高玻璃的高温冲击韧性。一定粒度的锐钛矿型TiO2具有优良的紫外线屏蔽性能,而且质地细腻,无毒无臭,添加在化妆品中,可使化妆品的性能得到提高。超细TiO2的应用还可扩展到涂料、塑料、人造纤维等行业。最近又开发了用于食品包装的TiO2及高档汽车面漆用的珠光钛白。纳米TiO2,能够强烈吸收太阳光中的紫外线,产生很强的光化学活性,可以用光催化降解工业废水中的有机污染物,具有除净度高,无二次污染,适用性广泛等优点,在环保水处理中有着很好的应用前景。在环境科学领域,除了利用纳米材料作为催化剂来处理工业生产过程中排放的废料外,还将出现功能独特的纳米膜。这种膜能探测到由化学和生物制剂造成的污染,并能对这些制剂进行过滤,从而消除污染。
4.在医药方面的应用
21世纪的健康科学,将以出入意料的速度向前发展,人们对药物的需求越来越高。控制药物释放、减少副作用、提高药效、发展药物定向治疗,已提到研究日程上来。纳米粒子将使药物在人体内的传输更为方便。用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体,可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织;使用纳米技术的新型诊断仪器,只需检测少量血液就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病,美国麻省理工学院已制备出以纳米磁性材料作为药物载体的靶定向药物,称之为“定向导弹”。该技术是在磁性纳米微粒包覆蛋白质表面携带药物,注射到人体血管中,通过磁场导航输送到病变部位,然后释放药物。纳米粒子的尺寸小,可以在血管中自由流动,因此可以用来检查和治疗身体各部位的病变。对纳米微粒的临床医疗以及放射性治疗等方面的应用也进行了大量的研究工作。据《人民日报》报道,我国将纳米技术应用于医学领域获得成功。南京希科集团利用纳米银技术研制生产出医用敷料——长效广谱抗菌棉。这种抗菌棉的生产原理是通过纳米技术将银制成尺寸在纳米级的超细小微粒,然后使之附着在棉织物上。银具有预防溃烂和加速伤口愈合的作用,通过纳米技术处理后的银表面急剧增大,表面结构发生变化,杀菌能力提高200倍左右,对临床常见的外科感染细菌都有较好的抑制作用。
微粒和纳粒作为给药系统,其制备材料的基本性质是无毒、稳定、有良好的生物性并且与药物不发生化学反应。纳米系统主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的药物的给药。
纳米生物学用来研究在纳米尺度上的生物过程,从而根据生物学原理发展分子应用工程。在金属铁的超细颗粒表面覆盖一层厚为5~20nm的聚合物后,可以固定大量蛋白质特别是酶,从而控制生化反应。这在生化技术、酶工程中大有用处。使纳米技术和生物学相结合,研究分子生物器件,利用纳米传感器,可以获取细胞内的生物信息,从而了解机体状态,深化人们对生理及病理的解释。
5.结语
纳米科学是一门将基础科学和应用科学集于一体的新兴科学,主要包括纳米电子学、纳米材料学和纳米生物学等。21世纪将是纳米技术的时代,为此,国家科委、中科院将纳米技术定位为“21世纪最重要、最前沿的科学”。纳米材料的应用涉及到各个领域,在机械、电子、光学、磁学、化学和生物学领域有着广泛的应用前景。纳米科学技术的诞生,将对人类社会产生深远的影响,并有可能从根本上解决人类面临的许多问题,特别是能源、人类健康和环境保护等重大问题。21世纪初的主要任务是依据纳米材料各种新颖的物理和化学特性,设计出各种新型的材料和器件。通过纳米材料科学技术对传统产品的改性,增加其高科技含量以及发展纳米结构的新型产品,目前已出现可喜的苗头,具备了形成21世纪经济新增长点的基础。纳米材料将成为材料科学领域一个大放异彩的明星展现在新材料、能源、信息等各个领域,发挥举足轻重的作用。随着其制备和改性技术的不断发展,纳米材料在精细化工和医药生产等诸多领域会得到日益广泛的应用。
『叁』 什么是纳米银技术
在中世纪,哲学家试图用炼金术将基础材料变成金子。虽然他们的努力都是徒劳的,但是伪科学炼金术却为真正的科学化学铺平了道路。通过化学,我们更清楚的了解了周围的世界,包括所有物质都是由原子构成的事实。原子的类型和它们组合在一起的方式决定了它所构成物质的性质。纳米技术(nanotechnology)是一门多学科的综合性科学,它着眼于使我们可以在分子和原子水平处理物质。要做到这一点,工作要在纳米尺度(nanoscale)内进行——这个尺度如此之小,以至于用光学显微镜也无法观测到。事实上,一纳米只有十亿分之一米那么小。原子比这还要小。想要定量原子的大小很难——它们不易保持特定状态。但是一般来说,典型的原子直径大约为十分之一纳米。iStockphoto/Thinkstock硅晶片上的晶体管已经达到了纳米级。你能想象到它们究竟有多小吗但是纳米尺度是问题的关键所在。因为它是分子的测量尺度。通过操作分子,我们可以制造出各种各样有意思的材料。但是就像古时候的炼金术师一样,我们在制造黄金方面也没有多大的进展。因为黄金是一种基本元素(basic element)——不可能将其分解成更简单的构成形式。不过我们还可以制造出其他有意思的物质。通过把分子排列组合成特定形状,我们可以制造出有着惊人性能的材料。一个例子就是碳纳米管。想要制成碳纳米管,首先需要一张由石墨分子构成的薄板,然后把它卷成管状。分子排列的方向决定了纳米管的性能。例如,纳米管最终可能是导体也可能是半导体。当用正确的方法卷成碳纳米管时,它的强度可以达到钢材的数百倍,而重量却只有钢材的六分之一[来源: NASA]。这只是纳米技术的一个方面。另一个方面就是材料在纳米尺度和在更大尺度上是不一样的。研究人员和美国能源部在2005年研究发现,黄金在纳米尺度与在宏观尺度相比,发光的情况是不同的。他们还注意到,材料在纳米尺度内有不同的磁性和温度[来源: U.S. Department of Energy]。因为这门科学是研究物质的基本组成形式的,因此具有无数种用途。有的用途似乎很贴近生活——防晒霜里的纳米氧化锌粒子可以在皮肤表面形成一层透明的膜,保护皮肤。另外一些用途听起来就像科幻小说——医生们试图用微小而大量的蛋白质包裹住针对病毒的药物来治疗癌症。当我们进一步了解分子是如何运作和如何操控他们时,世界无疑将被改变。最大的启示将会来自于最小的物质。请阅读下页链接,了解更多关于纳米技术的知识。
『肆』 纳米二氧化钛如何应用到饮用水处理上
随着新污染源的出现,水质检验面临许多新的挑战,比如污染物的低浓度、高复杂性等. 如何开发低成本、快速的检测方法,是当下水质检测研究的热点. 而对于诊断消毒、生物膜控制,微生物快速检测是一个主要的研究热点,而这一切都需要开发先进传感器来提供高效、及时响应和靶向治疗.纳米材料和识别试剂的有效集成( 抗体、适配子、碳水化合物和抗菌蛋白等) 能够对微生物检测具有快速、灵敏和高选择性. 纳米材料利用它们独特的电化学、光学和磁学性质,能够提高传感响应的灵敏性和响应速度,实现多通道靶向检测. 磁性纳米粒子和碳纳米管可用来做样品浓缩和纯化,提高检测响应速度. 量子点( Quantum dots,QDs) 、染料掺杂的纳米粒子、贵金属纳米粒子和磁性纳米粒子已经被广泛应用于传感研究. 量子点有宽的吸收谱和稳定的、窄的荧光发射谱,这种发射谱随着纳米粒子的大小和化学组成而发生改变. 在同一个激发光源下,可以利用多通道实现目标分子的检测. 对于染料掺杂硅和聚合物纳米粒子,由于大量染料分子被限制到单个纳米粒子上,所以表现出较高的荧光强度. 贵金属纳米粒子( 纳米金、纳米银等) 利用共振表面等离子基元借助光响应可以检测出病原体. 这主要是利用纳米粒子团聚的变化或折射因子的改变. 贵金属纳米粒子还能够增强表面拉曼光谱. 增强因子能够达到1014,所以常常能用于单分子检测. 碳纳米管是另一种优良的电极材料和场效应晶体管. 将碳纳米管包裹在普通电极上( 任意、垂直) 或形成纳米阵列电极,这样就提高了分析物与检测器的相互作用、缩短电子转移距离,从而提高检测性能.
传统的消毒剂( 氯气、臭氧等) 很大程度上会造成对水质的二次污染,从而危害公众的饮水健康. 因此需要通过技术创新来形成没有副作用、或副作用较小的消毒剂. 纳米银、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化铈、碳纳米管和富勒烯等纳米材料具有较强的抗菌性. 所以这些纳米粒子或通过释放自身有毒的金属离子( 纳米银、纳米氧化锌) ,或直接接触细胞膜( 碳纳米管、碳60、纳米氧化铈) ,或形成反应活性氧( 纳米二氧化钛、富勒醇、氨代富勒烯),实现对微生物生长的钝化. 在此过程中会形成极少量有毒的副产品. 纳米银经常作为一种point-of-use( POU) 的水处理材料. 因为它表现出强的、宽谱和低毒的抗菌活性. 纳米银的这种抗菌活性主要通过Ag + 的释放,释放出的Ag + 能够与蛋白中的巯基( - SH) 和DNA 中的磷具有很好的键合作用,从而起到抑制微生物生长的作用.碳纳米管的纤维结构、抗菌活性和导电性能够应用到抗菌膜中. 碳纳米管和其他碳纳米材料的抗菌作用主要涉及到细胞膜的紊乱和电子结构的氧化扭曲. 短、分散和小直径的金属化碳纳米管毒性更大. 碳纳米管过滤膜也借助电化学过程,在小伏间歇性电压的作用下,通过氧化可以机械捕获病毒. 在电泳过程中,致使病毒朝碳纳米管移动.另一种纳米材料水处理方法是利用太阳光,通过光催化来降解有机污染物和失活病毒. 目前研究的焦点主要集中在增强纳米材料的量子产率、光催化循环次数和设计优化光反应中心. 然而,目前研究结果做到通过靶向吸附来高选择性催化. 提高其催化的选择性,主要依赖于表面化学裁剪光催化设计.
『伍』 纳米材料有什么应用
在日常生活中,纳米技术应用的领域有哪些你不知道
纳米研究在创造成千种新材料方面非常成功,但是分子自我组成有用的物体或是建造微型纳米机器方面仍只是设想而已。决定单个原子行为的定律与主导大型材料的定律不同。这一领域的科学家必须首先了解纳米材料的特性,并充分利用其特性开展具体的活动。比如,以煤或石墨形式存在的碳元素结块不带电或光学性质,但是微型碳纳米管具有这些特性。碳纳米管的这些独特性质对于增强轻型自行车零部件的特性非常有用。但是,目前尚不清楚工程师对于更加精确地操作不同元素的单个原子所能取得多大程度的成功。
同时,机会会失之交臂,因为额外的钱都花在了资助清洁能源,本来这笔钱可以用来资助其他的社会发展需要。政策制定者对于因为全球变暖应当放缓发展的观点持不同的态度。因此,我们并没有有效的方法对各种能源选择做出综合的权衡。清洁能源的倡导者认为对各种能源进行成本比较是一种误导。煤、石油和天然气的生产商和供应商并不为他们的产品造成的环境和公众健康损失负责。他们提出对煤炭和化石燃料征收碳税,以弥补社会成本,实现公平竞争。但到目前为止,政客们对于如何应对碳排放税实施可能遭到的抵制并没有多少兴趣。对于很多政客而言,特别是那些所代表的选区拥有很强的石油工业,抵制碳税是否认全球气候变化的主要理由。
『陆』 纳米材料及其在环保中的应用
纳米技术具有极大的理论和应用价值,纳米材料被誉为“21世纪最有前途的材料”。纳米技术研究在0.1~100nm尺度范围内物质具有的特殊性能及其应用。广义的纳米材料是指在三维空间中,至少有一维达到纳米尺度范围,或以其为基本单位所构成的材料[1]。纳米材料具有辐射、吸收、杀菌、吸附等特性,众多研究表明这些新特性将在环境保护领域产生深远的影响。本文就纳米材料及其在环境保护领域的应用进行了阐述。 1 纳米材料的基本性质[2,3] 1.1 表面效应 用高倍电子显微镜对金超微颗粒(直径为2.1~3μm)进行电视摄像,实时观察发现这些颗粒没有固定的形态,随着时间的变化会自动形成各种形状(如立方八面体,十面体,二十面体等)的晶型,既不同于一般固体,又不同于液体,是一种准固体。在电子显微镜的电子束照射下,表面原子仿佛进入了“沸腾”状态,尺寸大于10μm后才看不到这种颗粒结构的不稳定性,这时微颗粒具有稳定的结构状态。 超微颗粒的表面具有很高的活性,在空气中金属颗粒会迅速氧化而燃烧。如要防止自燃,可采用表面包覆或有意识地控制氧化速率,使其缓慢氧化生成一层极薄而致密的氧化层,确保表面稳定化。利用表面活性,金属超微颗粒可望成为新一代的高效催化剂和贮气材料以及低熔点材料。 1.2 小尺寸效应 随着颗粒尺寸的量变,在一定条件下会引起颗粒性质的质变。由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化称为小尺寸效应。对超微颗粒而言,尺寸变小,同时其比表面积亦显著增加,从而产生特殊的光学、热学、磁学、力学、声学、超导电性、介电性能以及化学性能等一系列新奇的性质。 2 纳米材料在大气污染治理方面的应用 2.1 空气中硫氧化物的净化 二氧化硫、一氧化碳和氮氧化物是影响人类健康的有害气体,如果在燃料燃烧的同时加入纳米级催化剂不仅可以使煤充分燃烧,不产生一氧化硫气体,提高能源利用率,而且会使硫转化成固体的硫化物。如用纳米Fe2O3作为催化剂,经纳米材料催化的燃料中硫的含量小于0.01%,不仅节约了能源,提高能源的综合利用率,也减少了因为能源消耗所带来的环境污染问题,而且使废气等有害物质再利用成为可能。 2.2 汽车尾气净化 汽车尾气排放直接污染人们的生活空间及呼吸层,对人体健康影响极大。开发替代燃料或研究用于控制汽车尾气对大气污染材料,对净化环境具有重要的意义。用纳米复合材料制备与组装的汽车尾气传感器[4],通过汽车尾气排放的监控,可及时对超标排放进行报警,并通过调整合适的空燃比,减少富油燃烧,达到降低有害气体排放和燃油消耗的目的。纳米稀土钛矿型复合氧化物对汽车尾气所排放的NO、CO等具有良好的催化转化作用,可以替代昂贵的重金属催化剂用作汽车尾气催化剂。 2.3 室内空气净化 新装修房间空气中的有机物浓度大大高于室外,而光催化剂可以很好地降解甲醛、甲苯等污染物,纳米TiO2的降解效果最佳。纳米TiO2经光催化产生的空穴和形成于表面的活性氧膜化能与细菌细胞或细胞内组成成分进行生化反应,使细菌头单元失活而导致细胞死亡,并且使细菌死亡后产生的内毒素分解,即利用纳米TiO2的光催化性能不仅能杀死环境中的细菌,而且能同时降解由细菌释放出的有毒复合物[5]。在医院的病房、手术室及生活空间安放纳米TiO2光催化剂可具有杀菌、除臭作用。 3 在水污染治理方面的应用 3.1 处理无机污染废水 污水中的重金属对人体的危害很大,重金属的流失也是资源的浪费。纳米粒子能对水中的重金属离子通过光电子产生很强的还原能力[6]。如纳米TiO2能将高氧化态汞、银、铂等贵重金属离子吸附于表面,井将其还原为细小的金属晶体,既消除了废水的毒性,又回收了贵重金属。 3.2 处理有机污染废水 大量研究表明纳米TiO2等作为光催化剂,在阳光下催化氧化水中的有机污染物,使其迅速降解。至今为止己知纳米TiO2能处理80余种有毒污染物,它可以将水中的各种有机物很快完全催化氧化成水和CO等无害物质图。例如Pintar等在间歇式反应器中纳米Ru/TiO2作催化剂,对酸性或碱性牛皮纸漂白废水进行光催化降解,废水中的有机总碳TOC的去除率可达到99.6%,并使废水完全脱色。经光催化湿空气氧化处理后的工厂废水对弧菌的毒性的实验表明,用该方法处理后的工厂漂白废水完全可以进一步生物降解。 3.3 自来水的净化处理 新型纳米级净水剂[7]的吸附能力和絮凝能力是普通净水剂Al2O3的10~20倍,能将污水中悬浮物完全吸附并沉淀,然后采用纳米磁性物质、纤维和活性炭净化装置,有效地除去水中的铁锈、泥沙以及异味等。再经过由带有纳米孔径的处理膜和带有不同纳米孔径的陶瓷小球组装的处理装置后,可以100%除去水中的细菌、病毒,得到高质量的纯净水。这是因为细菌、病毒的直径比纳米大,在通过纳米孔径的膜和陶瓷小球时,会被过滤掉,水分子及水分子直径以下的矿物质、元素则保留下来。 4 在其它环保领域的应用 4.1 噪声控制 飞机、车辆、船舶等发动机工作的噪声可达上百分贝,容易对环境造成噪声污染。当机器设备等被纳米技术微型化以后,其互相撞击、磨擦产生的交变机械作用力将大为减少,噪声污染便可得到有效控制。运用纳米技术开发的润滑剂,既能在物体表面形成永久性的固态膜,产生极好的润滑作用,大大降低机器设备运转时的噪声,又能延长设备的使用寿命[8]。 4.2 固体废物处理 纳米技术及纳米材料应用于城市固体垃圾处理,主要有两个方面[9]:一是可以将橡胶制品、塑料制品、废印刷电路板等制成超微粉末,除去其中的异物,成为再生原料回收;二是利用纳米TiO2催化技术可以使城市垃圾快速降解,其速度可达到大颗粒TiO2的10倍以上,从而缓解大量城市垃圾给城市环境带来的压力。 4.3 防止电磁辐射 近年来电磁场对人体健康的影响问题已经成为一个新的研究热点。在强烈辐射区工作并需要电磁屏蔽时,通过在墙内加入纳米材料层或涂上纳米涂料,能大大提高遮挡电磁波辐射性能。中科院理化所利用纳米技术研究出了新一代手机电磁屏蔽材料,可以实现手机信号抗干扰能力,同时大大降低电磁波辐射。 4.5 在照明工程方面的应用 火力发电排放的CO2、SO2、烟尘悬浮物等会引起温室效应、酸雨和环境污染,通过照明节电可以带来巨大的社会、经济和生态效益[10]。在照明工程中,最理想的节电措施是充分利用太阳光来照明,利用一些纳米材料的光致发光特性是可行的办法,白昼吸收自然光并贮存起来,晚上再直接把光射到需要的地方。这从多孔硅光致发光现象得到了验证。 5 结语 随着纳米科技和纳米材料的研究深入,特别是纳米科技与环境保护和环境治理的进一步有机结合,许多环保难题将会得到解决。有理由相信,纳米科技作为一门新兴科学,必将对环境保护产生深远的影响,利用纳米科技解决环境污染问题将成为未来环境保护发展的必然趋势。 参考文献 [1] Swlli E, Morris S. Photocatalysis for water purification[J]. Water Res, 1999, 33(8): 5-7. [2] 李泉, 曾广斌. 纳米粒子[J]. 化学通报, 1995, 6: 29-31. [3] 李良果, 郑庆龙, 张克. 纳米粒子结构分析[J]. 化工新型材料, 1991, 19(12) : 12-13. [4] 覃爱苗, 廖雷. 纳米技术及纳米材料在环境治理中的应用[J]. 中山大学学报(自然科学版), 2004, 43(增刊): 225-228. [5] 杨健森. 纳米环保技术的发展现状与前景[J]. 科技通报, 2002, 18(4): 340-343. [6] 马荣萱, 李继忠. 纳米技术及其材料在环境保护中的应用[J]. 环境科学与技术, 2006, 29(7): 112-115. 来源:[ http://www.jdzj.com ]机电之家·机电行业电子商务平台!
『柒』 纳米银遇水能释放出银离子吗
能的,纳米银常用来杀菌的,所以一定要释放出银离子.
一般的银也可以用来杀菌,纳米银的效果更好!
『捌』 纳米银可以用治理城市污水吗
可以,有污水专用的纳米银灭菌脱味除臭剂
随着中国城市化,工业化的加速,造成一系列水污染。这些生活污水和工业废水中存在着大量生物污染物,如致病细菌,病毒,阿米巴孢囊等。这些细菌不仅具有致癌作用,且很容易引起急性和慢性中毒,更易发生以水为媒介的传染病,从而造成一系列的间接影响,严重威胁人们的生活环境。
河南惠尔纳米科技有限公司生产的污水专用纳米银灭菌脱位除臭剂为无机抗菌剂,该产品具有无毒,无味,无刺激,无腐蚀,无挥发等特点,可以光谱强效地杀灭污水中的大量有害菌,病毒,组织其繁殖,发酵产生的代谢物使水质造成污染和发臭。能有效避免生活污水和工业废水造成的气味污染。
无机抗菌机理
1、银可以与病原体细胞代谢酶中的巯基-SH结合,使酶失活,阻断酶呼吸,从而杀灭微生物。
2、细胞壁反应,可以和病原体的DNA结合,抑制了DNA复制,使病菌失活。
3、具有分裂细胞膜的功能。
产品主要成分:纳米银粒子
产品优势
高效:在使用少量的抗菌纳米粒子时仍能对目标菌显示出杀灭效果或阻止其发育。
广谱:对多种微生物都具有抗菌效果。一是对不同种类的微生物--细菌,酵母菌,放线菌,霉菌都有效; 二是对每一类微生物中的多个属,种的菌有效。
无毒性:属于新型无机灭菌理念,不会对人体健康产生不良影响,同时不会对大气,水质,自然环境造成污染。
稳定性好:不会受光,热,水,酸,碱等物理化学因素的破坏,不挥发。
作用期长:作用期长达45天
容易使用:单位粒径小,水溶性好,方便使用。