材料化学论文

材料化学 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 纳米功能材料与环境保护 ): 院 (系 专 业: 学 号: 学生姓名: 2013年11月22日 目录 摘要 ................................................... 2 关键词 ................................................. 2 一、纳米材料及其性质 ................................... 2 二、纳米技术在治理有害气体方面的应用 .................... 3 1、空气中硫氧化物的净化 .............................. 3 2、汽车尾气净化催化剂 ................................ 3 3、室1 纳米功能材料与环境保护 摘要: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。纳米材料具有辐射、吸收、杀菌、吸附等特性， 众多研究 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明这些新特性将在环境保护领域产生深远的影响。几乎每一项纳米技 术的应用，都会对我们现有的生存环境产生影响，或直接或间接。 关键词:纳米技术，纳米材料、环境保护、环境污染 Abstract: nano material broadly refers to the three-dimensional space, there is at least one dimensional nanometer scale, or as the basic unit material. Nanometer material has the characteristics of radiation, absorption, sterilization, adsorption, many studies show that these new features will exert a far-reaching influence in the field of environmental protection. Application of nanotechnology in almost every item, will have an impact on our living environment, or directly or indirectly. This paper expounds some environmental problems and potential of nanometer materials and their application in the field of environmental protection. Keywords: nanotechnology, nano materials, environmental protection, environmental pollution 一、纳米材料及其性质 著名的诺贝尔奖获得者Feynman在60年代就预言:如果对物体微小规模上的排列加以某种控制的话，物体就能得到大量的异乎寻常的特性。他所说的材料就是现在的纳米材料。纳米材料研究是目前材料科学研究的一个热点，纳米技术被公认为是21世纪最具有前途的科研领域。 纳米材料从根本上改变了材料的结构，为克服材料科学研究领域中长期未能解决的问题开辟了新途径。其应用主要体现在以下几方面:在陶瓷领域的应用,在微电子学上的应用,在生物工程上的应用,在光电领域的应用,在化工领域的应用。 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(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当于10-100个原子紧密排列在一起的尺度。从尺寸大小来说，通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在0.1微米以 2 下，即100纳米以下。因此，颗粒尺寸在1-100纳米的微粒称为超微粒材料，也是一种纳米材料。纳米氧化铝显白色蓬松粉末状态，晶型是γ-Al2O3。粒径是20nm;比表面积?160m2/g。粒度分布均匀、纯度高、极好分散，其比表面高，具有耐高温的惰性，高活性，属活性氧化铝;多孔性;硬度高、尺寸稳定性好，具有较强的表面酸性和一定的表面碱性，被广泛应用作催化剂和催化剂载体等新的绿色化学材料。可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧，特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著。极好分散，在溶剂水里面;溶剂乙醇、丙醇、丙二醇、异丙醇、乙二醇单丁醚、丙酮、丁酮、苯、二甲苯内，不需加分散剂，搅拌搅拌即可以充分的分散均匀。在环氧树脂，塑料等中，极好添加使用。 主要性质:?表面效应 ?电子能级不连续效应?量子尺寸效应?小尺寸效应?量子隧道效应?库伦阻塞效应?介电限域效应。 二、纳米技术在治理有害气体方面的应用 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、汽车尾气净化催化剂 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，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。 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 3 头单元失活而导致细胞死亡，并且使细菌死亡后产生的4 四、在其它环保领域的应用 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。 2、降解空气中的有害物质 在大气污染治理方面。大气污染一直是各国政府需要解决的难题。纳米技术及材料的应用将会为我们解决大气污染问题提供全新的途径。工业生产和汽车使用的汽油、柴油等,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。复合稀土化物的纳米级粉体具有极强的氧化还原性能,是其它任何汽车尾气净化催化剂所不能比拟的。它的应用可彻底解决汽车尾气的污染问题。新装修房间的空气中有机物浓度高于室外,甚至高于工业区,目前已从空气中鉴定出几百种有机物质,其中有些是致癌物。研究表明,纳米TiO2可以很好地降解甲醛、甲苯等污染物,降解效果几乎可达到100%。 调查表明，新装修的房间内空气中有机物浓度高于室外，甚至高于工业区。对室内主要的气体污染物甲醛，甲苯等的研究结果表明，光催化剂可以很好的降解这些物质，其中纳米TiO2的降解效率最好，几乎接近100%。 3、防止电磁辐射 近年来，有关工频电磁场对人体健康的影响问题已众所周知，可现在，我们再也不能为了防电磁辐射而担忧。若在强烈辐射区工作井需要电磁屏蔽时，可以在墙内加入纳米材料层，或者涂上纳米涂料，能大大提高遮挡电磁辐射性能。我们知道，紫外线对人体的害处极大，但有的纳米微粒可以吸收紫外线对人体有害的部分。从而使纳米粒子在防紫外线方面也有较大的应用前景。 4、处理城市垃圾 城市固体垃圾处理方面。将纳米技术及材料应用与城市固体垃圾处理,主要表现在两个方面:一方面可以将橡胶制品、塑料制品、废印刷电路板等制成超微粉末, 5 除去其中的异物,成为再生原料回收;另一方面,可以应用纳米二氧化钛加速城市垃圾的降解,其降解速度是大颗粒二氧化钛的10倍以上,从而可以缓解大量生活垃圾给城市环境带来的压力。 纳米TiO2可以加速城市生活垃圾的降解，其降解速度是大颗粒TiO2的10倍以上，从而可降解大量生活垃圾给城市环境带来的压力，避免了因焚烧处理而带来的二次环境污染问题。 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。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。 6、用作清洁涂料 纳米TiO2由于其表面具有超亲水性和超亲油性，因此其表面具有自清洁效应。在汽车挡风玻璃，后视镜表面镀上TiO2薄膜，可防止镜面结雾。实验表明，镀有纳米TiO2薄膜的表面显示出高度的自清洁效应，污染不易在表面附着，附着少量污物在外部风力，水淋冲力，自重等作用下，也会自动从TiO2表面剥离下来。这一技术将广泛应用于汽车表面涂层。建筑等玻璃外墙等。 五、纳米材料引发的问题 绿色和平组织发出呼吁，要求在对各种新型纳米材料对环境影响进行充分的评估之前，不要把纳米材料应用于商品。 7月25日，美国华尔街日报报道了绿色和平组织发出的警告。据称，绿色和平组织发表了一份长达70页的报告，报告警告说:目前世界各国在实验室中竞相开发的各种纳米材料，最终可能形成一系列难以生物降解的新型污染物。 华尔街日报的文章指出，迄今为止，并没有证据表明纳米技术会造成环境污染。相反，人们还期望采用纳米技术治理环境污染。例如，美国环境保护署就资助一些研究小组的课题研究，采用某些纳米材料制造先进的水过滤器以治理水污染。 绿色和平组织的报告认为，现在各国政府都没有为新型纳米材料制定严格管理 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 。这样，细微的纳米颗粒有可能经呼吸被吸入人体，从而危害人民健康;而且某些纳米材料可能与有害的金属结合，从而污染环境。 结语 纳米材料的研究,它使人类在改造自然方面进入了一个新的层次,即进入到 6 原子、分子的纳米层次。纳米技术的核心是按人们的意志直接操纵单个原子、分子或原子团、分子团,制造具有特定功能的产品。由于纳米颗粒的小尺寸效应、表面效应和量子尺寸效应都同时在起作用,它们对材料某一种性能的贡献大小、强弱往往很难区分,是有利的作用,还是不利的作用更难以判断,这不但给某一现象的解释带来困难,同时也给设计新型纳米结构带来很大的困难。如何控制这些效应对纳米材料性能的影响,如何控制一种效应的影响而引出另一种效应的影响,这都是研究解决的问题。在纳米材料的研究中,目前主要的工作有:一是用纳米材料替代传统材料改善产品品质与性能;另一方面是开发新材料。 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。诸如大气污染、污水处理、城市垃圾等将会得到解决。我们将充分享受纳米技术给人类带来的洁净环境。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。总之，纳米技术 正成为各国科技界所关注的焦点，正如钱学森院士所预言的那样:“纳米左右和纳米以下的结构将是下一阶段科技发展的特点，会是一次技术革命，从而将是21世纪的又一次产业革命。”同时应该考虑其安全性问题，从而更好的让纳米材料为人类服务。 参考文献 1 新型电子薄膜材料 陈光华 邓金祥 2 纳米材料在环境保护领域的应用研究 广西轻工业 3 纳米材料和纳米技术在环境保护方面的应用 化工新型材料 龚岩 4 纳米技术在环境保护方面的应用 李正孝 5纳米级TiO2光催化净化大气环保涂料的研制 丘星林 徐安武. 7