纳米技术在精细化工中的应用与发展前景

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精细化工新材料的类型

精细化工新材料的类型

精细化工新材料的类型一、金属有机框架材料金属有机框架材料(Metal-Organic Frameworks,MOFs)是一种由金属离子或簇与有机配体构成的结晶材料。

MOFs具有高度的可调性和多样性,可以通过改变金属离子和有机配体的选择来调控其结构和性能。

MOFs具有大孔隙、高比表面积和可调控的孔径大小等优点,因此在气体吸附、储能、分离等领域具有广泛的应用前景。

二、纳米材料纳米材料是指在一定条件下制备的颗粒尺寸在1-100纳米之间的材料。

由于其尺寸效应和表面效应的存在,纳米材料具有独特的物理、化学和生物学性质。

纳米材料广泛应用于催化、电子器件、传感器、生物医学和环境保护等领域。

三、高分子功能材料高分子功能材料是以高分子化合物为基础,通过合成和改性得到的具有特定功能的材料。

高分子功能材料具有多样的结构和性能,可用于电子器件、光学材料、超级电容器、生物医学材料等领域。

例如,聚合物发光材料可应用于有机发光二极管(OLED)和荧光传感器等领域。

四、功能陶瓷材料功能陶瓷材料是指具有特定功能和性能的陶瓷材料。

功能陶瓷材料具有优异的物理、化学和机械性能,可用于催化、传感器、电子器件、高温结构材料等领域。

例如,氧化锆陶瓷具有高温稳定性和优异的机械性能,可用于高温气体分离和固体氧化物燃料电池等应用。

五、生物材料生物材料是指具有生物相容性和生物活性的材料,可用于修复和替代人体组织。

生物材料广泛应用于医学领域,如人工关节、脊椎间盘、组织工程和药物传递系统等。

生物材料的开发对于改善人类健康和提高生活质量具有重要意义。

六、功能涂层材料功能涂层材料是将具有特定功能的材料涂覆在基材表面,以赋予基材特定的性能和功能。

功能涂层材料广泛应用于防腐、耐磨、防刮、防腐蚀、隔热和光学等领域。

例如,纳米涂层具有高硬度、耐磨和抗腐蚀性能,可用于汽车、航空航天和建筑等领域。

七、电化学材料电化学材料是指能够在电化学过程中发生电荷转移和电化学反应的材料。

纳米材料在化工领域中的应用

纳米材料在化工领域中的应用

纳米材料在化工领域中的应用作者:陈丽丽孙喜京来源:《中国化工贸易·上旬刊》2017年第07期摘要:纳米材料是近年来材料学中的一种新型材料,纳米材料以其优良的性能越来越受到各个行业的关注,应用领域广泛,例如在催化、涂料、医药、污水处理、空气净化等行业,当今世界各国对于纳米材料的研究投入都相当大,本文针对纳米材料的性质、应用等方面展开进一步的研究。

关键词:纳米材料;高分子材料;污水处理;化工;应用纳米材料是指的大小处于纳米级(1-100mm)的材料,这种材料由纳米粒子组成,纳米粒子的大小介于原子和分子之间,因此它具有一般材料不具有的特殊性质,在许多领域中,尤其是化工、催化剂、涂料、医药等化工行业中,这些特殊的性质展现出了良好的性能,被广泛的利用,在其他精细化工方面的应用也较多,本文对纳米材料在化工领域的应用进行阐述。

1纳米材料的特殊性质1.1力学性质由于纳米材料由纳米粒子组成,而粒子处于纳米级时,材料的强度、硬度等力学性质会随着粒子的粒径减小而增大。

正是由于纳米材料的这种性质,它可以被用于某些需要强度和硬度的包装上,解决大多包装容易破坏的问题,例如在塑料中加入纳米二氧化钛、纳米碳酸钙等材料,可以改进塑料在许多方面的缺陷,提高塑料力学方面的性能。

塑料本身耐热性差、脆性大、强度低、透明度低等缺点通过在塑料中加入无机纳米材料后都取得了很好的效果,纳米材料对于塑料行业无疑是一次重要的技术性突破。

1.2磁学性质纳米材料中纳米粒子由于粒径处于纳米级别,各个纳米晶粒之间的此理作用反映到纳米材料中,影响材料磁学性质。

纳米晶粒的磁各向异性和晶粒间的磁相互作用对纳米颗粒的磁化作用起到了决定性作用,而纳米晶粒的磁各向异性与晶粒的形状、结构等物理性质有很大的关系,这就体现了纳米颗粒的小尺寸对于纳米材料磁学性质的作用。

1.3电学性质纳米结构的电阻较其他晶结材料高是由于纳米结构的晶结面上的原子体积分数增大,在电器元件中能够发挥较好的作用,其良好的电学性能,例如高速、高容量、体积微小,都比现如今的半导体材料更好,因此在不久的将来,由纳米材料制造的电器元件有可能将代替现有的半导体材料,在电气行业中发挥重要的作用。

纳米材料的特性及应用前景

纳米材料的特性及应用前景

纳米材料的特性及应用前景作者:王德红刘文来源:《读写算·教研版》2014年第14期摘要:本文通过对纳米材料的简介引出纳米材料的定义,从而介绍了纳米材料的两大特性,尤其是小尺寸性质中的力学特性、热学特性、电学特性、磁特性等,并分析了纳米材料在信息技术、环境保护、能源工程、精细化工和医药卫生等方面的应用及应用前景。

关键词:纳米材料;特性;应用中图分类号:G712 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)14-001-01一、引言自从20世纪发现纳米材料以来,纳米材料被誉为是21世纪构成未来智能社会的四大支柱之一,而碳纳米管是纳米材料中最富有代表性,并且是性能最优异的材料。

由于碳纳米管具有强度高、重量轻、性能稳定、柔软灵活、导热性好、比表面积大并具有许多吸引人的电子性质。

二、纳米材料的基本特性由于纳米材料是由相当于分子尺寸甚至是原子尺寸的微小单元组成,也正因为这样,纳米材料具有了一些区别于相同化学元素形成的其他物质材料特殊的物理或是化学特性例如:其力学特性、电学特性、磁学特性、热学特性等,这些特性在当前飞速发展的各个科技领域内得到了应用。

1、表面效应纳米材料的表面效应[1]是指纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随粒径的变小而急剧增大后所引起的性质上的变化。

随着粒径变小,表面原子所占百分数将会显著增加。

当粒径降到1nm时,表面原子数比例达到约90%以上,原子几乎全部集中到纳米粒子表面。

由于纳米粒子表面原子数增多,表面原子配位数不足和高的表面能,使这些原子易与其它原子相结合而稳定下来,故具有很高的化学活性。

2、小尺寸效应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,比表面积增加,从而产生一系列新奇的性质:(1)力学性质(2)热学性质纳米材料的比热和热膨胀系数都大于同类粗晶材料和非晶体材料的值,这是由于界面原子排列较为混乱、原子密度低、界面原子耦合作用变弱的结果。

精细化工现状发展及策略

精细化工现状发展及策略

精细化工现状发展及策略在精细化工领域,世界范围内的发展迅速,并在科技创新、经济发展和环境保护等方面取得了巨大突破。

精细化工是指通过微观、指纹和定制的方式对化学物质进行精确设计和生产的工艺。

它与传统的化工产业相比,更加注重产品的精确性、先进性和环保性。

首先,精细化工在科技创新方面取得了显著的进展。

随着科技的进步和信息技术的发展,精细化工领域涌现出了许多新的技术和方法。

例如,基于纳米技术的新材料研究已经取得了很大成就,这些纳米材料具有独特的力学、光学和电学性质,广泛应用于电子、能源和生物医学等领域。

此外,基于生物技术的精细化工也得到了快速发展,通过合成生物学和基因工程等方法,可以生产出更纯净、高效的化学品。

其次,精细化工在经济发展方面发挥了重要作用。

精细化工产品在许多领域都有着广泛的应用,如医药、农药、功能性材料等。

这些产品的研发和生产不仅满足了人们对高品质生活的需求,也为经济增长提供了有力支持。

根据《精细化工产业发展规划》,到2025年,我国精细化工产业的总产值将超过10万亿元,成为国民经济的重要支柱产业。

然而,精细化工的发展也面临一些挑战。

首先,技术壁垒较高,研发成本较大。

精细化工产品通常具有复杂的结构和制备工艺,需要投入大量研发资源和资金。

其次,环境污染和安全风险是制约精细化工发展的重要因素。

一些精细化工产业的废水、废气和废渣对环境产生了严重污染,这对于环境保护和可持续发展构成了挑战。

此外,新兴产业的发展也面临市场需求不确定性和竞争压力,需要制定有效的发展策略。

为了进一步发展精细化工产业,需要采取以下策略。

首先,加强科技创新,提升技术水平。

政府和企业应加大对精细化工科研机构和高等院校的支持,加强科技创新平台建设,提高研究人员的科研能力。

其次,促进产学研合作,加强科技成果的转化和应用。

政府应制定相应的政策和措施,鼓励企业与科研机构合作,加快科技成果的转移转化,推动精细化工技术的实际运用。

此外,加强环境保护与安全管理是发展精细化工产业的重要保障。

浅述纳米材料的生产现状及其在化工生产中的应用

浅述纳米材料的生产现状及其在化工生产中的应用

期纳 米材料这 一概念 形成 以后 ,世界 各 进 入市场 , 所创造 的经济效 益 以2 %速 应 效率 ,控制反 应速度 ,甚 至使原来 不 0
中国 辈 铸 工 韭 2 8 第5 分 0年 期 0
论 文选 萃
Th s s e i
能进 行的反 应也能进 行 。纳米微 粒作催 料 的功 能化 具有极 大 的可能 。借助 传统 的应用 前景 ,将为涂 层技术 带来 一场新 化剂 比一 般催化剂 的反应速 度提高 1 ~ 0 的涂层 技术 ,添加 纳米材料 ,可获 得纳 的技术革 命 ,也将推 动复合 材料 的研究
论 文 选 萃
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浅 述 纳 米材 料 的 生 产 现 状 及
其 在化 工 生 产 中 的应 用
闫 宏 芹
天 津 华 能 能 源 设 备 有 限 纳米 材料 的特 点 及 生 产现 状 , 阐述 了其 在 化 工 生 产 中的 应 用 ,纳 米科 学技 术 的诞 生 ,将 对 摘
的物理和化学 特性 ,在 众多领域 特别 是 的制备技 术和涂层 工艺 、纳米添 加功能 传统催 化剂 的催化效率 低 ,而且其制备
在 光 、 电 、磁 、催 化 等 方 面 具 有 非 常 重 油漆涂料 的研究 、纳米添 加塑料 改性 以 是凭 经验进 行的 ,不仅造成生 产原料的 大 的应用 价值 。
粒 ,可 近 似 地 看 成 是 一 个 短 路 的 微 型 电 能涂层 是赋予 基体 所不具 备 的性能 ,从 产 品数量 繁多 ,用途广 泛 ,并且 影响到 池 ,用 能 量 大 于 半 导 体 能 隙 的 光 照 射 半 而获得 传统涂 层没 有的功 能 。结构 涂层 人 类 生 活 的 方 方 面 面 。纳 米 材 料 的 优 越 导 体 分 散 系 时 ,半 导 体 纳 米 粒 子 吸 收 光 有 超 硬 、 耐 磨 涂 层 ,抗 氧 化 、耐 热 、 阻 性 无 疑 也 会 给 精 细 化 工 带 来 福 音 ,并 显

2024年精细化工市场前景分析

2024年精细化工市场前景分析

精细化工市场前景分析1. 引言精细化工是指对原始化学物质进行精密控制和处理,以生产高纯度和高附加值的化学品的一种工艺。

随着世界经济的发展和科技的进步,精细化工市场正面临着巨大的发展机遇。

本文将分析精细化工市场的现状,探讨其未来的发展前景。

2. 精细化工市场的现状精细化工市场已经成为全球化学工业的关键部分。

该市场的规模不断扩大,产品种类也越来越多样化。

精细化工产品广泛应用于医药、电子、涂料、塑料等行业,对各个领域的发展起着重要的推动作用。

目前,全球精细化工市场的主要特点包括:•市场需求稳定增长:随着全球人口增长和中产阶级的扩大,对精细化工产品的需求不断增加。

•技术创新推动市场发展:新材料、新工艺和新技术的出现为精细化工市场带来了新的发展机遇。

•地区市场差异明显:发达国家市场相对饱和,发展中国家市场潜力巨大。

然而,精细化工市场也面临着一些挑战:•环境和安全问题:精细化工生产过程中可能会产生污染物和危险品,需要加强环境和安全管理。

•价格波动:原材料价格的波动对精细化工产品的成本和利润率造成影响。

•国际贸易保护主义:部分国家采取贸易限制措施,对精细化工产品的国际贸易带来不确定性。

3. 精细化工市场的未来发展趋势尽管面临一些挑战,精细化工市场在未来仍然具有广阔的发展前景。

以下是未来发展的一些趋势:•市场细分和定制化:随着消费者对个性化产品的需求增加,精细化工市场将面临市场细分和定制化的趋势,为企业带来更多商机。

•绿色化和可持续发展:环境保护意识的增强将推动精细化工行业向绿色化和可持续发展转型,这将是未来市场的发展方向。

•高新技术应用:新材料、纳米技术、生物技术等高新技术的应用将推动精细化工行业的创新和发展。

•区域市场的重要性增加:发展中国家市场的崛起将使精细化工市场的重心逐渐向亚洲、拉美等地区转移。

4. 总结精细化工市场作为全球化学工业的关键部分,拥有广阔的发展前景。

尽管面临一些挑战,精细化工市场在技术创新、市场细分、绿色化和可持续发展等方面都有巨大的发展潜力。

纳米材料的特性及其在化工生产中的应用

纳米材料的特性及其在化工生产中的应用

纳米材料的特性及其在化工生产中的应用论文导读:纳米材料(又称超细微粒、超细粉未)由表面(界面)结构组元构成,是处在原子簇和宏观物体交界过渡区域的一种典型系统,粒径介于原子团簇与常规粉体之间,一般不超过100nm,而且界面组元中含有相当量的不饱和配位键、端键及悬键。

其特殊的结构层次使它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。

近年来,纳米材料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。

关键词:纳米材料,化工,应用1前言纳米材料(又称超细微粒、超细粉未)由表面(界面)结构组元构成,是处在原子簇和宏观物体交界过渡区域的一种典型系统,粒径介于原子团簇与常规粉体之间,一般不超过100nm,而且界面组元中含有相当量的不饱和配位键、端键及悬键。

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。

近年来,纳米材料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。

2纳米材料特性2.1具有很强的表面活性纳米超微颗粒很高的“比表面积”决定了其表面具有很高的活性。

免费论文参考网。

在空气中,纳米金属颗粒会迅速氧化而燃烧。

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、贮气材料和低熔点材料。

将纳米微粒用做催化剂,将使纳米材料大显身手。

如超细硼粉、高铬酸铵粉可以作为炸药的有效催化剂;超细银粉可以成为乙烯氧化的催化剂;超细的镍粉、银粉的轻烧结效率,超细微颗粒的轻烧结体可以生成微孔过滤器,作为吸咐氢气等气体的储藏材料,还可作为陶瓷的着色剂,用于工艺品的美术图案中。

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2.2具有特殊的光学性质所有的金属在超微颗粒状态时都呈现为黑色。

尺寸越小,颜色越黑,银白色的铂(白金)变成铂黑,金属铬变成铬黑。

由此可见,金属超微颗粒对光的反射率很低,通常可低于l%,大约几微米厚度的膜就能起到完全消光的作用。

利用这个特性可以制造高效率的光热、光电转换材料,以很高的效率将太阳能转变为热能、电能。

纳米技术在精细化工中的应用与发展前景

纳米技术在精细化工中的应用与发展前景

一、应用1.高分子(1)涂料将纳米材料应用与涂料中可分为两种情况:一是将纳米材料分散于传统涂料后得到的纳米材料改性涂料;二是完全有纳米粒子组成的纳米涂层材料。

前者主要利用纳米粒子的抗紫外线、光催化等性能对传统涂料进行改性,从而提高涂料的某些性能。

由于纳米材料改性涂料的工艺相对简单,工业可行性好,因此目前的研究工作大多集中在该领域。

一方面纳米材料改性涂料不仅在常规的力学性能如附着力、抗冲击、柔韧性等方面会得到提高,而且还有可能提高涂料的耐老化、耐腐蚀、抗辐射性能。

此外,纳米材料改性涂料还可能出现某些特殊功能:自清洁、抗静电、隐身吸波、阻燃等性能。

纳米材料是粒径非常微小的细微颗粒,其表面活性相当高,如何将其有效的分散在涂料体系中,是纳米材料在涂料中应用的关键问题。

纳米材料的表面处理、添加方式、分散设备的选择等,直接影响到纳米材料在涂料中的分散状态。

xin\纳米材料在涂料中的应用进展_刘红波.pdf(2)塑料纳米S Oi2对塑料不仅起补强作用,而且具有许多新的特性。

利用它透光、粒度小,可使塑料变得更致密,可使塑料薄膜的透明度、强度和韧性、防水性能大大提高。

"纳米塑料"是指基体为高分子聚合物,通过纳米粒子在塑料树脂中的充分分散,有效地提高了塑料的耐热、耐候、耐磨等性能。

"纳米塑料"能使普通塑料具有象陶瓷材料一样的刚性和耐热性,同时又保留了塑料本身所具备的韧性、耐冲击性和易加工性。

目前,能实行产业化的有通过纳米粒子改性的NPE、NPET和NPA6(即纳米聚乙烯、纳米PET聚脂、纳米尼龙6)利用纳米粒子,将银(Ag+)设计到粒子表面的微孔中并稳定,就能制成纳米栽银抗菌材料,将这种材料加入到塑料中去就能使塑料具有抗菌防霉,自洁等优良性能,使其成为绿色环保产品。

目前,已在ABS、SPVC、HIPS、PP塑料中得到应用。

(3)粘合剂和密封胶将纳米材料如纳米SiO2作为添加剂加入到粘合剂和密封胶中,使粘合剂的粘结效果和密封胶的密封性都大大提高。

分析碳纳米管技术在化工行业中的应用价值

分析碳纳米管技术在化工行业中的应用价值
高 了碳 纳 米 管 的 产 能 。由此 ห้องสมุดไป่ตู้ 见 。 碳 纳 米 技 术 在化 工 产 业 的 应用 在 我 国也 同样 引 起 了狂 热 。它 的 应 用前 景 非 常 开 阔 , 几 乎 涉 及 化 工、 物 理 的 各个 行 业 。

1 0 6 4 mg每 小 时 , 每小 时 比 过 去 产 率 提 高 了 3 0 0多 m g , 从 此 开 启 了我 国 碳 纳 米管 在 精 细 化 工催 化 领 域 的应 用价 值 。 接着 . P l a n e i x
关键 词 : 碳 纳米 管 技 术 化 工 行 业 应 用价 值
前言 :
化 剂 ,这 种 加 入 碳 纳 米 管 的 催 化 剂 , 甲 醇 的 产 率 可 以 达 到
2 0 0 1年 , 我 国南 风 化 工 结 合 清 华 大 学 纳 米化 工工 程 中 心 建 立 了迄 今 为 止 世 界 上 最 大 的碳 纳 米 管 生产 线 。 2 0 0 7年 9月 . 拜 耳 材 料科 技公 司在 L a u f e n b u r g镇 建 立 了纳 米 管 的生 产线 。大 大 提
了碳 纳 米 管 在化 工添 加 剂 中 新 的应 用 价 值 。之 后 , 碳 纳 米 管 在化
1 9 7 0年 , 荷 兰 飞利 浦 研 究 室 和 美 国 B r o o k h a v e n国 家 实 验 室
发 现 了可 以储 存 氢 的 L a N i 5 、 F e T i .揭开 了对 氢 气 储 存 的 研 究 序 幕 。接 着 1 9 9 9年 , 加州理工大学的 Y . Y e和 莱 斯 大 学 的 J . L i U 研 究 出 了纳 米管 储 存 氢 气 的功 能 .但 是 在 同年 年 底 密 歇根 大 学 的R . T. Y a n g指 出 P . C h e n的实 验并 不 成 功 , 他 所测 得 的 碳 纳

化工工艺新技术

化工工艺新技术

化工工艺新技术在化工工艺领域,新的技术不断涌现,推动了行业的发展和进步。

本文将从三个方面介绍化工工艺新技术的应用和发展。

一、精细化合物制备技术随着社会的发展和需求的变化,化工行业中对高纯化合物和多功能化合物的需求越来越大。

这也促进了精细化合物制备技术的发展。

这种技术利用了新型催化剂、新型反应器和着重研究反应机理等先进技术,以实现更高效、更环保的制备方法。

例如,研究人员发现了新型高效催化剂,在合成反应中可以比传统催化剂提高数倍的产量和反应效率。

此外,还有新型反应器技术,如流动化床反应器,它可以提高反应速率和均匀度。

在混合物分离和提纯方面,超临界流体提取技术可以避免溶剂浪费和污染,也成为研究热点之一。

二、生物质能源利用技术由于石化能源存在着能源枯竭和环境污染等问题,生物质能源利用技术成为了科学家们的研究热点。

生物质能源包括植物、动物残体、微生物等生物来源的能源资源,可以生成能源、化学品和材料等,而且与化石燃料相比具有可再生、环保等优势。

在生物质能源利用技术中,生物转化技术、微生物代谢工程、生物质制氢等技术得到了广泛的关注。

生物转化技术利用微生物、真菌等转化能力强的有机物质将生物质转化成可用于生产的酒精、食品添加剂等。

微生物代谢工程技术将改造化合物代谢途径,解决传统合成工艺所存在的问题。

生物质制氢则是利用生物反应器将废弃物转化为氢气。

三、纳米技术在化工工艺中的应用纳米技术是热门的新兴科学,其在化学、材料学等领域的应用取得了很大的成就,广泛应用于化工工业中。

纳米技术可用于制备纳米颗粒、纳米材料等,也可用于表面改性、纳米组装和聚合等方面。

纳米技术在制备材料、改善材料性能方面的适用性非常广泛,如应用于合成新型高分子、纳米杂化材料等。

纳米表面改性技术则可以用于纳米材料表面的改性,以提高材料的稳定性、亲水性等。

聚合反应体系中,纳米型高分子复合物可以扩展其应用领域、提高材料性能和实现新的应用方向。

总之,化工工艺新技术的不断涌现,不仅为生产带来高效、绿色、低成本的解决方案,也为整个行业的进步带来了新的动力。

化学毕业论文纳米材料在化工生产中的应用

化学毕业论文纳米材料在化工生产中的应用

纳米材料在化工生产中的应用纳米材料在结构、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。

纳米材料在涂料、精细化工生产中的应用

纳米材料在涂料、精细化工生产中的应用
第1 9期 总第 13期科 技 与 经 济
I n rMo g l ce c c n lg & E o o n e n oi S in eTe h oo y a c n my
No 1 . 9,t e 1 3 h i u h 7 t se s Oc . 0 8 t2 0
材料 , 可进 一 步 提 高 其 防 护 能 力 , 现 防 紫 外 线 照 实
射 、 大 气 侵 害 和 抗 降 解 、 色 等 。 卫 生 用 品 上 应 耐 变 在 用 可 起 到杀 菌 保 沽 作 用 。在 标 牌 上 使 用 纳 米 材 料 涂
层 , 利 用 其 光 学 特 性 , 到 储 存 太 阳 能 、 约 能 源 可 达 节
也 得 到 了一 定 的 应用 , 显 示 出 它 的 独 特魅 力 。 并
1 在 涂 料 方 面 的 应 用
纳 米 材 料 由 于 其 表 面 和 结 构 的 特 殊 性 , 有 一 具 般材料 难以获得 的优异性 能 , 示 出强大 的生命力 。 显
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 , 得 材 料 的 功 能 化 使 具 有 极 大 的 可 能 。 借 助 手 传 统 的 涂 层 技 术 , 加 纳 添 米 材 料 , 获 得 纳 米 复 合 体 系 涂 层 , 现 功 能 的 飞 可 实 跃 , 得 传 统 涂 层 功 能 改 性 。 涂 层 按 其 用 途 可 分 为 使 结 构 涂 层 和 功 能 涂 层 。 结 构 涂层 是 指 提 高 基 体 的 某 些 性 质 和 改 性 ; 能 涂 层 是 赋 予 基 体 所 不 具 备 的 性 功 能 , 而 获 得 传 统 涂 层 没 有 的 功 能 。 结 梅 涂 层 有 趣 从 硬 、 磨 涂 层 , 氧 化 、 热 、 燃 涂 层 , 腐 蚀 、 饰 耐 抗 耐 阻 耐 装 涂 层 等 ; 能 涂 层 有 消 光 、 反 射 、 选 择 吸 收 的 光 功 光 光 学 涂层 , 电 、 缘 、 导体 特性 的点 学 涂层 , 敏、 导 绝 半 氧 湿 敏 、 敏 的 敏 感 特 性 涂 层 等 。 在 涂 料 中加 入 纳 米 气

化工行业前景及趋势展望

化工行业前景及趋势展望

化工行业前景及趋势展望目录一、前言 (2)二、经济效益和社会效益分析 (3)三、行业前景 (5)四、未来发展规划 (7)五、总结 (9)一、前言声明:本文内容来源于公开渠道或根据行业大模型生成,对文中内容的准确性不作任何保证。

本文内容仅供参考,不构成相关领域的建议和依据。

化工产品的生产成本受原材料价格的影响较大。

原材料价格的波动会导致产品成本的波动,进而影响企业的盈利。

企业需要加强原材料采购管理,降低采购成本,以应对原材料价格波动的挑战。

国内外化工企业在技术、品牌、渠道等方面的竞争日益激烈。

国内企业需加强技术创新,提高产品质量和服务水平,以应对国外企业的竞争压力。

国内企业也需关注国际市场的发展动态,积极拓展海外市场。

随着全球经济的稳步发展和人口的增长,化工产品的需求持续增长。

尤其是在新兴领域,如新能源、生物技术、新材料等方面,对化工产品有着巨大的潜在需求。

随着工业化进程的推进和人们生活水平的提高,传统化工领域的需求也在稳步增长。

全球各国的政策法规对化工行业的发展产生重要影响。

环保法规、安全生产标准、税收政策等都直接影响到化工企业的运营成本和市场竞争力。

因此,全球化工企业需密切关注各国政策法规的变化,并做出相应的战略调整。

化工行业面临资源环境约束加剧、技术创新压力增大、市场竞争激烈等挑战。

环保法规的加强和安全生产标准的提高也对化工企业提出了更高的要求。

因此,化工企业需要加强技术创新和产业升级,提高竞争力和可持续发展能力。

二、经济效益和社会效益分析(一)经济效益分析1、市场需求驱动经济增长随着全球经济的持续发展和工业化进程的推进,化工产品的需求不断增长。

成立化工公司可以满足国内外市场对化工产品日益增长的需求,从而带来可观的经济效益。

2、竞争优势提升盈利空间新成立的化工公司可以通过技术创新、成本管理、市场拓展等手段形成竞争优势,提升盈利空间。

此外,还可以通过产业链的整合,实现上下游企业的协同发展,提高整体盈利能力。

纳米材料的应用

纳米材料的应用

纳米材料的应用摘要:纳米材料由于其独特的效应,使得纳米材料具有不同于常规材料的特殊用途。

近年来,随着科学技术尤其是纳米技术的发展,纳米材料已经从高精尖领域逐渐走到百姓的生活之中,它的科学价值及应用价值逐渐被发现和认识,纳米技术的研究得到了更多的关注。

本文将从纳米材料的概况、发展、应用与前景进行介绍、分析和总结。

关键词:纳米材料;应用;纳米技术1 纳米材料的概况纳米材料是指晶粒尺寸为纳米级(10-9m)的超细材料。

它的微粒尺寸大于原子簇,小于通常的微粒,一般为1~102nm。

它包括体积分数近似相等的两个部分:一是直径为几个或几十个纳米的粒子,二是粒子间的界面。

前者具有长程序的晶状结构,后者是既没有长程序也没有短程序的无序结构。

材料的结构决定材料的性质。

纳米材料的特殊结构决定了纳米材料具有一系列的特异效应(如:表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和量子隧道效应等),因而出现常规材料所没有的一些特别性能,从而使纳米材料己获得和正在获得广泛的应用。

2 纳米材料的发展自上世纪70年代纳米颗粒材料问世以来,80年代中期在实验室合成了纳米块体材料,至今已有30多年的历史,但真正成为材料科学和凝聚态物理研究的前沿热点是在80年代中期以后。

因此,从其研究的内涵和特点来看大致可划分为三个阶段。

第一阶段(1990年以前)主要是在实验室探索,用各种手段制备各种材料的纳米颗粒粉体,合成块体(包括薄膜),研究评估表征的方法,探索纳米材料不同于常规材料的特殊性能。

1984年,格雷特采用气体冷凝方法,制备成功铁纳米微粉。

随后,美国、德国和日本科学家先后制成多种纳米材料粉末及烧结块体材料,开始了纳米材料及技术的研究时代。

对纳米颗粒和纳米块体材料结构的研究在80年代末期一度形成热潮。

研究的对象一般局限在单一材料和单相材料,国际上通常把这类纳米材料称纳米晶或纳米相材料。

第二阶段(1994年前)人们关注的热点是如何利用纳米材料已挖掘出来的奇特物理、化学和力学性能,设计纳米复合材料,通常采用纳米微粒与纳米微粒复合,纳米微粒与常规块体复合及发展复合材料的合成及物性的探索,一度成为纳米材料研究的主导方向。

纳米材料研究现状及展望

纳米材料研究现状及展望

纳米材料研究现状及展望摘要:在充满生机的21世纪,信息、生物技术、能源、环境、先进制造技术和国防的高速发展必然对材料提出新的需求,组件的小型化、智能化、高集成、高密度存储和超快传输等对材料的尺寸要求越来越小;航空航天、新型军事装备及先进制造技术等对材料性能要求越来越高。

新材料的创新,以及在此基础上诱发的新技术。

本文介绍了纳米材料和纳米技术的概念及其研究进展,并且着重介绍了纳米科技在催化、精细化工、浆料等领域的应用。

关键词:纳米材料纳米技术研究进展应用发展趋势前言新产品的创新是未来10年对社会发展、经济振兴、国力增强最有影响力的战略研究领域,纳米材料将是起重要作用的关键材料之一。

纳米材料和纳米结构是当今新材料研究领域中最富有活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象,也是纳米科技中最为活跃、最接近应用的重要组成部分。

1、纳米材料和纳米技术什么是纳米材料?纳米[1](nm)是长度单位,一纳米是十亿分之一米,对宏观物质来说,纳米是一个很小的单位,不如,人的头发丝的直径一般为7000—8000nm,人体红细胞的直径一般为3000—5000nm,一般病毒的直径也在几十至几百纳米大小,金属的晶粒尺寸一般在微米量级;对于微观物质如原子、分子等以前用埃来表示,1埃相当于1个氢原子的直径,1纳米是10埃。

一般认为纳米材料应该包括两个基本条件:一是材料的特征尺寸在1—100nm之间,二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。

所谓的纳米技术是指:用纳米材料制造新型产品的科学技术。

它是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理学、分子生物学、化学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术、合成技术)结合的产物,纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术,例如纳米电子学、纳米材料学、纳米机械学等。

在新的世纪,纳米将带给人们更多功能超常的生产生活工具,把人们带向一个从未见过的生活环境。

浅谈纳米材料在化工领域中的应用

浅谈纳米材料在化工领域中的应用

的独特魅 力。
1在催化方面的应用
纳 米 微 粒 作 为 催 化 剂 应 用较 多 的 是半 导 体光 催 化剂 , 别是 在 有机 物 制备 方 面 。 特 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 干 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 子一 … 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 , 醇与 如 烃 的氧 化 , 无机离子 氧化还 原 , 有机物 催化 脱 氢T r 氢 、氨 基酸合 成 , un 固氮 反应 , 净化处 水 理 , 煤气变 换等 , 中有些是 多相催 化难以 水 其 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 Ti , O 既有较 高 的 光催 化活性 , 又能 耐酸 碱 , 光稳 定 , 对 无 毒 , 宜易得 , 制备 负载型光 催化剂 的最佳 便 是 选 择 。已有文章 报道 , 用硅胶 为基 质, 选 制得 了催化活性较 高的 Ti /SO O i 负载 型光催化 剂 。Ni Cu— Zn化 合物的纳 米颗粒 , 或 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 铂或钯 催化 剂 。纳 米铂 黑催化 剂可 使乙烯 的氧 化反 应温度 从 6 0℃降至室 0 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

精细化工未来发展及趋势

精细化工未来发展及趋势

精细化工未来发展及趋势精细化工的发展已成为当今世界化工行业发展的一个新趋势。

围绕我国精细化工的发展,分析我国精细化工发展现状和趋势,就国内精细化工的发展前景谈了几点看法。

1、国内为精细化工的的发展现状精细化工,即为生产精细化学品工业的总称。

国际上精细化工已有40-50个门类,10万多个品种。

精细化工生产过程是由化学合成(或天然物质中分离、提取)、制剂加工和商品化等3个部分组成。

大多是灵活性强、功能性全的生产装置和在间歇或半间歇方式进行小批量生产。

西方发达国家的精细化工发展现状。

目前,国外化学工业结构中精细化工的比重(精细化率)上升的速度非常迅速,到20世纪90年底啊末精细化工在发达国家中的比重已达55%-60%o美国20世纪70年代是40%, 20世纪80年代上升为45%, 20世纪90年代已达55%左右;日本也由20世纪70年代的35%上升到目前的50%以上;德国由20世纪70年代39%上升到目前65%左右。

我国的精细化工发展现状。

我国是发展中国家,几十年来化学工业的首要任务是保证吃穿问题,大力发化肥、农药、农膜、灌溉用橡塑管带原材料合成和橡胶加工;大力发展合成纤维(单体)和合成橡胶以及合成树脂,其数量仍有相当大的差距,石油化工产品仍有近50%的缺口。

我国的精细化工就总量而言,已成为世界上主要的精细化工产品生产国之一:染料产量居世界第一位,农药居第二位,涂料居第四位,总体的化工精细化工率约为35%,左右。

截至1999年底止,我国有精细化工企业5000余家,可生产2万多种产品,年产值逾IOOO亿元。

在今后相当长一段时间长,我国的精细化工将处于和石油化工及其他重化工同步发展的状态。

与发达国家相比,我国精细化工存在的突出问题:一是产业结构不合理,高科技所占比例很低,在许多领域如信息化学品磁记录材料、功能树脂等方面还有很大空白,在许多有相对优势的领域也未能形成经济优热(如某些高科技生物技术、新材料技术急待产业化或迅速扩大生产),大部分传统产品也缺乏国际竞争力;二是创新能力弱,人才资源不足,特别是阻碍精细化工发展的体制性因素仍较突出;三是环境污染已成为持续发展的重要制约因素。

纳米科技在现代工业中的应用

纳米科技在现代工业中的应用

纳米科技在现代工业中的应用代昊 2009级应用物理一班 20094705天津理工大学理学院摘要:纳米科技是近期发展起来的新兴科学领域,它正在化学、物理学、生物学和电子工程学的交叉领域形成,而且不断有新的发现和突破。

本文主要讲述纳米科技在现代中的工业应用。

纳米技术在新世纪中的应用前景广阔,从文章来看纳米技术已经涵盖了材料、测量、机械、电子、光学、化学、生物等众多领域,信息技术与纳米技术的关系已密不可分。

从目前研究的进展情况看,纳米技术的应用前景非常广阔。

关键词:纳米科技;纳米工业;纳米发展前景;纳米材料一、引言纳米技术是20世纪80年代末期诞生并迅速崛起的新技术,它的基本涵义是在纳米尺寸范围内认识和改造自然,通过直接操作和安排原子、分子,创造新物质。

纳米(nm)是一个长度单位,纳米体系(通常界定为1~100nm的范围)就在其中。

这一体系既不完全适合于描述宏观领域的牛顿经典力学规律,又不完全适合于描述微观领域的量子力学规律,它表现出了许多独特的性能,需要用全新的理论、方法和表征手段在纳米尺寸范围内认识和改造自然,这就是纳米科技。

纳米科技主要包括:纳米物理、纳米化学、纳米材料、纳米生物纳米电子等分支学科,它们之间既相互独立,又相互联系。

目前,各个分支领域都取得了令人瞩目的成果,纳米科技正处于重大突破的前期。

一些有关纳米科技的研究成果也引起了科学界和社会的广泛关注,以及媒体的广泛报道。

例如大连理工的纳米伦理研究成果,上海华力微电子55纳米工艺产品,加拿大麦吉尔大学利用银纳米粒子紧急制备清洁水,纳米激光器,以及纳米晶体管制成的可弯曲存储器。

甚至我们电脑中的英特尔处理器都少不了纳米的痕迹。

二、基本原理纳米是长度单位,原称“毫微米”,就是109(10亿分之一米)。

纳米科学与技术,有时简称为纳米技术,是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。

从具体的物质说来,人们往往用细如发丝来形容纤细的东西,其实人的头发一般直径为20-50nm,并不细。

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一、应用1.高分子(1)涂料将纳米材料应用与涂料中可分为两种情况:一是将纳米材料分散于传统涂料后得到的纳米材料改性涂料;二是完全有纳米粒子组成的纳米涂层材料。

前者主要利用纳米粒子的抗紫外线、光催化等性能对传统涂料进行改性,从而提高涂料的某些性能。

由于纳米材料改性涂料的工艺相对简单,工业可行性好,因此目前的研究工作大多集中在该领域。

一方面纳米材料改性涂料不仅在常规的力学性能如附着力、抗冲击、柔韧性等方面会得到提高,而且还有可能提高涂料的耐老化、耐腐蚀、抗辐射性能。

此外,纳米材料改性涂料还可能出现某些特殊功能:自清洁、抗静电、隐身吸波、阻燃等性能。

纳米材料是粒径非常微小的细微颗粒,其表面活性相当高,如何将其有效的分散在涂料体系中,是纳米材料在涂料中应用的关键问题。

纳米材料的表面处理、添加方式、分散设备的选择等,直接影响到纳米材料在涂料中的分散状态。

xin\纳米材料在涂料中的应用进展_刘红波.pdf(2)塑料纳米S Oi2对塑料不仅起补强作用, 而且具有许多新的特性。

利用它透光、粒度小, 可使塑料变得更致密, 可使塑料薄膜的透明度、强度和韧性、防水性能大大提高。

"纳米塑料"是指基体为高分子聚合物,通过纳米粒子在塑料树脂中的充分分散,有效地提高了塑料的耐热、耐候、耐磨等性能。

"纳米塑料"能使普通塑料具有象陶瓷材料一样的刚性和耐热性,同时又保留了塑料本身所具备的韧性、耐冲击性和易加工性。

目前,能实行产业化的有通过纳米粒子改性的NPE、NPET和NPA6(即纳米聚乙烯、纳米PET聚脂、纳米尼龙6)利用纳米粒子,将银(Ag+)设计到粒子表面的微孔中并稳定,就能制成纳米栽银抗菌材料,将这种材料加入到塑料中去就能使塑料具有抗菌防霉,自洁等优良性能,使其成为绿色环保产品。

目前,已在ABS、SPVC、HIPS、PP塑料中得到应用。

(3)粘合剂和密封胶将纳米材料如纳米SiO2作为添加剂加入到粘合剂和密封胶中,使粘合剂的粘结效果和密封胶的密封性都大大提高。

其作用机理是在纳米SiO2的表面包覆一层有机材料,是指具有亲水性,将它添加到密封胶中很快形成一种硅石结构,即纳米SiO2形成网络结构掏胶体流动,固体速度加快,提高粘结效果,由于颗粒尺寸小,更增加了胶的密封性。

(4)纤维纳米纤维的用途很广,如将纳米纤维植入织物表面,可形成一层稳定的气体薄膜,制成双疏性界面织物,既可防水,又可防油、防污;用纳米纤维制成的高级防护服,其织物多孔且有膜,不仅能使空气透过,具可呼吸性,还能挡风和过滤微细粒子,对气溶胶有阻挡性,可防生化武器及有毒物质。

以纳米S iO 2和纳米T iO2经适当配比而成的复合粉体作为纤维的添加剂, 可制得满足国防工业要求的抗紫外线辐射的功能纤维。

A.紫外防护纤维B.远红外功能纤维C.抗菌防臭和除臭纤维D.抗静电纤维2.催化领域纳米粒子是一种极好的催化剂,这是由于纳米粒子尺寸小、表面的体积分数较大、表面的化学键状态和电子态与颗粒内部不同、表面原子配位不全,导致表面的活性位置增加,使它具备了作为催化剂的基本条件。

镍或铜锌化合物的纳米粒子对某些有机物的氢化反应是极好的催化剂,可替代昂贵的铂或钯催化剂。

纳米铂黑催化剂可以使乙烯的氧化反应的温度从600 ℃降低到室温。

3.化妆品在防晒产品中以往多使用有机化合物为紫外线吸收剂, 但是存在诸如为了尽可能保护皮肤不接触紫外线而提高添加量之后, 会增加发生皮肤癌以及产生化学性过敏等问题。

在纳米技术被广泛应用的今天, 钠米氧化钛及氧化锌以其安全无毒、能屏蔽紫外线、无毒、无味、不分解、不变质、着色力高、遮盖力强或透明度高、色相好和色谱广等优异性能, 被广泛应用于防晒化妆品中。

从防晒新技术、新原料的发展来看, 它们也是极具发展前途的一类防晒化妆品原料。

纳米原料用在化妆品防晒剂中, 最大的优点是其属于无机惰性原料, 不像有机防晒剂其活性和刺激性较强, 会对皮肤产生毒副作用, 应用非常安全。

例如, TiO2 就是一种很好的纳米防晒原料。

纳米TiO2对长波(320 nm~400 nm)和中波(280 nm~320 nm)均有屏蔽作用, 且自身为白色, 可以随意着色, 在防晒霜、粉底霜、口红和防晒摩丝等化妆品中得到广泛应用。

纳米TiO2 的粒径对紫外线的吸收能力和遮盖力影响很大, 一般以30 nm~50 nm 粒径为最佳。

纳米ZnO 的抗菌性源于两个方面, 其一, Zn2+ 与Ag+、Cu2+一样属于重金属离子, 可与病菌和病毒体内蛋白质上的巯基结合, 从而抑制它们的活性。

其二, 在紫外线的照射下, ZnO 会产生空穴(h +)电子(e - )对, 活泼的空穴和电子分别从纳米ZnO 价带(VB)、导带(CB)迁移至粒子表面, 把表面吸附的水或羟基(OH)转变成氢氧自由基(·OH), 把表面吸附的氧气转变成原子氧(O 2-), 氢氧自由基具有极强的氧化能力, 从而把大多数细菌和病毒杀死。

纳米ZnO 应用于防晒化妆品中, 不但使体系拥有收敛性和抗炎性, 而且具有吸收人体皮肤所分泌出的油脂的功效。

4.医药方面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。

二、展望前景1.材料和制备在纳米尺度上,通过精确地控制尺寸和成分来合成材料单元,制备更轻、更强和可设计的材料,同时具有长寿命和低维修费用的特点;以新原理和新结构在纳米层次上构筑特定性质的材料或自然界不存在的材料、生物材料和仿生材料。

实现材料破坏过程中纳米级损伤的诊断和修复。

纳米材料奇异性:纳米金属的熔点比普通金属低几百度;气体在纳米材料中的扩散速度比在普通材料中快几千倍;纳米磁性材料的磁记录密度可比普通的磁性材料提高10倍;纳米复合材料对光的反射度极低,但对电磁波的吸收性能极强,是隐形技术的突破;纳米材料颗粒与生物细胞结合力很强。

2.微电子和计算机技术纳米结构微处理器的效率提高1兆倍,并实现太比特的存储器(提高1000倍);研制集成纳米传感器系统3.环境和能源发展绿色能源和环境处理技术,减少污染和恢复被破坏的环境;制备孔径lnm的纳孔材料作为催化剂的载体,有序纳米孔材料和纳米膜材料(孔径l0~l00nm)用来消除水和空气中的污染;成倍的提高太阳能电池的能量转换效率。

4.医学与健康纳米技术将给医学带来变革:纳米级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后,可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织;在人工器官外面涂上纳米粒子可预防移植后的排斥反应;研究耐用的与人体友好的人工组织、器官复明和复聪器件;疾病早期诊断的纳米传感器系统。

5.生物技术在纳米尺度上按照预定的对称性和排列制备具有生物活性的蛋白质、核糖核酸等;在纳米材料和器件中植入生物材料使其兼具生物功能和其他功能;生物仿生化学药品和生物可降解材料;动植物的基因改善和治疗,测定DNA的基因芯片等。

6.航天和航空纳米器件在航空航天领域的应用,不仅是增加有效载荷,更重要的是使耗能指标成指数倍的降低。

这方面的研究内容还包括:研制低能耗、抗辐照、高性能计算机;微型航天器用纳米集成的测试、控制电子设备;抗热障、耐磨损的纳米结构涂层材料。

7.国家安全先进的纳米电子器件在信息控制方面的应用;通过纳米机械学,微小机器人的应用将提高部队的灵活性和增加战斗的有效性;用纳米和微米机械设备控制,国家核防卫系统的性能将大幅度提高;通过纳米材料技术的应用,可使武器装备的耐腐蚀、吸波性和隐蔽性大大提高,可用于舰船、潜艇和战斗机等。

蚂蚁士兵:它们可以通过各种途径钻进敌方武器装备中,长期潜伏下来。

一旦启用,这些“纳米士兵”就会各显神通,有的专门破坏敌方电子设备,使其短路、毁坏;有的充当爆破手,用特种炸药引爆目标;有的施放各种化学制剂,使敌方金属变脆、油料凝结或使敌方人员神经麻痹、失去战斗力。

我国纳米技术研究水平。

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