纳米材料的应用及其对环境的影响(标准论文格式).pdf

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1、纳米材料的应用及其对环境的影响曾锋（吉林化工学院化工与材料工程学院材料化学0901班，学号09150130）摘要纳米技术被认为是本世纪最有前途的前沿技术之一,已取得了辉煌的成就，然而，人们过分关注纳米技术所取得的成功，极少人会去思考纳米技术对地球和人类的负面影响，许多纳米材料极难回收循环利用，纳米材料的废弃将污染地球环境和危害人类健康。关键词：纳米技术；应用现状；环境；负面影响AbstractNano-scaletechnologyisconsideredasoneofthemostprospectivehightechinthiscentury,thoughha

2、vegotthegreatsuccess.However,alotofpeopleover-careaboutthenano-scaletechnology'ssuccess;toolessofthemthinkaboutitsside-effecttoearthandpeople.Manyofnano-scalematerialsarehardtorecycleandreuse.Thus,abandoningthenano-scalematerialswillpollutetheenvironmentoftheearthanddoharmtohuman'shea

3、lth.Keywords:nano-scalematerials;applicationsituation;environment;side-effect.0引言20世纪是物理学推动高新技术飞速发展的世纪，人类已从控制与利用大量微观粒子系统的时代进入了控制与利用单个微观粒子的时代，纳米技术是世纪之交发展起来的技术，是在0.1-100nm尺度空间内，研究电子、原子和分子运动规律和崭新的高技术科学。目前人们已制造了各种各样的纳米材料，使人们的生活和工作发生了质的飞跃，但对环境也造成了严重的环境污染,纳米科学与技术在二十世纪九十年代初期在世界发达国家蓬勃发展，西方发达国

4、家对纳米科学与技术的研发投入逐年增加，竞争也进入白热化。以高新技术为导向的美国正是看到了纳米材料的无限潜力，近年将纳米科学技术的研发作为科技政策的重点，于2000年宣布实施“国家纳米计划”，每年的纳米科技研发投入都在增长，截至2007年初共投入五十六亿美元用于纳米科学技术的研发。纳米材料是纳米技术最为重要的组成部分,也是国际上竞争的热点和难点。纳米材料又称为超微颗粒材料,一般是指尺寸在1～100nm的粒子,是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域,纳米材料它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。当人们将物体细分成超微颗粒(纳米级)后,它将显示出许多奇异的特性，即

5、它的光学、热学、磁学、力学以及化学方面的性质与大块固体时相比将会有显著的不同[3]。1.纳米材料的应用现状1.1工业生产方面纳米材料的应用在工业生产中显示了独特的魅力。一些纳米材料如纳米二氧化硅用作橡胶、塑料、有机玻璃等材料的填充剂，可以改善材料的强度、韧性等许多性质。在电子计算机1和电子工业方面，存储容量为目前芯片上千倍的纳米材料存储器芯片已投入生产。在机械工业，采用纳米材料技术对机械关键零部件进行金属表面纳米粉涂层处理，可以提高机械设备的耐磨性、硬度和寿命。在润滑油中添加纳米材料制成性能优异的润滑剂。1.2医药方面利用纳米科技可制得纳米药物，作为靶向药物制剂，

6、直接导入病体部位的器官组织甚至细胞，达到提高药物疗效、降低毒性的作用，或者将纳米材料作为药物载体，提高治疗效率。另外，纳米材料在疾病的诊断和监测上也有广泛的用途，如纳米珍珠粉。1.3生活中将天然花粉超细粉碎后，营养物质得以释放，作为添加剂可以制成高价值保健品，在防晒护肤品中添加纳米级氧化锌，二氧化钛有很好的护肤美容作用，其防紫外线效果优于有机防晒剂。目前日本已开发出了化妆品用紫外线屏蔽剂，用Ag等纳米粒子制成的抗菌、除臭复合剂粉，具有光谱杀菌、除臭功能，并可长时间使用。1.4环境保护方面近年来，很多稀土钙钛矿型复合氧化物已经投放市场应用于汽车尾气的治理，纳米二氧化

7、钛不但具有纳米材料的特性，还具有优良的光催化性能，可以分解有机废水中的污染物质。在紫外光的照射下，纳米氧化锌具有催化剂和光催化剂的作用，能分解有机物质，可以制成抗菌、除臭和消毒产品，保护和净化环境。2.纳米材料的难回收2.1纳米材料的尺寸小造成其难回收性纳米颗粒广泛用于材料生产中的填充剂,纳米颗粒在所填充的材料中往往分布均匀且分散度较高,因此不仅纳米颗粒难以回收,而且影响了所填充材料的回收,纳米材料尺度小其用量往往也小,许多人会因其材料用量小回收的成本高,认为不具备回收价值。2.2纳米材料容易流失到环境中许多纳米材料可能在完全丧失其功能前就已经流失到环境中,如用作

8、材料表面涂