纳米材料与技术在水处理中的应用
纳米材料在水处理中的应用方法
纳米材料在水处理中的应用方法概述：随着工业化和人口的增长，水资源的污染日益严重，水处理技术变得越来越重要。
纳米材料因其独特的物理和化学性质，在水处理领域中展示出了广泛的应用前景。
本文将探讨纳米材料在水处理中的应用方法，包括吸附、催化、抗菌和分离等方面。
一、纳米材料吸附方法的应用吸附是水处理过程中最常用的方法之一。
纳米材料由于其大比表面积、高吸附容量和可调控性等特点，成为了优质的吸附剂。
1.1 纳米吸附剂的制备利用纳米材料吸附污染物需要制备合适的吸附剂。
常见的纳米吸附剂包括氧化铁纳米颗粒、氧化铝纳米棒、碳纳米管等。
这些纳米材料的合成可以通过物理和化学方法实现，如凝胶法、溶胶凝胶法、共沉淀法等。
1.2 纳米吸附剂的应用纳米吸附剂可以应用于吸附去除重金属离子、有机物和微生物等。
这些吸附剂可以通过改变表面性质来提高吸附效率和选择性。
此外，利用纳米吸附剂还可以实现重金属离子的控释和杀菌作用等。
二、纳米材料催化方法的应用纳米材料在水处理领域中还可作为催化剂，通过催化反应来降解有害物质。
2.1 纳米催化剂的制备纳米材料催化剂的制备通常采用溶胶-凝胶法、热分解法或共沉淀法等。
在制备过程中，需要注意控制纳米颗粒的尺寸和形貌，以增强催化活性。
2.2 纳米催化剂的应用纳米催化剂在水处理中可应用于降解有机物、氧化重金属和分解水中的有害化学物质等。
例如，二氧化钛纳米材料常用于催化光解水产生氢气。
三、纳米材料抗菌性能在水处理中的应用水中微生物的滋生往往导致水质污染和传染疾病的传播。
纳米材料的抗菌性能使其在水处理中发挥重要作用。
3.1 纳米抗菌材料的制备常见的纳米抗菌材料包括银、铜、锌等纳米颗粒，以及氧化锌、二氧化钛等纳米薄膜。
这些材料可以通过化学合成、溶胶法或热分解法等方法制备得到。
3.2 纳米抗菌材料的应用利用纳米抗菌材料可以抑制水中微生物的生长和繁殖。
这种抗菌性能可以应用于制备水处理剂、杀灭水中的病原微生物和控制管道污染等方面。
纳米科技在水处理领域的应用案例解析
纳米科技在水处理领域的应用案例解析纳米科技是指在纳米尺度（1-100纳米）上进行研究和应用的技术，它具有独特的物理、化学和生物特性，被广泛应用于各个领域。
在水处理领域，纳米科技也展现出广阔的应用前景，通过纳米材料的特性可以提高水质的净化效果、资源的利用效率，同时也降低了传统水处理方法所带来的环境压力。
以下将介绍几个纳米科技在水处理领域的应用案例。
首先，纳米颗粒在水处理中的应用。
纳米颗粒是应用纳米科技的一种重要形式，由于其特殊表面活性和大比表面积，纳米颗粒可以吸附水中的污染物质，有效去除水中的溶解性有机物、重金属离子等有害物质。
例如，银纳米颗粒的抗菌性能能够杀灭水中的细菌和病毒，被广泛应用于水源净化、水处理设备等领域。
而二氧化钛纳米颗粒则能够通过光催化氧化降解水中的有机物质，如亚甲基蓝、苯酚等。
这些纳米颗粒在水处理中的应用，有效地提高了水的净化效率，减少了对环境的影响。
其次，纳米膜技术在水处理中的应用。
纳米膜是一种由纳米材料构成的薄膜，具有高效的分离性能和选择性，能够有效过滤水中的微小颗粒、溶解性有机物、离子等。
纳米膜技术已经被广泛应用于反渗透脱盐、超滤和纳滤等水处理过程中。
例如，通过纳米膜技术可以高效地去除水中的盐分，减少海水淡化过程中的能耗和成本。
同时，纳米膜技术还可以用于处理工业废水、生活污水等，有效地提高水的质量，并实现废水的资源化利用。
此外，纳米吸附材料在水处理中的应用也值得关注。
纳米吸附材料具有高比表面积和吸附活性，可以对水中的有机物、重金属离子等进行有效吸附。
通过与纳米材料的复合，可以制备出吸附性能优异、重复利用性能良好的纳米吸附材料，用于水中有害物质的去除。
例如，纳米炭材料具有较大的比表面积和孔隙结构，能够高效地吸附水中的有机物。
基于纳米碳材料的吸附剂已经在工业废水处理、农药残留去除等方面得到了广泛应用。
此外，磁性纳米吸附材料还具有可调控性强、重复回收性好等优点，以其为基础制备的吸附剂能够方便地从水中分离和回收。
纳米材料在水处理中的有效应用方法
纳米材料在水处理中的有效应用方法水是人类生活中不可或缺的资源，然而，由于不可持续的工业化和城市化发展，水资源面临着严重的污染和稀缺问题。
因此，寻找高效、经济、环保的水处理方法变得尤为重要。
纳米材料作为一种新兴的材料，具有特殊的物理和化学性质，被广泛应用于各个领域，包括水处理。
本文将探讨纳米材料在水处理中的有效应用方法。
一、纳米材料的特性和优势纳米材料是具有尺寸在纳米级别的材料，其特性与常规材料不同。
首先，纳米材料具有巨大的比表面积和高表面能量，这使得其具有出色的反应活性。
其次，纳米材料具有特殊的光学性质，如表面增强拉曼散射、量子尺寸效应等，这使得其在水处理中能够实现快速的吸附和降解。
此外，纳米材料具有独特的电学、磁学等性质，这对于高效水处理过程起到了重要作用。
二、纳米材料在水处理中的应用方法1. 纳米材料的吸附应用纳米材料由于其巨大的比表面积和高表面能量，在水处理中被广泛应用于吸附污染物。
例如，纳米氧化铁可以通过静电相互作用和表面吸附作用，高效地去除重金属离子。
纳米碳材料如活性炭、石墨烯等也可以通过吸附作用去除有机污染物。
2. 纳米材料的催化应用纳米材料具有出色的催化性能，可以在水处理过程中加速反应速率和提高反应效果。
例如，纳米钛酸盐可以作为催化剂来催化光催化降解有机污染物。
纳米金属催化剂如铜、铁、钯等也可以用于水中有机污染物的降解。
3. 纳米材料的分离应用纳米材料由于其特殊的物理性质，如孔隙结构和分子筛效应，可以实现对水中溶解物和悬浮物的高效分离。
例如，纳米复合材料膜可以通过纳米孔道的选择性传递，实现对不同分子大小和电荷的分离，从而去除水中的离子和微生物。
4. 纳米材料的光催化应用纳米材料的特殊光学性质使其在光催化水处理过程中表现出色。
例如，纳米二氧化钛作为一种重要的光催化剂，可以利用太阳光或紫外光来降解水中的有机物，实现高效的光解水氧化反应，从而达到净化水质的目的。
三、纳米材料在水处理中的挑战和前景纳米材料在水处理中具有广阔的应用前景，但仍然面临着一些挑战。
纳米材料在水处理领域的应用技巧
纳米材料在水处理领域的应用技巧水是生命之源，但由于工业污染、农业活动和人口增长等原因，水资源的短缺和水质污染已成为全球关注的问题。
纳米材料作为一种新兴的材料，具有特殊的物理和化学性质，对水处理领域具有巨大的潜力。
本文将介绍纳米材料在水处理领域的应用技巧，并讨论其在水污染治理、水质改善和水资源回收等方面的作用。
1. 纳米材料在水污染治理中的应用技巧（1）吸附材料的选择：纳米材料的特殊结构和表面特性使其具有出色的吸附能力。
常见的纳米吸附剂包括纳米氧化铁、纳米活性炭和纳米硅胶等。
在选择吸附材料时，应考虑水质特点和目标污染物的性质，以确保最佳的吸附效果。
（2）纳米光催化剂的应用：纳米光催化剂具有光催化降解有机污染物的能力。
通过选择合适的纳米光催化剂和调整反应条件，可以实现高效降解目标污染物并减少能源消耗。
常用的纳米光催化剂包括二氧化钛纳米颗粒、纳米二氧化硅和纳米氧化锌等。
（3）纳米膜技术：纳米膜是一种高效的分离技术，可以去除水中的悬浮物、颗粒物和溶解性离子。
常用的纳米膜包括纳米过滤膜、纳米蒸发膜和纳米反渗透膜等。
通过优化膜材料的结构和制备工艺，可以提高纳米膜的分离性能和抗污染性能。
2. 纳米材料在水质改善中的应用技巧（1）纳米材料的消毒作用：纳米银、纳米铜和纳米金等纳米材料具有抗菌作用。
将纳米材料与水接触，可以破坏细菌、病毒和其他微生物的细胞膜，达到消毒的效果。
但同时需要注意，纳米材料的残留和生物毒性对环境和人体健康的潜在影响。
（2）纳米材料的除臭作用：纳米氧化锌和纳米二氧化钛等纳米材料具有良好的除臭效果。
这些纳米材料可以吸附和分解水中的恶臭物质，有效改善水体的气味。
（3）纳米材料的重金属去除：纳米材料在去除水中重金属方面具有潜力。
纳米铁、纳米氧化锌和纳米硅胶等纳米材料可以与重金属离子发生化学反应，形成难溶化物并沉淀下来。
这种方法可以降低水中重金属离子的浓度，减少对水体生态系统和人体健康的潜在威胁。
3. 纳米材料在水资源回收中的应用技巧（1）纳米过滤膜的应用：纳米过滤膜是一种高效的水处理技术，可以将废水中的微量溶解物和微小颗粒物分离出来，实现水资源的回收。
纳米科技技术在水污染治理中的应用方法总结
纳米科技技术在水污染治理中的应用方法总结近年来，水污染问题日益严重，对人类生活和生态系统造成了严重的威胁。
纳米科技作为一种新兴的技术手段，正在被广泛应用于水污染治理中。
本文将总结纳米科技技术在水污染治理中的应用方法，并探讨其优势和挑战。
在纳米科技技术中，纳米材料具有独特的物理、化学和生物特性，使其成为一种理想的水污染治理材料。
以下是纳米科技技术在水污染治理中的几种主要应用方法。
第一，纳米材料吸附技术。
纳米材料具有巨大的比表面积和高度活性的表面，使其具有出色的吸附性能。
通过调控纳米材料的物理和化学性质，可以增强其对水中有机和无机污染物的吸附能力。
例如，纳米炭黑、纳米铁和纳米氧化铁等纳米材料广泛用于吸附水中的有机物和重金属离子。
第二，纳米材料催化技术。
纳米材料因其高度活性的表面，可以提供更多的活性位点，从而提高催化反应的效率。
纳米金属、纳米氧化物、纳米氢氧化物等纳米材料常用于降解水中的有机污染物和催化氧化剂的生成。
此外，通过纳米材料的催化作用，水中的有害物质也可以转化为无害的物质。
第三，纳米材料薄膜技术。
纳米薄膜技术是一种将纳米材料制备成膜状结构，用于分离、过滤和去除水中污染物的方法。
纳米薄膜具有高度的微孔结构和特殊的表面特性，可以有效地去除水中的微生物、有机物和重金属等有害物质。
纳米陶瓷、纳米纤维和纳米膜等纳米薄膜材料被广泛应用于水处理领域。
第四，纳米材料光催化技术。
纳米材料的光催化性能是其在水污染治理中的重要应用方向之一。
通过纳米材料对可见光和紫外光的吸收和转化，可以激发光催化反应，降解水中的有机污染物和杀灭微生物。
纳米二氧化钛(TiO2)、纳米氧化锌(ZnO)和纳米锡酸锂(LiSn)等纳米材料常用于水中光催化处理。
纳米科技技术在水污染治理中的应用方法具有许多优势。
首先，纳米材料拥有巨大的比表面积和高度活性的表面，使其具有出色的污染物吸附和催化性能，能够高效去除水中的污染物。
其次，纳米材料的尺寸和形状可以通过合成方法进行调控，以适应不同种类和浓度的污染物。
纳米科技在水污染治理中的实际应用案例
纳米科技在水污染治理中的实际应用案例水污染是世界各地面临的严重环境问题之一，对人类健康和生态系统造成了巨大的威胁。
传统的水污染治理方法效果有限，因此，对于新的、高效的水污染治理技术的需求日益增加。
纳米科技作为一项前沿技术，被广泛应用于水污染治理领域，取得了可喜的成果。
本文将通过介绍几个纳米科技在水污染治理中的实际应用案例，以展示纳米技术在改善水质方面所取得的重要进展。
首先，纳米颗粒在水污染治理中得到了广泛应用。
纳米颗粒具有较大的比表面积和特殊的物理和化学性质，使其能够吸附、催化和溶解污染物。
例如，钛酸锶纳米颗粒可以通过催化过程降解水中的有机污染物，如苯、氯化石脑等。
此外，纳米氧化铁颗粒在吸附重金属污染物方面显示出了极高的效果。
这些纳米颗粒可以通过喷射、浸渍等方法添加到水处理过程中，有效地去除水中的有机和无机污染物，提高水质。
其次，纳米材料在水污染治理中的应用不仅限于颗粒，还包括薄膜和纳米复合材料。
纳米薄膜是一种具有超薄结构的材料，在水处理中具有重要作用。
例如，纳米氧化锌薄膜被广泛应用于紫外线消毒系统，用于去除水中的细菌和病毒。
此外，纳米复合材料是将纳米材料与其他功能材料相结合，形成具有多种功能的材料。
一个例子是将纳米银颗粒与聚合物复合材料结合，形成抗菌性能强的膜材料，可以在水处理过程中去除水中的细菌和病毒，有效地提高水质。
此外，纳米技术还可以用于水中重金属污染物的去除。
重金属污染是一种严重威胁人类健康和生态系统的水污染问题。
传统的重金属去除方法往往存在效率低、成本高等问题。
纳米技术通过提高吸附剂的表面积和活性，提高了重金属去除的效率。
例如，纳米硅颗粒可以作为一种高效的吸附剂，将水中的重金属离子吸附到其表面，从而有效去除重金属污染物。
此外，纳米铁颗粒作为一种环境友好的去污剂，也广泛应用于水处理中。
最后，纳米技术在水污染治理中的应用也包括水净化和水资源的再利用。
纳米材料可以通过过滤、吸附、催化等方式对水进行净化，使得废水得到有效处理。
纳米材料在水处理技术中的应用
纳米材料在水处理技术中的应用第一章介绍随着全球水资源的日益紧缺和水污染问题的日益严重，水处理技术的研究和应用变得尤为重要。
纳米材料因其特殊的表面性质和宏观-微观转换的特点，成为水处理领域的研究热点。
本文旨在探讨纳米材料在水处理技术中的应用，为解决水资源和水环境问题做出贡献。
第二章纳米材料的特性纳米材料是一种粒径在纳米级别的材料，具有比传统材料更大的比表面积和更特殊的表面性质。
纳米材料有机械强度高、导电性好、热和光学性能独特等优点，这些特性使其在水处理中具备良好的应用潜力。
第三章纳米材料在污染物去除中的应用3.1 纳米催化剂纳米催化剂广泛应用于水中有毒有机污染物的降解，其高比表面积和活跃表面能够提高催化反应速率。
纳米催化剂通过吸附和催化降解机制，有效去除水中难降解的有机物。
3.2 纳米吸附剂纳米吸附剂具有较大的比表面积和多孔结构，能够高效地吸附水中的污染物。
常见的纳米吸附剂包括纳米二氧化硅、纳米氧化铁和纳米活性炭等。
这些纳米材料通过静电相互作用、吸附作用和络合作用等方式，将有害物质从水中去除。
3.3 纳米膜技术纳米膜技术是一种通过纳米孔隙结构实现分离和过滤的方法。
纳米膜通常由纳米颗粒、纳米纤维和碳纳米管等材料构成。
这些纳米材料具有较小的孔径，能够有效截留水中的悬浮物、溶解物和微生物等有害成分。
第四章纳米材料在水资源回收利用中的应用4.1 纳米过滤技术纳米过滤技术通过纳米孔隙结构过滤水中的杂质和微生物，实现水的净化和回收。
与传统过滤技术相比，纳米过滤技术有更高的处理效率和更低的能耗。
4.2 纳米吸附材料纳米吸附材料可用于水中重金属和有机污染物的吸附和回收。
纳米吸附材料具有较大的比表面积和高的吸附能力，能够高效地去除水中的污染物，减少对环境的负担。
4.3 纳米膜技术纳米膜技术在水资源回收利用中发挥着重要作用。
通过纳米膜技术可将水中的溶解盐和微生物分离，得到高纯度的水。
纳米膜技术具有脱盐效果好、能耗低等优点。
纳米科技在水处理中的创新应用案例
纳米科技在水处理中的创新应用案例随着全球人口增长、工业化进程加快，水资源短缺和水质污染已经成为全球范围内的严重问题。
传统的水处理技术虽然可以解决部分水质问题，但在效率和资源利用方面存在一定的局限性。
纳米科技作为一项新兴技术，具有其独特的优势和应用前景。
纳米材料的特殊结构和物理化学特性，使其在水处理领域展示出了巨大的潜力。
在本文中，将介绍纳米科技在水处理中的创新应用案例，包括纳米材料的吸附、催化和分离等方面的应用。
纳米科技通过利用纳米材料的高比表面积、调控表面活性和特殊的物理和化学性质，提供了一种高效的方法来净化水质。
其中一种应用是纳米材料在水中有害物质的吸附和去除方面的应用。
例如，研究人员利用纳米吸附剂去除水中的重金属离子，如铅、镉和汞等。
纳米吸附剂具有大量的吸附位点和较大的表面积，能够更高效地捕获有害物质，从而将其从水中去除。
此外，纳米材料还可以通过调控其表面性质来实现对特定污染物的选择性吸附，从而实现对水质的有针对性处理。
除了吸附外，纳米材料还可以通过催化作用来降解水中的有机污染物。
纳米催化剂通过在水中引入催化反应来降解有机污染物，如农药、药物废物和有机溶剂等。
研究人员已经发现，纳米催化剂能够在低温和低压下加速催化反应，从而显著提高水处理的效率。
此外，纳米催化剂还具有可重复使用和高度选择性的优势，可以降低处理成本并减少对环境的进一步影响。
另外，纳米科技还在水处理中发挥了重要的分离作用。
例如，纳米膜被广泛应用于海水淡化和废水回收等领域。
纳米膜的特殊结构和孔径大小使其能够选择性地分离水中的离子、有机物和微生物等，从而实现水的净化和资源的回收利用。
此外，纳米膜还具有高通量、低能耗和抗污染等特点，能够有效提高水处理系统的性能和可持续发展能力。
除了上述应用外，纳米科技在水处理中还有许多创新应用。
例如，纳米光催化技术被用于利用太阳光处理水中的污染物，从而实现光解降解有机物质。
纳米传感器则可以实时监测水中的污染物浓度、水质变化和细菌病毒等，为水处理提供了更精确的监控手段。
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第1期纳米技术是指在0．1～100nm 尺度范围内，研究电子、原子核分子的内在规律和特征，并用于制造各种物质的一门新学科［1］。
自20世纪90年代以来，纳米技术发展迅猛并在陶瓷、催化、生物、医药等方面取得巨大成就并影响渗透到各个领域。
纳米技术在环境保护方面中的应用起步较晚，但却为人类治理环境开辟了一条行之有效的新途径。
随着社会经济的发展，目前世界水污染问题日趋严重，水处理问题也变得越来越严峻。
我国污水治理工艺诞生至今，经历了物理法、化学法、生物法和物理化学方法。
但上述传统的污水处理方法效率低、成本高并且有的存在二次污染，使得污水治理一直得不到很好的解决。
纳米技术的出现及其在水处理中的研究发展，使得水处理技术取得了较大的突破，有望彻底解决传统水处理技术存在的难题。
本文将从纳滤膜技术、纳米光催化技术、纳米还原性材料及纳米吸附性材料等4个方面介绍纳米材料与技术在水处理中的应用。
1纳米材料及其特征纳米材料又称超微颗粒材料，是指构成材料的结构单元的尺度是纳米尺度。
纳米材料一般分为纳米颗粒、纳米薄膜和纳米固体。
当材料尺寸进入纳米级时，会产生许多传统固体所不具备的性能，主要包括表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应。
另外，由于尺寸很小，纳米材料通常拥有很大的比表面积，表面原子配位的不饱和性会导致大量的悬键和不饱和键，使纳米材料具有很高的化学活性。
这些特殊性使纳米材料在机械性能、磁、光、热、电等方面与普通材料有很大的不同，具有辐射、吸收、催化、吸附等新的特性。
目前用于水处理的纳米材料主要可以分为4种：纳滤膜材料、光催化材料、纳米还原性材料及纳米吸附性材料［2］。
2纳米技术在水处理中的应用2．1纳滤膜技术纳滤膜是介于反渗透和超滤之间的一种压力驱动膜，孔径范围介于1～5nm 。
纳滤的特点是：（1）在过滤分离过程中，它能截留小分子的有机物并可同时透析出盐。
（2）操作压力低。
因为无机盐能通过纳滤膜而透析，使得纳滤膜的渗透压远比反渗透低。
R．Rautenbach 等人把纳滤膜的应用归纳为以下3种场合［3］：（1）对单价盐并不要求有很高的截留率；（2）欲实现不同价态的离子的分离；（3）欲实现高相分子质量与低相分子质量有机物的分离。
饮用水的软化和有机物的脱除是纳滤膜最大的应用领域。
目前纳滤膜法软化水在美国已经很普遍，已替代常规的石灰软化和离子交换过程。
除此应用外，纳滤膜在海水及苦咸水的淡化、受污染地下水的处理、含金属废水的处理以及工业废水的处理效果比较理想［4］。
纳滤膜的研究始于20世纪70年代，早期的纳滤膜研究主要聚焦于有机膜，如醋酸纤维膜，磺化聚砜膜，磺化聚醚砜膜，聚酰胺膜和聚乙烯醇膜等。
但是有机膜的耐溶剂、耐腐蚀、耐温度性都很差。
无机纳滤膜具有良好的生物和化学稳定纳米材料与技术在水处理中的应用杨召营1，李晓静2（1．山东华鲁恒升化工股份有限公司，山东德州253024；2．海军工程大学天津校区，天津300450）摘要：从纳滤膜技术、纳米光催化技术、纳米还原性材料及纳米吸附性材料等四个方面介绍了纳米材料与技术在水处理中的应用，并对发展前景进行了展望。
关键词：纳滤膜材料；纳米光催化材料；纳米还原性材料；纳米吸附性材料；水处理中图分类号：TQ 085文献标识码：A文章编号：1671-9905（2012）01-0023-03收稿日期：2011-10-13第41卷第1期2012年1月化工技术与开发Technology &Development of Chemical IndustryVol.41No.1Jan.2012化工技术与开发第40卷性，对有机溶剂有很好的抵抗性。
但是由于无机纳滤膜比较脆，很难加工，所以应用也受到了限制。
复合纳滤膜是近年来研究比较热门的一种新型膜，复合纳滤膜的应用可以大大改进膜的截留性能［5］。
尽管纳滤膜确切的传质机理尚不清楚，却没能阻止纳滤膜应用的快速增长。
相信随着对纳滤膜技术及其相关过程的进一步研究和开发，它的应用前景将会更加广阔。
2．2纳米光催化技术光催化降解是一项新兴的颇具发展前途的废水处理技术，它是指污染物在光照下，通过催化剂实现分解［6］。
光催化技术具有反应条件温和、能耗低、操作简便、能矿化绝大多数有机物、可减少二次污染及可以用太阳光作为反应光源等突出优点，在难降解有机物、水体微污染等处理中具有其他传统水处理工艺所无法比拟的优势，是一种极具发展前途的水处理技术，对太阳能的利用和环境保护有着重大意义［7］。
常用的光催化剂大多是金属氧化物或硫化物等半导体材料，如TiO2、ZnO、CdS、SnO2、Fe2O3等，其中以纳米TiO2的研究最为深入。
在利用纳米TiO2光催化技术实际应用于水处理的实践研究中，美国、日本以及英国最为领先［8］。
综合现有文献资料不难发现，纳米TiO2光催化氧化法对水中污染物的去除具有广泛的适用性，对水中卤代脂肪烃、染料、硝基芳烃、多环芳烃、杂环化合物、烃类、酚类、表面活性剂、农药等都能有效地进行降解［8］。
除有机物外，许多无机物在TiO2表面也具有光学活性，目前研究较多集中在含铬废水、含氰废水、含砷废水的处理以及贵金属的回收［9~10］。
另外利用TiO2形成较大的聚集体时可以包裹微生物的特性，可利用TiO2对微生物进行灭杀［11］。
纳米TiO2的光催化氧化法机理研究及其改性与应用近几年取得了可喜的成就，但就目前而言多数仍处于实验室阶段，尚未形成大规模的产业化。
相信随着光源利用率、催化剂催化活性、反应器设计、有机物降解规律的深入研究，以及光催化技术与其它多项工艺的联用，纳米光催化技术在水处理方面的应用将迎来更广阔的前景。
2．3纳米吸附性材料纳米材料所具有的表面效应，使纳米材料具有高的表面活性、高表面能和高的比表面积，所以纳米材料在高性能吸附方面表现出巨大的潜力。
对于纳米粒子的吸附机理，目前普遍认为，纳米粒子的吸附作用主要是由于纳米粒子的表面羟基作用。
纳米粒子表面存在的羟基能够和某些阳离子键合，体现到表观上即是对金属离子或有机物产生吸附作用；另外，纳米离子的大比表面积，也是其具有吸附作用的重要原因。
目前用于水处理方面的吸附性材料很多，其中天然的材料主要有天然黏土、天然沸石和硅藻土等。
黏土矿物是天然的无机矿产，具有天然的净化功能，具有大的离子交换容量和较大的比表面积，吸附性能良好，对废水中的阳离子有着特殊的处理功效。
沸石是具有分子筛作用的物质之一，是一种优良的离子交换剂和吸附剂，天然沸石可用于脱除废水中的氮、有机物及重金属等有害离子。
硅藻土是一种非常轻的，耐用的多孔材料。
天然硅藻土源自海中浮游植物的化石骨架，表面有大量的硅羟基官能团，比表面积高达50～200m2·g－1，是一种性能良好的吸附性材料。
人工合成的纳米吸附性材料也很多，如碳纳米管、分子筛、活性炭等。
碳纳米管是单层或多层石墨层卷曲而成的管子，有较大的比表面和疏水的石墨表面，是一种新型的吸附剂。
目前的研究表明［12］，碳纳米管对环境污染物吸附性能良好，其电子传输性能使其在与光催化活性组分构成复合材料时，可显著提高光催化材料的催化效率，碳纳米管本身也可作为某些类型有机污染物催化湿式降解的催化剂，同时，碳纳米管良好的机械强度、良好的化学稳定性和独特的纳米结构，使其成为一种良好的水处理吸附剂和催化剂载体。
目前国内外在此方面的研究方兴未艾，可以预见，关于碳纳米管水处理材料的研究未来仍会成为众多研究工作者关注的焦点。
2．4纳米还原性材料［13］20世纪80年代以来，纳米零价金属作为有效去除水中污染物的还原剂逐渐受到人们的关注，目前的研究主要涉及纳米铁、纳米镍、纳米锌等。
由于铁化学性质活泼，Fe O的电负性大，还原能力强，因此近年来研究比较活跃。
纳米零价铁对废水的处理主要是还原作用、微电解作用、混凝作用、吸附作用等综合作用的结果。
据L．J．Matheson等报道，在Fe0-H2O体系中存在3种还原剂，金属铁（Fe0）、亚铁离子（Fe2＋）和氢气（H2），因此有机氯化物的脱氯过程有3种可能的反应24第1期杨召营等：纳米材料与技术在水处理中的应用途径以及吸附作用。
另外，在偏酸性条件下处理废水时产生大量的Fe2＋和Fe3＋，当pH值调至碱性并有氧存在时，会生成Fe（OH）2和Fe（OH）3絮状沉淀，Fe（OH）3还可能水解生成Fe（OH）2＋、Fe（OH）3＋等络离子，它们都具有很强的絮凝性能，因而可以吸附水中不溶性的污染物。
而且纳米铁本身比表面积大，有着优良的吸附性能和反应活性，使其吸附能力尤其突出。
纳米级零价铁通过还原和吸附作用使有机氯化物脱氯，将氯代烃逐步变为简单的碳氢化合物，使其毒性降低，为进一步生物降解创造了条件。
利用纳米级铁粉进行水处理是一类非常有发展前途的技术，尤其在我国含氯化合物污染情况较为严重的情况下，开发和利用此类技术具有十分重要的意义。
但在已有的研究中，对于反应的动力学特征、氯代烃氯化程度和降解速率之间的关系等都没有进行深入的研究和讨论。
同时还可以看出，此类技术的降解机理和降解工艺还不成熟，需要进一步加以研究。
3结语纳米科技是一门新兴的学科，但纳米技术的发展为水处理工艺的进步注入了强大的活力，人类对“环境纳米学”的研究正不断升温。
可以预见，随着纳米技术研究的不断深入和实用化进程的加快，纳米水处理技术将会得到充分的发展，对解决全球性的水荒和水体污染问题起到十分重要的作用，并对保护环境、维护生态平衡、实现可持续发展具有重要的意义。
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