化学工业中的纳米技术
化学工业中的纳米技术
在高新技术中，纳米技术、生物技术和信息技术对化学工业发展有着深远的影响，对于材料科
学而言，当首推纳米技术。它不仅能推动化学反应、催化和许多单元操作的突破性的改进，而
且提供了纳米多孔材料、纳米粒子、纳米复合材料、纳米传感器等新型材料以及化学机械抛
光、药物可控释放、独特的去污作用等功能应用，为化工新材料发展及其应用开辟了广阔的前
景。
纳米技术正全力推动着化学工业未来的发展。随着一些纳米技术的工业产品问世以及所显示
“ ”出的诱人前景，现在 纳米技术 已经成为家喻户晓的名词。纳米技术能在＜100nm 的水平上合
成、处理和表征物质，这是一个涉及多门学科的广阔领域，它包含有：纳米材料
(nanomaterials)、纳米生物技术 (nanobiotechn010gy)、纳米电子学(nanoelechonics)和纳米系统
(nanosystem)，如纳米电子机械系统 NEMS 和分子机械(m01ecular machine)等。而纳米技术在化
学工业中的应用，主要是新型催化剂、涂料、润滑剂，过滤技术以及一些最终产品，诸如纳米
多孔材料制品和树状聚合物制品已成为化学工业的创新点。
一、化学反应和催化方面应用
化学工业及其相关工业，特别是一些化学反应起着关键性作用的产业盛行用纳米技术来改进
催化剂性能。纳米多孔材料中的沸石在原油炼制中的应用已有很长历史，纳米多孔结构新型催
化剂的发展，为许多化学合成工艺的创新提供了机会，或者使化学反应能在较温和条件下进
行，大幅度地降低工艺成本。例如用此类催化剂可以将甲烷有效地转化为液体燃料，作为柴油
代用品，而现用的方法比较昂贵。
纳米粒子催化剂的优异性能取决于它的容积比表面率很高，同时，负载催化剂的基质对催化
效率也有很大的影响，如果也由具有纳米结构材料组成，就可以进一步提高催化剂的效率。如
将Si02 纳米粒子作催化剂的基质，可以提高催化剂性能 10 倍。在某些情况下，用 Si02 纳米粒
子作催化剂载体会因 SiO2 材料本身的脆性而受影响。为了解决此问题，可以将 SiO2 纳米粒子
通过聚合而形成交联，将交联的纳米粒子用作催化剂载体。
在能源工业中，Shenhua 集团公司、Hydrocarbon 技术公司和美国能源部在中国进行煤液化项
目建设，采用了纳米催化剂，取得了20 亿美元效益。此工艺可以生产非常清洁的柴油，在中
国许多地方它可与进口原油或柴油(以全球平均价格计)竞争。燃料电池也是纳米催化剂起重要
作用的领域，当前工业样品应用的是铂催化剂，约2nm 宽。
二、过滤和分离方面应用
在过滤工业中，纳米过滤(简称纳滤，nanofiltration)广泛应用于水和空气纯化以及其它工业过
程中，包括药物和酶的提纯，油水分离和废料清除等。还可以从氮分子中去掉氧(氧与氮分子
大小差别仅 0.02nm)。应用此方法生产纯氧可不需要采用深冷工艺，因而可以降低成本。法国
于2000 年在Generale des EaMx 建成世界上第一座用纳滤技术生产饮用水的装置，所用聚合物
膜其孔径略＜lnm。与传统净化工艺相 LL，虽然电能消耗较高，但带来一些其它的好处，如不
需要用氯。
由于可以精确地控制孔径，所以具有可观的近期应用前景。美国 Pacific Northwest 国家试验
室已经创制一类称之为SAMMS 结构，为在介孔载体上自组装的单层结构，含有规整的1-
50nm 的圆柱形孔，孔上用自组装方法涂上活性基团单层，可用于不同领域。已经利用
SAMMS 成功地从水溶液和非水溶液中萃取出各种金属和有机化合物。
纳米多孔材料的吸收和吸附性能也提供了在环境治理方面应用的可能性，如去除重金属(如
砷和汞等)。使用其他纳米材料的过滤技术也取得了长足进步。例如入rgomide 纳米材料公司开
发的用直径为2nm 纤维制成的高产率系统，可以过滤病毒、砷和其它污染物。
―一些聚合物 无机化合物复合材料也可用作气体过滤系统，而且效率也很高。如有一种用排
列成行的碳纳米管(nanotLlLe)制成的膜，由于纳米管与气体分子间互不作用，可以高产率地分
离出气体。此种材料可满足高流速低压气体的分离需要。此种膜可以从气流中去除CO2，或从
CO 中分离H2 。这种技术可应用于新一代发电厂、煤液化工厂或气体液化厂。
摘要：
展开>>
收起<<
化学工业中的纳米技术在高新技术中，纳米技术、生物技术和信息技术对化学工业发展有着深远的影响，对于材料科学而言，当首推纳米技术。它不仅能推动化学反应、催化和许多单元操作的突破性的改进，而且提供了纳米多孔材料、纳米粒子、纳米复合材料、纳米传感器等新型材料以及化学机械抛光、药物可控释放、独特的去污作用等功能应用，为化工新材料发展及其应用开辟了广阔的前景。纳米技术正全力推动着化学工业未来的发展。随着一些纳米技术的工业产品问世以及所显示“”出的诱人前景，现在纳米技术已经成为家喻户晓的名词。纳米技术能在＜100nm的水平上合成、处理和表征物质，这是一个涉及多门学科的广阔领域，它包含有：纳米材料(nanom...
相关推荐
-
自动变速器--中英文翻译
2022-10-23 348 -
一个简化双螺杆旋转食品挤压机：设计，制造和检验外文文献翻译、中英文翻译
2023-02-13 195 -
液压系统设计外文文献翻译、中英文翻译
2023-02-13 367 -
莴苣收割机原型的研制外文文献翻译、中英文翻译、外文翻译
2023-02-13 321 -
动力转向系统参数对汽车操纵稳定性影响的研究外文文献翻译、中英文翻译
2023-02-13 111
-
3-外文翻译-汽车天窗系统的设计改进和生产线的产线优化
2023-02-15 290 -
3-外文翻译-汽车起重机的举升机构
2023-02-15 243 -
模具的发展--中英文翻译
2023-08-11 262 -
中海气候下的
2023-10-04 100
-
在迅速的统一体模式中交通信号灯对交通流的控制
2023-10-04 111
作者：闻远设计
分类：土木建筑化工水利
价格：5光币
属性：2 页
大小：14.84KB
格式：DOCX
时间：2025-02-16
