功能纳米材料及环境保护
纳米技术在环境保护中的应用
纳米技术在环境保护中的应用随着世界各国经济的不断发展，环境污染已经成为了一个全球性的难题。
而纳米技术作为一种非常前沿的技术，在环境保护领域的应用也越来越受到大家的关注。
本文将从以下几个方面，探讨一下纳米技术在环境保护中的应用。
一、纳米技术在水污染处理方面的应用。
近年来，水污染已经成为了一个全球性的难题。
而在水污染处理方面，纳米技术也发挥了重要的作用。
例如，纳米铁和氢氧化铁可以用于处理水中的重金属离子和溶解性有机物质。
此外，还可以利用纳米铜来消除水中的细菌等有机物，如：芳香族化合物、多环芳烃等。
纳米技术不仅可以分解污染物，也可以促使某些污染物质在水中的沉淀，使得水可以进行有效地净化。
二、纳米技术在空气污染治理方面的应用。
除了水污染之外，空气污染也是一个很严重的问题。
有了纳米技术的应用，空气中的臭氧、微小颗粒和各种有害物质可以被有效地过滤和清除。
例如，纳米过滤器可以用于捕捉二氧化碳和其他大气污染物，如氨气、硫化氢和甲醛等。
此外，使用纳米材料也可以有效地过滤风扇、空气净化器等装置中的空气，这些装置也可以很快地清洁空气中的污染物。
三、纳米技术在土壤污染治理方面的应用。
在某些行业，土壤被化学物质污染的情况也经常出现。
利用纳米技术，我们可以更好的解决这种情况。
纳米汞、纳米铜和纳米铝等纳米材料可以用于去除土壤中的化学污染物。
另外，还可以使用纳米微粒子和纳米多孔材料来吸收和降低某些化学物质的超敏性和毒性。
四、纳米技术在噪音治理方面的应用。
随着工业、交通等城市化过程的加速，噪音污染也成为了一个较普遍的环境问题。
为了减少噪音污染，利用纳米技术可以制造出隔音性能更好的材料来降低声音。
还可以造出降噪耳机、降噪门等装置，极大的提高了人们的生活质量。
总结：纳米技术在环境保护领域中的应用已经展现出了非常强大的潜力。
随着纳米技术的发展，纳米材料也会有越来越多的应用在环境净化过程中。
虽然目前纳米技术在环境保护领域中的应用还有一些难以解决的问题，但是相信随着纳米技术不断的进步，环境污染的问题一定会逐渐变得不那么棘手。
纳米技术在环境保护中的应用进展
### 纳米技术在环境保护中的应用进展随着科技的飞速发展，纳米技术以其独特的魅力逐渐成为环境保护领域的一颗新星。
正如一把双刃剑，它既能为环境治理提供前所未有的解决方案，也可能带来潜在的风险。
本文将深入探讨纳米技术在环境保护中的应用及其带来的影响。
想象一下，如果地球是一个庞大的医院，那么纳米技术就像是其中的一种高效药物，专门用于治疗环境污染这一顽疾。
通过其微小的身躯和强大的能力，纳米技术能够在分子层面上进行操作，从而实现对污染物的精确识别和高效处理。
首先，纳米技术在水质净化方面展现出了巨大的潜力。
传统的水处理技术往往无法彻底去除水中的重金属和有机污染物，而纳米材料如纳米滤网、纳米催化剂则能够有效地吸附和分解这些有害物质。
例如，纳米零价铁被广泛应用于地下水中重金属的去除，其效果堪比一位精细的艺术家，在微观世界中精心雕琢，将污染物一一清除。
其次，纳米技术在空气净化领域也大放异彩。
随着工业化进程的加快，空气中的有害物质越来越多，而传统的空气净化技术已难以应对日益严峻的挑战。
此时，纳米光催化材料应运而生，它们如同一群勤奋的清洁工，在阳光的照射下不断工作，将空气中的甲醛、苯等有害物质转化为无害的物质。
然而，尽管纳米技术在环境保护中取得了显著成效，但我们也不能忽视它可能带来的风险。
纳米颗粒由于其极小的尺寸，可能会通过土壤和水体进入生态系统，对生物造成未知的影响。
这就像是一场无声的入侵，虽然看似无害，但长期积累下来可能会引发生态灾难。
此外，纳米技术的广泛应用还可能导致新的环境问题。
例如，纳米塑料因其难以降解的特性，可能会在海洋中形成新的污染源。
这就像是在解决一个问题的同时，又不小心打开了潘多拉的盒子，释放出新的问题。
综上所述，纳米技术在环境保护中的应用无疑是一把双刃剑。
它既有着巨大的潜力和优势，也存在着不容忽视的风险和挑战。
因此，我们需要在推进纳米技术应用的同时，加强对其安全性的研究和监管，确保这项技术能够真正造福人类，而不是成为新的环境威胁。
纳米技术在环保中的作用
纳米技术在环保中的作用纳米技术在环保中的作用纳米技术是一种能够在纳米尺度（一亿分之一毫米）上操作和控制物质的科学和技术。
它能够改变物质的性质和行为，因此在环保领域发挥着重要的作用。
下面将从净化水源、空气污染治理和可再生能源等方面详细介绍纳米技术在环保中的应用。
首先，纳米技术在净化水源方面有着广泛的应用。
通过纳米材料的特殊性质和表面效应，可以有效去除水中的重金属离子、有机物和微生物等污染物。
例如，纳米颗粒可以用于吸附和去除水中的有害物质，如铅、汞等重金属离子。
此外，纳米技术还能够制备高效的纳米滤膜，可以过滤掉水中的微小颗粒和细菌。
通过纳米技术的应用，可以提高水源的净化效果，保护人类健康和水资源的可持续利用。
其次，纳米技术在空气污染治理方面也具有重要意义。
纳米材料因其高比表面积和特殊光电性能，能够用于捕捉和分解空气中的有害气体和颗粒物。
例如，纳米颗粒可以作为催化剂，促进气体的光催化分解，从而降低有害气体的浓度。
此外，纳米材料还可以制备高效的过滤器，用于捕捉和去除空气中的微小颗粒物。
通过纳米技术的应用，可以改善空气质量，减少空气污染对人类健康的影响。
最后，纳米技术在可再生能源领域也具有潜力。
传统能源的使用对环境造成了很大的压力，而可再生能源被认为是可持续发展的重要方向。
纳米技术可以用于改善可再生能源的转换效率和储存能力。
例如，纳米材料可以增强太阳能电池的光吸收和电荷分离效率，提高光伏发电的效率。
此外，纳米材料还可以用于制备高效的储能材料，提高电池和超级电容器的储能密度和循环寿命。
通过纳米技术的应用，可以促进可再生能源的广泛应用，减少对传统能源的依赖，实现清洁能源的可持续利用。
综上所述，纳米技术在环保中发挥着重要的作用。
通过纳米技术的应用，可以提高水源的净化效果，改善空气质量，促进可再生能源的发展。
随着纳米技术的不断发展和创新，相信它在环境保护领域的作用将会越来越重要。
功能材料在环境保护领域的应用前景
功能材料在环境保护领域的应用前景在当前环境保护的背景下，功能材料的应用前景变得异常重要。
功能材料是指具有特殊性能和功能的材料，通过其在环境保护领域的应用，可以有效解决现有环境问题，并为未来的环境治理提供可行的解决方案。
本文将针对功能材料在环境保护领域的应用前景进行探讨，并展望其未来可能的发展方向。
一、水环境治理中的功能材料应用1. 污水处理领域功能材料在污水处理领域扮演着重要的角色。
以纳米材料为代表的功能材料，具有比传统材料更大的比表面积和强大的吸附性能，可以高效去除水中的有机污染物、重金属离子等有害物质。
此外，通过功能材料的催化作用，可以将有机污染物降解为无害物质，实现污水的彻底净化。
2. 水资源保护功能材料在水资源保护方面也发挥着重要作用。
例如，一些特殊的材料可以通过膜过滤技术将含有微量重金属的水源进行有效分离，从而减少对水资源的污染。
此外，在水处理过程中，功能材料还可以用于去除水中的微生物，防止水源的二次污染。
二、大气环境治理中的功能材料应用1. VOCs治理挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds，VOCs）是大气环境中常见的污染物之一。
功能材料可以通过很多方式来减少VOCs的排放，比如：利用催化剂将VOCs催化氧化为无害物质，利用吸附剂吸附VOCs等。
功能材料在VOCs治理方面的应用，可以显著降低VOCs对人体健康和大气环境的危害。
2. 环境监测大气环境监测是环境保护的重要环节，而功能材料可以用于大气污染物的监测和检测。
例如，某些功能材料可以应用于气体传感器中，通过吸附、催化等过程快速、准确地检测和分析空气中的污染物。
这种应用方式不仅可以提高环境监测的效率，还可以及时采取相应的措施来减少污染物的排放。
三、固体废弃物处理中的功能材料应用目前，固体废弃物处理是环境保护中的一项紧迫任务。
在这方面，功能材料的应用也具有巨大潜力。
1. 垃圾填埋场传统的垃圾填埋场存在着污染周围土壤和地下水的风险，而功能材料的应用可以有效解决这一问题。
纳米科技在环境保护中的实际应用方法
纳米科技在环境保护中的实际应用方法在当今世界，环境污染问题日益加重，给人们的生活和社会经济发展带来了严重的影响。
因此，寻找一种高效、可持续的环境保护方法变得尤为重要。
纳米科技作为一种新兴的科技领域，被广泛应用于环境保护中，为我们提供了有力的解决方案。
本文将介绍纳米科技在环境保护中的实际应用方法，并探讨其应用带来的益处和潜在挑战。
纳米科技是一门研究材料在纳米尺度下行为和性质的学科。
纳米材料具有许多独特的性质，例如高比表面积、巨大的反应活性以及特殊的光学、热学和电学性质。
这些独特的性质使得纳米材料成为环境保护的有力工具。
首先，纳米材料在水处理中的应用已经得到了广泛关注。
纳米颗粒可以通过吸附、离子交换和化学反应等方式去除水中的有害物质，如重金属离子、有机污染物和微生物。
纳米颗粒的高比表面积和独特的表面化学性质使得其对水中污染物的吸附能力大大增强。
此外，纳米材料还可以作为光催化剂，利用光能分解水中的有机物质和杀灭微生物。
这些纳米材料还可以通过脱盐、超滤和反渗透等方法用于海水淡化和废水处理，解决水资源短缺和水污染问题。
其次，纳米材料在大气污染控制中也发挥了重要作用。
纳米颗粒可以用于气溶胶过滤、颗粒物捕集和烟气脱硫脱氮等领域。
纳米材料的高比表面积和多孔结构使其对颗粒物具有高效的捕集能力，能够减少空气中的细颗粒物浓度。
此外，纳米材料还可以作为催化剂，在低温下催化汽车尾气中的有害气体转化为无害物质。
纳米材料在大气污染控制中的应用不仅可以改善空气质量，还有助于减少温室气体排放和气候变化。
另外，纳米材料在土壤修复和污染防治中也发挥了重要作用。
土壤污染是一个严重的环境问题，对农业生产和生态平衡造成了威胁。
纳米材料可以通过改变土壤物理、化学和生物性质来修复受污染的土壤。
例如，纳米颗粒可以吸附和稳定土壤中的污染物，如重金属和有机污染物。
此外，纳米材料还可以通过提供养分和改善土壤结构来促进植物生长和生态恢复。
纳米科技在土壤修复中的应用有助于改善土壤质量，保护生态环境。
环保领域中的新型纳米材料
环保领域中的新型纳米材料新型纳米材料是近年来科技领域重要的研究方向之一，在环保领域也发挥着重要的作用。
本文将介绍新型纳米材料在环保领域中的应用，并探讨它们对环境保护、能源利用和工业生产的重大意义。
一、新型纳米材料的概念和分类新型纳米材料是指在尺寸范围在纳米（1-100纳米）级别的材料，它们比传统材料具有更高的表面积和反应活性，能够表现出许多优异的性能表现。
据材料学专家的分类，新型纳米材料可分为普通纳米材料和功能性纳米材料两类。
前者指的是普通金属、氧化物、碳纳米管等物质，后者则是指根据具体需求，设计合成出具有特定功能的纳米材料，如纳米光催化剂、纳米重金属吸附剂、纳米涂层等。
二、新型纳米材料在环保领域中的应用在环保领域中，新型纳米材料被广泛应用于空气污染治理、水处理、垃圾处理、能源利用等方面。
下面分别介绍具体的应用场景。
1. 空气污染治理空气污染已经成为全球关注的重要问题之一。
新型纳米材料在空气污染治理中具有重要的应用前景，特别是在汽车尾气净化、VOCs污染控制、氮氧化物治理等方面。
比如，纳米光催化剂能够将有机物质和有害气体转化为无害物质，从而达到净化空气的效果。
加州大学圣地亚哥分校的一项研究显示，通过在道路两侧种植催化作用的纳米颗粒植物，能将空气中的污染物质减少25%以上。
2. 水处理水是人类生存不可缺少的资源，但许多地区的水源已经被污染，新型纳米材料的应用可以提高水的处理效率和质量。
其中比较典型的应用包括纳米过滤器、纳米光催化剂等。
纳米过滤器借助纳米材料的小孔径和大表面积，能够过滤掉微小颗粒和有害物质，使水质更加纯净。
而纳米光催化剂则能够利用可见光催化分解水中的有害物质，从而达到净化水的效果。
3. 垃圾处理随着人口增加和城市化进程的加速推进，垃圾处理已成为城市管理中的重要问题之一。
新型纳米材料在垃圾分类和垃圾处理中有着重要的作用。
以最近流行的可降解塑料为例，纳米材料可以被添加到塑料中，以改善塑料的质地和降解速度。
纳米技术在环境保护领域的应用
纳米技术在环境保护领域的应用纳米技术是指对一种或多种物质进行精确操控和控制，制造具有特殊功能的纳米材料，以实现人类各个领域的发展和创新。
在环境保护方面，纳米技术无疑将带来革命性的进展和突破。
本文将探讨纳米技术在环境保护领域的应用。
一、纳米化改性处理污染物纳米化改性是指将普通材料经过纳米尺度的处理，让其表面形态和性质发生改变，从而得到更好的使用效果。
纳米化改性技术可应用于污染物处理领域，例如：利用纳米材料吸附、吸附与催化、膜分离、化学氧化/还原等各种方式处理污染物。
其中，纳米吸附材料的研究应用最为广泛。
例如，氧化铁磁性纳米材料是一个高效的吸附剂，能够对各种环境污染物（如重金属、有机污染物、药品、染料等）高效吸附。
二、纳米光催化技术纳米光催化技术是通过光催化剂在光照的作用下，在反应上发挥催化作用的一种技术，被广泛应用于环境保护中。
光催化剂具有体积小、表面积大、容易扩散、反应速度快的特点，能够对环境污染物进行降解或转化。
纳米光催化技术在有机污染物的降解、光解、水解等领域都有广泛应用，例如：采用纳米TiO2光催化剂进行光催化降解罗丹明B等有机染料，可使其降解率达到99%以上。
三、环境监测纳米技术在环境监测领域的应用也是非常广泛的，例如，利用纳米技术制备的高灵敏度传感器，可以检测水中重金属、有机污染物等物质。
此外，纳米技术也可以被应用于污染源的快速识别和环境污染物的追溯。
四、纳米光电催化技术纳米光电催化技术是将纳米材料与光电材料有机结合，形成光电半导体，实现可见光催化反应，并将污染物降解转化为无害物质的一种环保技术。
纳米光电催化技术具有稳定性高、效率高等特点，被广泛地应用于水和空气环保领域，例如，纳米光电催化技术能够高效地降解水中的有机物和空气中的有机物。
五、暴露和风险评估随着纳米技术广泛应用，也需要加强对环境中纳米颗粒的暴露和风险评估。
纳米颗粒具有特殊物化性质和生物相互作用，具有带来潜在风险的可能，例如，纳米颗粒在吸附有机物质的过程中会对生态系统造成不利影响。
纳米材料和纳米技术在环境保护方面的应用
Vol 134No 111・14・化工新型材料N EW CH EMICAL MA TERIAL S 第34卷第11期2006年11月基金项目:国家自然科学基金项目资助(50578151)作者简介:胡伟武,男,在读博士生,副教授。
主要研究方向:环境工程、精细化工工艺。
纳米材料和纳米技术在环境保护方面的应用胡伟武3 冯传平(中国地质大学(北京)水资源与环境学院,北京100083)摘 要 概述了近年来纳米材料和纳米技术在环境保护方面的应用情况,重点介绍了在大气污染、污水处理、光催化消毒等环保方面的应用情况。
关键词 纳米材料,纳米技术,环境保护,光催化,污水处理Application of nanometer materials &nanotechnology inenvironmental protectionHu Weiwu Feng Chuanping(School of Water Resources &Environment ,China University of Geo sciences ,Beijing 100083)Abstract In this paper ,the application of the nanometer materials and nanotechnology in environmental protec 2tion in recent years were reviewed.We put great emphasis on the application of environmental protection in the air pol 2lution ,sewage disposal ,photocatalysis disinfection ,etc.K ey w ords nanometer material ,nanotechnology ,environmental protection ,photocatalysis ,wastewater treat 2ment 随着纳米技术的悄然崛起,人类利用资源和保护环境的能力也得到拓展。
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功能纳米材料与环境保护 前言 纳米科学技术这一概念最早源于诺贝尔奖获得者美国物理学家Richard Feynman在1959 年所作的“ 人类可按照自己的意愿用单个分子甚至单个原子组装、制造出最小的人工机器来” 的预言的构想。这是纳米技术最早的萌芽。 1982 年扫描隧道显微镜的研制成功为纳米技术的诞生与发展奠定了坚实的基础。1990年, 首届国际纳米科技会议在美国巴尔的摩召开, 这标志着纳米科学技术的正式诞生纳米科学技术发展历史不长, 但己受到国内外的高度重视, 认为它将是21 世纪最重要的科学技术。目前, 世界工业先进国家都将纳米科技列入国家主要发展计划之中。我国政府也十分重视纳米科技的发展, 国家科技部、国家计委、中科院等部门联合发布了《国家纳米科技发展纲要》: 国家资助的“ 纳米科学攀登计划” 等与纳米科技有关的高科技创新课题也己取得了一些重大成果。实现纳米科技与环境保护、污染防治的有机结合将为节约资源、保护环境、 实现可持续发展提供有效的技术保障。 1 纳米技术简介 1.1 纳米 “ 纳米”(nanometer , nm )是一种几何尺寸的度量单位,1纳米等于10亿分之一米, 略等于4 ~ 5个原子排列起来的长度, 约为人发直径的1/ 100000。 1.2 纳米技术 纳米技术(纳米科学与技术的简称)是在1-100 nm 尺度范围的物质世界, 研究电子、原子和分子运动规律与特征的一门新兴学科, 其研究目的是按人的意志直接操纵电子、原子或分子, 研制出体积不超过数百个纳米但具有特定功能的、人们所希望的材料与制品。它是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学)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)结合的产物。 纳米技术主要包含: 纳米材料学、纳米生物学、纳米动力学、纳米加工学、纳米摩擦学、纳米测量学、纳米化学和纳米物理学等。 1.3 纳米材料及其特性 纳米材料又称为超微颗粒材料, 是经过纳米技术处理, 由纳米粒子组成, 结晶粒度为纳米级(1-100nm )的多晶材料, 即三维空间尺寸至少有一维处于纳米量级。纳米材料一般分为: 纳米颗粒、纳米薄膜(多层膜和颗粒膜)和纳米固体。纳米粒子也叫超微颗粒, 一般是指尺寸在1-100nm间的粒子, 是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域。纳米量级的材料因其物质颗粒接近原子大小, 此时量子效应开始影响到物质的性能和结构, 使其具有表面与界面效应、体积(小尺寸)效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应, 从而在机械性能、磁、光、电、热等方面纳米材料与传统材料有很大的不同, 具有辐射、吸收、催化、吸附及二元协同性等许多新特性。人们利用这些新的特性可以人工合成自然界不存在的或自然界存在但人类还没有模仿出来的新材料, 并采用全新的纳米技术把这些材料应用于各个领域, 促进社会经济发展, 提高人们的生活质量。 2 纳米材料在环境保护中的应用现状 2.1 应用纳米技术制备自清洁环保界面涂料 研究发现, 由于纳米尺度上的物质具有许多不同寻常的特性,从而可以利用纳米技术研制出一系列具有奇异功能的纳米界面材料。利用纳米技术研制开发的纳米TiO2在紫外光照射条件下,表面结构发生变化而具有超亲水性,停止紫外光照射,数小时或7 d后又回到疏水性状态,再用紫外光照射,又表现出超亲水性。镀有纳米TiO2的表面因为其超亲水性, 使油污不易附着, 即使有所附着, 也是和外层水膜结合, 在外部风力、水淋冲及自重作用下能自动从涂层表面剥离, 从而达到防污和自清洁的目的。太阳光中的紫外线足以维持纳米TiO2薄膜表面的亲水特性, 从而使其表面具有长期的自洁去污效应阴。这一特性可广泛应用于汽车表面涂层、建筑物玻璃外墙等的自清洁及镜面防雾等方面。近日, 在北京国防科技大学的安居工程上 , 采用了市场上最新的纳米改性涂料防水耐污染高耐候性外墙涂料, 这种“ 纳米涂料”是新型绿色环保产品, 在高档乳胶漆性能的基础上, 提高了乳胶漆的耐污染性、耐候性和防水性; 大大延长了建筑外墙的使用寿命, 长久保持建筑外墙的美观、洁净和艳丽的色彩。 2.2 应用纳米技术制备光催化环保杀菌消毒材料 利用纳米技术研制开发的纳米TiO2具有极强的杀菌消毒作用, 其作用机理是纳米TiO2经光催化产生的空穴和形成于表面的活性氧类能与细菌细胞或细胞内的组成成分进行生化反应,使细菌头单元失活而导致细胞死亡, 并且使细菌死亡后产生的内毒素分解。研究表明, 将纳米TiO2涂覆在玻璃、陶瓷表面, 经室内荧光灯照射1h 后可将其表面9 9 % 的大肠杆菌、绿脓杆菌、金色葡萄球菌杀死。这种瓷砖若用于医院,则覆着于墙面上的细菌数和空气中的浮游菌数明显下降; 若用于卫生间, 则可明显降低氨气浓度。纳米TiO2光催化杀菌也可用于深度净化饮用水。李田等人在大比表面积的玻璃纤维网上制成粘结牢固、催化活性良好的纳米TiO2膜, 能明显降低自来水中的总有机物量和细菌总数, 全面改善水质以达到直接饮用的要求。 2.3 应用纳米技术制备防紫外线光吸收材料 由于纳米微粒的尺寸小于可见光波长, 因此, 其对光的反射率低于l%, 即可吸收9 9 % 以上的光。利用纳米材料的这种光学性质, 纳米微粒可作为添加剂制备出对光波有选择性吸收的新材料, 如利用纳米微粒吸收紫外光的特性,使其在防晒化妆品、塑料、金属防腐等方面得到应用。(l ) 应用于人体防晒化妆品，太阳光对人体有害的紫外线主要在300nm—400nm波段, 如果在防晒化妆品中添加对此波段的光有强吸收作用的纳米微粒, 如: TiO2、SiO2、MgO 和ZnO等,就能保护皮肤不受紫外线的伤害。调查表明,与现在广泛用作化妆品中防晒成分的有机紫外吸收剂相比, 纳米微粒吸收剂具有吸收能力强、无毒、性质稳定、效果好等优点。(2 ) 应用于塑料、金属防腐保护涂层一金属和塑料在紫外线照射下很容易老化变脆或腐蚀,如果在塑料或金属表面涂一层含有纳米微粒的透明涂层, 吸收紫外光, 就可防止塑料老化或金属腐蚀。 2.4 纳米技术在污染防治中的应用 大气污染一直是各国政府需要解决的难题,空气中超标的二氧化硫(SO2), 一氧化碳(CO )和氮氧化物(NOx)是影响人类健康的有害气体, 纳米材料和纳米技术的应用为解决产生这些气体的污染源问题提供了新的解决方法。利用纳米材料的催化活性治理大气污染，可以应用于燃料脱硫处理，利用纳米技术研制开发的纳米钦酸钻(CoTiO3)及钦酸锌(ZnTiO3)粉体是一种非常好的石油脱硫催化剂。还可以应用于汽车尾气净化处理，利用纳米技术研制开发的复合稀土化合物的纳米级粉体是一种新型汽车尾气净化催化剂, 纳米级粉体有极强的氧化还原性能。它的应用可以彻底解决汽车尾气中CO和NOx的污染问题。以活性碳作为载体、纳米Zr0.5Ce0.5O2粉体为催化活性体的汽车尾气净化催化剂, 由于其表面存在Zr4+/Zr3+及Ce4+/Ce3+, 电子可以在其三价和四价离子之间传递,因此具有极强的电子得失能力和氧化还原性, 再加上纳米材料比表面大、空间悬键多、吸附能力强, 因此它在氧化CO的同时还原NOx，使它们转化为对人体和环境无害的气体CO2和N2。利用纳米材料的优良吸附特性治理空气污染。应用于室内空气的光催化净化剂，利用纳米技术研制开发的合成稀土光催化剂〔, 习可以很好地降解这些物质, 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吸附于其表面的家庭和建筑装修以后新建材、豁结剂等产生的甲醛, 吸烟产生的乙醛, 生活环境中产生的甲硫醇、硫化氢、氨等各种有毒、有害、致癌、有机污染物氧化分解为二氧化碳、水和有机酸而有效地去除。它最大的优点为: 在不改变空气自然状态的大前提下过滤空气中的有害物质, 增加室内空气的含氧量。 在阅读大量文献的基础上发现，现在利用纳米材料的优异的吸附性能来处理化工工业区的异味、异物等对环境有害的物质的报道非常的少，因此研究新型纳米材料来处理化工工业区的环境污染这一课题有一定的可行性。众所周知，化工工业区的环境质量是非常的差的，污染相当的严重，对当地的环境质量也有很大的影响。在化工区，异味比较严重，有些厂区甚至是有刺鼻的异味，对于厂区的工作人员来说，这种工作环境是比较恶劣的，而在改善这种恶劣环境的研究工作应该是有进行中，但是很少有应用于实际的治理，因此，这方面的研究工作还需要很大的工作量来做的。现在应经有新型纳米材料应用于汽车尾气处理，室内污染物的催化净化，我认为可以在现有的处理污染物技术的基础上，利用TiO2优良的催化降解性能，研制出新的可吸附降解多种有机污染气体的新型纳米材料。这种新型的纳米材料有很大的应用价值，对保护环境、治理污染、改善化工厂区恶劣的工作环境有很大的帮助。 2.5 纳米技术在水污染防治方面的应用 传统的水处理方法效率低、成本高、存在二次污染等问题, 污水治理一直得不到好的解决。纳米技术的发展和应用很可能彻底解决这一难题。 1纳米过滤水处理技术 纳滤技术是一种介于反渗透与超滤之间的同属于压力驱动的新型膜分离技术, 适用于分离相对分子量界限为200--1000、分子尺寸约为1nm 的溶解组分。利用超滤技术单独处理水时的去除率较差, 而反渗透技术虽有较强的去除率, 但去除有害物质时亦同时将大量的有益无机离子除去,出水呈酸性。纳滤分离技术能截留大部分有机小分子使大部分无机盐通过, 可实现不同价态离子的分离, 它的出现填补了反渗透与超之间的空白。纳滤水处理技术在水处理中的应用非常广泛, 大致分为以下几个方面: (l) 硬水软化处理; (2) 饮用水的净化处理; (3) 受污染地表水与地下水的净化处理; (4) 工业废水的净化处理;(5) 水的深度处理。 2半导体纳米粒子光催化氧化水处理技术 半导体纳米粒子光催化氧化是一项新兴的颇有发展前途的废水处理技术, 是在紫外光照射下, 纳米粒子表面会产生氧化能力极强的羟基自由基,使水中大多数的有机污染物及部分无机污染物彻底氧化降解为CO2和H2O 无害物质。目前, 在光催化氧化降解领域所采用的光催化剂多为N 型半导体材料如TiO2、ZnO、CdS、SnO2、Fe2O3等。其中TiO2因其活性高、化学稳定性好、对人体无害而最受重视。自1976年CaryJ.H等人报道了在紫外光照射下, 纳米TiO2可使难降解的有机化合物多氯联苯脱氯的光催化水处理技术后, 引起了各国众多研究者的普遍重视。迄今为止,已经发现有3000多种难降解的有机化合物可以在紫外线的照射下通过纳米TiO2或ZnO而迅速降解, 特别是当水中有机污染物浓度很高或用其他方法很难降解时, 这种技术有着明显的优势。该技术具有降解速度快、氧化条件温和、无选择性、无二次污染、应用范围广等特点。 3 高效纳米级水处理药剂直接处理技术 由于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, 所以纳米材料在制备高性能吸附剂方面表现出巨大的潜力。利用纳米技术研制开发的一种新型纳米级净水剂具有很强的吸附能力,它的吸附能力和絮凝能力是普通净水剂三氯化铝的10 ~ 2 0 倍。它能将污水中悬浮物吸附并沉淀下来, 然后采用纳米磁性物质、纤维和活性炭等净化装置, 有效地除去水中的铁锈、泥沙以及异味污染物。我国湖南省研制成功的“ Z氏法” 污水处理技术 , 其原理是利用纳米技术对常用的污水处理净水剂、絮凝剂和杀菌消毒剂加以物化改性, 从而形成多元复合新型高效水处理剂。纳米超高效水处理剂具有传统水处理剂无法比拟的污水净化效果, 同时药剂费用低、应用范围广、使用方便。 在利用纳米技术处理水的方面的研究，很多科研工作者都做了大量的研究工作，也有些成熟的技术已经用于工业生产中。但是对于应用新型的纳米材料来直