最新纳米功能材料.教学讲义ppt

面、江湖和海洋水面，用纳米TiO2可以降解石油，解决海洋的石油污染 问题。
5．垃圾降解 用纳米TiO2可以加速城市生活垃圾的降解，其速度是大颗粒TiO2
的10倍以上，从而解决大量生活垃圾给城市环境带来的压力。
6．除臭 一般常用的杀菌剂Ag、Cu等能使细胞失去活性，但细菌被杀死后，
可释放出致热和有毒的组分如内毒素。内毒素是致命物质，可引起伤寒、 霍乱等疾病。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。在医院的病房、手术室及生 活空间细菌密集场所安放纳米TiO2光催化剂还具有除臭作用。
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.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
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，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。
生产和使用会造成大量有毒废水。这一环保难题，使用纳米TiO2来 催化降解可以得到根本解决。
3.催化降解技术处理毛纺染整废水 利用纳米TiO2的催化降解特性，可处理毛纺染整废水，具有省资、
高效、节能，最终能使有机物完全矿化、不存在二次污染等特点，显示 出良好的应用前景。
4．石油开采运输 在石油开采运输和使用过程中，有相当数量的石油类物质废弃在地
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。
纳米技术在治理有害气体方面的应用
1.有害气体的来源
空气中超标的二氧化硫(SO2)、一氧化碳(CO)和氮氧化物（NOC）是影响人类健 康的有害气体，纳米材料和纳米技术的应用能够最终解决产生这些气体的污染源问题。 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S02气体，这是S02的最大污染源。
纳米功能材料.
纳米材料初了解…
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。 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。
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：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。
7．自洁效应 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，即其表面具有防污、防雾、易洗、易干等特点。如将TiO2玻璃 镀膜置于水蒸气中，玻璃表面会附着水雾，紫外线光照射后，表面水雾消 失，玻璃重又变得透明。在汽车挡风玻璃、后视镜表面镀上TiO2薄膜，可 防止镜面结雾。
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。
神奇的纳米TiO2
由于纳米TiO2除了具有纳米材料的特点外，还具有光催化性能， 使得它在环境污染治理方面将扮演极其重要的角色。
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。
2.有害气体的是一种非常好的石油脱硫催化剂。以55-70nm的钛 酸钴半径作为催化活体多孔硅胶或 A1203陶瓷作为载体的催化剂，其催化效率 极高。经它催化的石油中硫的含量小于0.01％，达到国际标准。
（2）复合稀土化物的纳米级粉体有极强的氧化还原性能，这是其它任何汽车尾 气净化催化剂所不能比拟的。它的应用可以彻底解决汽车尾气中一氧化碳(CO)和 氮氧化物(NOx)的污染问题。
1．降解空气中的有害有机物
光催化剂可以很好地降解甲醛、甲苯等使内气体污染物，其中 纳米TiO2的降解效率最好，将近达到100％。其降解机理是在光照 条件下将这些有害物质转化为二氧化碳、水和有机酸。纳米TiO2的 光催化剂也可用于石油、化工等产业的工业废气处理，改善厂区周 围空气质量。
2．降解有机磷农物 以前70年代发展起来的农药品种占我国农药产量的80％，它的