纳米技术的作用是什么？

经过科学家的研究和努力，“纳米”已不再是冷冰冰的科学词语，纳米技术已走出实验室，渗透到人们的衣、食、住、行中，悄悄地改变、影响着人们的生活。

传统的涂料耐洗刷性差，涂刷一段时间后墙壁就会变得斑驳陆离。现在有了加入纳米技术的新型油漆，不但耐洗刷性比传统材料提高了十多倍，而且有机挥发物极低，无毒无害无异味，有效解决了建筑物密封性增强、有害虫气体不能尽快排出的问题。

人体长期受电磁波、紫外线照射，会导致各种发病率增加或影响正常生育。现在，加入纳米技术的高效防辐射服装——高科技电脑工作装和孕妇装已经问世。科技人员将纳米大小的抗辐射物质掺入到纤维中，制成了可阻隔95％以上紫外线或电磁波辐射的“纳米服装”，而且不挥发、不溶水，持久保持防辐射能力。同样，化纤布料制成的衣服因摩擦容易产生静电，在生产时加入少量的金属纳米微粒，就可以摆脱烦人的静电现象。

白色污染也遭遇到“纳米”的有力挑战。科学家将可降解的淀粉和不可降解的塑料通过特殊研制的设备粉碎至“纳米级”后，进行物理结合。用这种新型原料，可生产出100％降解的农用地膜、一次性餐具、各种包装袋等类似产品。专家评价说，这是彻底解决白色污染问题的实质性突破。

以纳米技术制造的电子器件，其性能大大优于传统的电子器件。纳米电子器件的工作速度是硅器件的1000倍，因而可使产品性能大幅度提高。而纳米电子器件的功耗仅为硅器件的1／1000。在一张不足巴掌大的5英寸光盘上，至少可以存储30个北京图书馆的全部藏书。纳米材料体积小、重量轻，可使各类电子产品体积和重量大为减小。

纳米金属颗粒易燃易爆，几个纳米的金属铜颗粒或金属铝颗粒，一遇到空气就会产生激烈的燃烧，发生爆炸。因此，纳米金属颗粒的粉体可用来做成烈性炸药，做成火箭的固体燃料还可产生更大的推力。用纳米金属颗粒粉体做催化剂，可以加快化学反应速率，大大提高化工合成的产出率。

纳米金属块体耐压耐拉，将金属纳米颗粒粉体制成块状金属材料，强度比一般金属高十几倍，又可拉伸几十倍。用来制造飞机、汽车、轮船，重量可减小到原来的十分之一。

纳米陶瓷刚柔并济，用纳米颗粒粉末制成的纳米陶瓷具有塑性，为陶瓷业带来了一场革命。将纳米陶瓷应用到发动机上，发动机摩擦系数大幅下降，散热能力加强的同时，延长了发动机的使用寿命，而且还能减少污染物的排放，是新一代绿色产品。

纳米氧化物材料五颜六色，纳米氧化物颗粒在光的照射下或在电场作用下能迅速改变颜色。用它做士兵防护激光q的眼镜非常适合。将纳米氧化物材料做成广告板，在电、光的作用下，效果会更加绚丽多彩。

纳米半导体材料可以发出各种颜色的光，可以做成小型的激光光源，还可将吸收的太阳光中的光能变成电能。用它制成的太阳能汽车、太阳能住宅有巨大的环保价值。用纳米半导体做成的各种传感器，可以灵敏地检测温度、湿度和大气成分的变化，在监控汽车尾气和保护大气环境上将得到广泛应用。

用纳米药物治病救人时，把药物与磁性纳米颗粒相结合，服用后，这些纳米药物颗粒可以自由地在血管和人体组织内运动。再在人体外部施加磁场加以导引，使药物集中到患病的组织中，药物治疗的效果会大大提高。同时还可利用纳米药物颗粒定向阻断毛细血管，“饿”死癌细胞。纳米颗粒还可用于人体的细胞分离，也可以用来携带DNA治疗基因缺陷症。目前已经用磁性纳米颗粒成功地分离了动物的癌细胞和正常细胞，并在治疗人的骨髓疾病的临床实验上获得成功。

在纳米的世界中，人们按照自己的意愿，自由地剪裁、构筑材料，这一技术被称为纳米加工技术。纳米加工技术可以使不同材质的材料集成在一起，它既具有芯片的功能，又可探测到电磁波(包括可见光、红外线和紫外线等)信号，同时还能完成电脑的指令，这就是纳米集成器件。将这种集成器件应用在卫星上，可以使卫星的重量、体积大大减小，发射更容易，成本也更经济。

纳米技术大力发展的同时，其安全性问题也不可忽视。因为材料在变成纳米级过程中物理、化学性质发生变化，比常规物质更容易穿透各种屏障，甚至透过生物体的皮肤、细胞膜，进入组织器官内部。如果生产和使用过程中 *** 作不当，纳米材料有可能污染环境、危害健康。有研究结果显示，部分人造纳米材料具有毒性，可能会引起氧化刺激、炎症反应、心肺血管系统及其他组织器官的损害。因此，在发展纳米技术的同时，必须同步开展其安全性研究，使其成为安全造福人类的新技术。

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。

纳米材料在当今社会使用十分广泛。在物理、化学、材料、生物、医药等方面，纳米材料有着至关重要的作用。其在化工领域内的生产应用也十分普遍，尤其在催化剂、涂料以及其他生物制药、医学仪器上，也有着广泛的应用。

在催化剂中的应用

催化剂在许多化学化工领域内有着举足轻重的作用，它可以控制反应时间，反应速度，并且还能提高反应速度。大多数的传统催化剂不仅催化效果不佳，而且其制备全是凭借着经验进行，不仅造成生产原料的巨大浪费，使经济效应难以提高，而且对环境也造成了一定程度的污染。纳米粒子的表面活性中心多，可以大大弥补传统催化剂在催化方面的不足。纳米粒用作催化剂，可以大幅度地提高催化反应速率，很好地控制反应速度，甚至使原来不能进行的反应也能进行。纳米粒用作催化剂，其反应速度是一般催化剂反应速度的10～15倍。

纳米微粒用作催化剂，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。

把氧化铝制成到纳米级，可使其表面积大、孔容大、孔分布集中和表面活性中心多，可以解决催化剂高的催化活性、高选择性和高反应性，而且，氧化铝晶相温度范围广、吸附能力强，因此被广泛应用于汽车尾气净化、石油炼制、加氢脱硫等方面的催化剂及其载体。

纳米二氧化钛光催化剂具有良好的化学稳定性和抗磨损性能、制备的薄膜透明、安全廉价、应用范围广、无污染等优点，成为目前最具有开发前途的绿色环保型催化剂之一，目前纳米二氧化钛光催化的主要应用领域在于降解污染物。

另外，纳米氧化锌也是一种很好的光催化剂，在环境保护和治理方面也显示出了广阔的应用前景。纳米氧化锌可以制成抗菌、除臭和消毒产品。纳米氧化铝、纳米稀土、纳米过渡金属和纳米贵金属均存在着纳米材料在催化方面的优越性，它们之间存在的不足有一定的互补性，所以可以将这些组分按一定的比例混合，并适当加入少量其它添加剂制成汽车尾气净化催化剂具有深远的意义。

纳米催化材料由于其特有的量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等性能，显现出许多特有性能，在催化领域的应用为广大催化工作者开拓了一个广阔空间。

在涂料中的应用

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。例如，添加了纳米氧化铁、二氧化钛等纳米涂料，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，将纳米二氧化钛添加在汽车、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。纳米二氧化硅是一种抗紫外线辐射材料。在涂料中加入纳米二氧化硅，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。

在其他化工领域中的应用

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。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二氧化硅，可以提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力。纳米氧化铝、二氧化硅，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d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。

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二氧化硅，可使有机玻璃抗紫外线辐射而达到抗老化的目的；而加入氧化铝，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。一定粒度的二氧化钛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。

超细二氧化钛的应用还可扩展到涂料、塑料、人造纤维等行业。纳米二氧化钛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。

纳米材料将在新材料、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。

复朗施纳米科技有限公司采用能将多种类金属纳米粉体稳定量产的EEM制备技术，很好地解决了其他生产工艺（如液相法、研磨法等）产品低纯度、低活性、低均匀度、大粒径等问题。复朗施纳米科技有限公司通过大量实验，依照不同金属（合金）导电率、比重等理化特性总结归纳出完整的脉冲高压冲击指标体系，在实现精准制备不同种类、高纯度、同粒径分布的纳米粉体方面有着非常丰富和纯熟的经验，并且在10-100纳米范围区间内做得非常出色。

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