1. 納米材料的特點和用途
納米材料的特點:
當粒子的尺寸減小到納米量級,將導致聲、光、電、磁、熱性能呈現新的特性。比方說:被廣泛研究的II-VI族半導體硫化鎘,其吸收帶邊界和發光光譜的峰的位置會隨著晶粒尺寸減小而顯著藍移。按照這一原理,可以通過控制晶粒尺寸來得到不同能隙的硫化鎘,這將大大豐富材料的研究內容和可望得到新的用途。
我們知道物質的種類是有限的,微米和納米的硫化鎘都是由硫和鎘元素組成的,但通過控制制備條件,可以得到帶隙和發光性質不同的材料。也就是說,通過納米技術得到了全新的材料。
納米顆粒往往具有很大的比表面積,每克這種固體的比表面積能達到幾百甚至上千平方米,這使得它們可作為高活性的吸附劑和催化劑,在氫氣貯存、有機合成和環境保護等領域有著重要的應用前景。對納米體材料,我們可以用「更輕、更高、更強」這六個字來概括。
「更輕」是指藉助於納米材料和技術,我們可以制備體積更小性能不變甚至更好的器件,減小器件的體積,使其更輕盈。第一台計算機需要三間房子來存放,正是藉助與微米級的半導體製造技術,才實現了其小型化,並普及了計算機。
無論從能量和資源利用來看,這種「小型化」的效益都是十分驚人的。「更高」是指納米材料可望有著更高的光、電、磁、熱性能。「更強」是指納米材料有著更強的力學性能(如強度和韌性等),對納米陶瓷來說,納米化可望解決陶瓷的脆性問題,並可能表現出與金屬等材料類似的塑性。
納米材料的用途:
納米材料的應用前景是十分廣闊的,如:納米電子器件,醫學和健康,航天、航空和空間探索,環境、資源和能量,生物技術等。我們知道基因DNA具有雙螺旋結構,這種雙螺旋結構的直徑約為幾十納米。
用合成的晶粒尺寸僅為幾納米的發光半導體晶粒,選擇性的吸附或作用在不同的鹼基對上,可以「照亮」DNA的結構,有點像黑暗中掛滿了燈籠的寶塔,藉助與發光的「燈籠」,我們不僅可以識別燈塔的外型,還可識別燈塔的結構。
簡而言之,這些納米晶粒,在DNA分子上貼上了標簽。 目前,我們應當避免納米的庸俗化。盡管有科學工作者一直在研究納米材料的應用問題,但很多技術仍難以直接造福於人類。2001年以來,國內也有一些納米企業和納米產品,如「納米冰箱」,「納米洗衣機」。
這些產品中用到了一些「納米粉體」,但冰箱和洗衣機的核心作用任何傳統產品相同,「納米粉體」賦予了它們一些新的功能,但並不是這類產品的核心技術。
因此,這類產品並不能稱為真正的「納米產品」,是商家的銷售手段和新賣點。現階段納米材料的應用主要集中在納米粉體方面,屬於納米材料的起步階段,應該指出這不過是納米材料應用的初級階段,可以說這並不是納米材料的核心,更不能將「納米粉體的應用」等同與納米材料。
(1)納米磁性材料在水處理中有哪些應用擴展閱讀:
納米材料應用范圍
1、 天然納米材料
海龜在美國佛羅里達州的海邊產卵,但出生後的幼小海龜為了尋找食物,卻要游到英國附近的海域,才能得以生存和長大。最後,長大的海龜還要再回到佛羅里達州的海邊產卵。如此來回約需5~6年,為什麼海龜能夠進行幾萬千米的長途跋涉呢?它們依靠的是頭部內的納米磁性材料,為它們准確無誤地導航。
生物學家在研究鴿子、海豚、蝴蝶、蜜蜂等生物為什麼從來不會迷失方向時,也發現這些生物體內同樣存在著納米材料為它們導航。
2、 納米磁性材料
在實際中應用的納米材料大多數都是人工製造的。納米磁性材料具有十分特別的磁學性質,納米粒子尺寸小,具有單磁疇結構和矯頑力很高的特性,用它製成的磁記錄材料不僅音質、圖像和信噪比好,而且記錄密度比γ-Fe2O3高幾十倍。超順磁的強磁性納米顆粒還可製成磁性液體,用於電聲器件、阻尼器件、旋轉密封及潤滑和選礦等領域。
3、 納米陶瓷材料
傳統的陶瓷材料中晶粒不易滑動,材料質脆,燒結溫度高。納米陶瓷的晶粒尺寸小,晶粒容易在其他晶粒上運動,因此,納米陶瓷材料具有極高的強度和高韌性以及良好的延展性,這些特性使納米陶瓷材料可在常溫或次高溫下進行冷加工。如果在次高溫下將納米陶瓷顆粒加工成形,然後做表面退火處理,就可以使納米材料成為一種表面保持常規陶瓷材料的硬度和化學穩定性,而內部仍具有納米材料的延展性的高性能陶瓷。
4、納米感測器
納米二氧化鋯、氧化鎳、二氧化鈦等陶瓷對溫度變化、紅外線以及汽車尾氣都十分敏感。因此,可以用它們製作溫度感測器、紅外線檢測儀和汽車尾氣檢測儀,檢測靈敏度比普通的同類陶瓷感測器高得多。
5、 納米傾斜功能材料
在航天用的氫氧發動機中,燃燒室的內表面需要耐高溫,其外表面要與冷卻劑接觸。因此,內表面要用陶瓷製作,外表面則要用導熱性良好的金屬製作。但塊狀陶瓷和金屬很難結合在一起。
如果製作時在金屬和陶瓷之間使其成分逐漸地連續變化,讓金屬和陶瓷「你中有我、我中有你」,最終便能結合在一起形成傾斜功能材料,它的意思是其中的成分變化像一個傾斜的梯子。當用金屬和陶瓷納米顆粒按其含量逐漸變化的要求混合後燒結成形時,就能達到燃燒室內側耐高溫、外側有良好導熱性的要求。
6、納米半導體材料
將硅、砷化鎵等半導體材料製成納米材料,具有許多優異性能。例如,納米半導體中的量子隧道效應使某些半導體材料的電子輸運反常、導電率降低,電導熱系數也隨顆粒尺寸的減小而下降,甚至出現負值。這些特性在大規模集成電路器件、光電器件等領域發揮重要的作用。
利用半導體納米粒子可以制備出光電轉化效率高的、即使在陰雨天也能正常工作的新型太陽能電池。由於納米半導體粒子受光照射時產生的電子和空穴具有較強的還原和氧化能力,因而它能氧化有毒的無機物,降解大多數有機物,最終生成無毒、無味的二氧化碳、水等,所以,可以藉助半導體納米粒子利用太陽能催化分解無機物和有機物。
7、納米催化材料
納米粒子是一種極好的催化劑,這是由於納米粒子尺寸小、表面的體積分數較大、表面的化學鍵狀態和電子態與顆粒內部不同、表面原子配位不全,導致表面的活性位置增加,使它具備了作為催化劑的基本條件。
鎳或銅鋅化合物的納米粒子對某些有機物的氫化反應是極好的催化劑,可替代昂貴的鉑或鈀催化劑。納米鉑黑催化劑可以使乙烯的氧化反應的溫度從600 ℃降低到室溫。
8、 醫療上的應用
血液中紅血球的大小為6 000~9 000 nm,而納米粒子只有幾個納米大小,實際上比紅血球小得多,因此它可以在血液中自由活動。如果把各種有治療作用的納米粒子注入到人體各個部位,便可以檢查病變和進行治療,其作用要比傳統的打針、吃葯的效果好。
2. 納米材料在現實生活中的應用
1、納米結構材料
包括純金屬、合金、復合材料和結構陶瓷,具有十分優異的機械、力學及熱內力性能。可容使構件重量大大減輕。
2、納米催化、敏感、儲氫材料
用於製造高效的異質催化劑、氣體敏感器及氣體捕獲劑,用於汽車尾氣凈化、石油化工、新型潔凈能源等領域。
3、納米光學材料
用於製作多種具有獨特性能的光電子器件。如量子阱GaN型藍光二極體、量子點激光器、單電子晶體管等。
4、納米結構的巨磁電阻材料
磁場導致物體電阻率改變的現象稱為磁電阻效應,對於一般金屬其效應常可忽略。但是某些納米薄膜具有巨磁電阻效應。在巨磁電阻效應發現後的第6年,1994年IBM公司研製成巨磁電阻效應的讀出磁頭,將磁碟記錄密度一下子提高了17倍。
這種材料還可以製作測量位移、角度的感測器,廣泛應用於數控機床、汽車測速、非接觸開關、旋轉編碼器中。
5、納米微晶軟磁材料
用於製作功率變壓器、脈沖變壓器、扼流圈、互感器等。
6、納米微晶稀土永磁材料
將晶粒做成納米級,可使釹鐵硼等稀土永磁材料的磁能積進一步提高,並有希望製成兼備高飽和磁化強度、高矯頑力的新型永磁材料(通過軟磁相與永磁相在納米尺度的復合)。
3. 納米材料的用途
天然納米材料 海龜在美國佛羅里達州的海邊產卵,但出生後的幼小海龜為了尋找食物,卻要游到英國附近的海域,才能得以生存和長大。最後,長大的海龜還要再回到佛羅里達州的海邊產卵。如此來回約需5~6年,為什麼海龜能夠進行幾萬千米的長途跋涉呢?它們依靠的是頭部內的納米磁性材料,為它們准確無誤地導航。 生物學家在研究鴿子、海豚、蝴蝶、蜜蜂等生物為什麼從來不會迷失方向時,也發現這些生物體內同樣存在著納米材料為它們導航。
② 納米磁性材料 在實際中應用的納米材料大多數都是人工製造的。納米磁性材料具有十分特別的磁學性質,納米粒子尺寸小,具有單磁疇結構和矯頑力很高的特性,用它製成的磁記錄材料不僅音質、圖像和信噪比好,而且記錄密度比γ-Fe2O3高幾十倍。超順磁的強磁性納米顆粒還可製成磁性液體,用於電聲器件、阻尼器件、旋轉密封及潤滑和選礦等領域。
③ 納米陶瓷材料 傳統的陶瓷材料中晶粒不易滑動,材料質脆,燒結溫度高。納米陶瓷的晶粒尺寸小,晶粒容易在其他晶粒上運動,因此,納米陶瓷材料具有極高的強度和高韌性以及良好的延展性,這些特性使納米陶瓷材料可在常溫或次高溫下進行冷加工。如果在次高溫下將納米陶瓷顆粒加工成形,然後做表面退火處理,就可以使納米材料成為一種表面保持常規陶瓷材料的硬度和化學穩定性,而內部仍具有納米材料的延展性的高性能陶瓷。
④ 納米感測器 納米二氧化鋯、氧化鎳、二氧化鈦等陶瓷對溫度變化、紅外線以及汽車尾氣都十分敏感。因此,可以用它們製作溫度感測器、紅外線檢測儀和汽車尾氣檢測儀,檢測靈敏度比普通的同類陶瓷感測器高得多。
⑤ 納米傾斜功能材料 在航天用的氫氧發動機中,燃燒室的內表面需要耐高溫,其外表面要與冷卻劑接觸。因此,內表面要用陶瓷製作,外表面則要用導熱性良好的金屬製作。但塊狀陶瓷和金屬很難結合在一起。如果製作時在金屬和陶瓷之間使其成分逐漸地連續變化,讓金屬和陶瓷「你中有我、我中有你」,最終便能結合在一起形成傾斜功能材料,它的意思是其中的成分變化像一個傾斜的梯子。當用金屬和陶瓷納米顆粒按其含量逐漸變化的要求混合後燒結成形時,就能達到燃燒室內側耐高溫、外側有良好導熱性的要求。
⑥ 納米半導體材料 將硅、砷化鎵等半導體材料製成納米材料,具有許多優異性能。例如,納米半導體中的量子隧道效應使某些半導體材料的電子輸運反常、導電率降低,電導熱系數也隨顆粒尺寸的減小而下降,甚至出現負值。這些特性在大規模集成電路器件、光電器件等領域發揮重要的作用。 利用半導體納米粒子可以制備出光電轉化效率高的、即使在陰雨天也能正常工作的新型太陽能電池。由於納米半導體粒子受光照射時產生的電子和空穴具有較強的還原和氧化能力,因而它能氧化有毒的無機物,降解大多數有機物,最終生成無毒、無味的二氧化碳、水等,所以,可以藉助半導體納米粒子利用太陽能催化分解無機物和有機物。
⑦ 納米催化材料 納米粒子是一種極好的催化劑,這是由於納米粒子尺寸小、表面的體積分數較大、表面的化學鍵狀態和電子態與顆粒內部不同、表面原子配位不全,導致表面的活性位置增加,使它具備了作為催化劑的基本條件。 鎳或銅鋅化合物的納米粒子對某些有機物的氫化反應是極好的催化劑,可替代昂貴的鉑或鈀催化劑。納米鉑黑催化劑可以使乙烯的氧化反應的溫度從600 ℃降低到室溫。
⑧ 醫療上的應用 血液中紅血球的大小為6 000~9 000 nm,而納米粒子只有幾個納米大小,實際上比紅血球小得多,因此它可以在血液中自由活動。如果把各種有治療作用的納米粒子注入到人體各個部位,便可以檢查病變和進行治療,其作用要比傳統的打針、吃葯的效果好。 ⑨ 納米計算機 世界上第一台電子計算機誕生於1945年,它是由美國的大學和陸軍部共同研製成功的,一共用了18 000個電子管,總重量30 t,佔地面積約170 m,可以算得上一個龐然大物了,可是,它在1 s內只能完成5 000次運算。 經過了半個世紀,由於集成電路技術、微電子學、信息存儲技術、計算機語言和編程技術的發展,使計算機技術有了飛速的發展。今天的計算機小巧玲瓏,可以擺在一張電腦桌上,它的重量只有老祖宗的萬分之一,但運算速度卻遠遠超過了第一代電子計算機。 如果採用納米技術來構築電子計算機的器件,那麼這種未來的計算機將是一種「分子計算機」,其袖珍的程度又遠非今天的計算機可比,而且在節約材料和能源上也將給社會帶來十分可觀的效益。
⑩納米碳管 1991年,日本電氣公司的專家制備出了一種稱為「納米碳管」的材料,它是由許多六邊形的環狀碳原子組合而成的一種管狀物,也可以是由同軸的幾根管狀物套在一起組成的。這種單層和多層的管狀物的兩端常常都是封死的,如圖所示。 這種由碳原子組成的管狀物的直徑和管長的尺寸都是納米量級的,因此被稱為納米碳管。它的抗張強度比鋼高出100倍,導電率比銅還要高。 在空氣中將納米碳管加熱到700 ℃左右,使管子頂部封口處的碳原子因被氧化而破壞,成了開口的納米碳管。然後用電子束將低熔點金屬(如鉛)蒸發後凝聚在開口的納米碳管上,由於虹吸作用,金屬便進入納米碳管中空的芯部。由於納米碳管的直徑極小,因此管內形成的金屬絲也特別細,被稱為納米絲,它產生的尺寸效應是具有超導性。因此,納米碳管加上納米絲可能成為新型的超導體。
納米技術在世界各國尚處於萌芽階段,美、日、德等少數國家,雖然已經初具基礎,但是尚在研究之中,新理論和技術的出現仍然方興未艾。我國已努力趕上先進國家水平,研究隊伍也在日漸壯大
4. 納米材料在各個行業中的應用
(一)力學性質
高韌、高硬、高強是結構材料開發應用的經典主題。具有納米結構的材料強度與粒徑成反比。納米材料的位錯密度很低,位錯滑移和增殖符合Frank-Reed模型,其臨界位錯圈的直徑比納米晶粒粒徑還要大,增殖後位錯塞積的平均間距一般比晶粒大,所以納迷材料中位錯滑移和增殖不會發生,這就是納米晶強化效應。金屬陶瓷作為刀具材料已有50多年歷史,由於金屬陶瓷的混合燒結和晶粒粗大的原因其力學強度一直難以有大的提高。應用納米技術製成超細或納米晶粒材料時,其韌性、強度、硬度大幅提高,使其在難以加工材料刀具等領域占據了主導地位。使用納米技術製成的陶瓷、纖維廣泛地應用於航空、航天、航海、石油鑽探等惡劣環境下使用。
(二)磁學性質
當代計算機硬碟系統的磁記錄密度超過1.55Gb/cm2,在這情況下,感應法讀出磁頭和普通坡莫合金磁電阻磁頭的磁致電阻效應為3%,已不能滿足需要,而納米多層膜系統的巨磁電阻效應高達50%,可以用於信息存儲的磁電阻讀出磁頭,具有相當高的靈敏度和低噪音。目前巨磁電阻效應的讀出磁頭可將磁碟的記錄密度提高到1.71Gb/cm2。同時納米巨磁電阻材料的磁電阻與外磁場間存在近似線性的關系,所以也可以用作新型的磁感測材料。高分子復合納米材料對可見光具有良好的透射率,對可見光的吸收系數比傳統粗晶材料低得多,而且對紅外波段的吸收系數至少比傳統粗晶材料低3個數量級,磁性比FeBO3和FeF3透明體至少高1個數量級,從而在光磁系統、光磁材料中有著廣泛的應用。
(三)電學性質
由於晶界面上原子體積分數增大,納米材料的電阻高於同類粗晶材料,甚至發生尺寸誘導金屬——絕緣體轉變(SIMIT)。利用納米粒子的隧道量子效應和庫侖堵塞效應製成的納米電子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特點,有可能在不久的將來全面取代目前的常規半導體器件。2001年用碳納米管製成的納米晶體管,表現出很好的晶體三極體放大特性。並根據低溫下碳納米管的三極體放大特性,成功研製出了室溫下的單電子晶體管。隨著單電子晶體管研究的深入進展,已經成功研製出由碳納米管組成的邏輯電路。
(四)熱學性質
納米材料的比熱和熱膨脹系數都大於同類粗晶材料和非晶體材料的值,這是由於界面原子排列較為混亂、原子密度低、界面原子耦合作用變弱的結果。因此在儲熱材料、納米復合材料的機械耦合性能應用方面有其廣泛的應用前景。例如Cr-Cr2O3顆粒膜對太陽光有強烈的吸收作用,從而有效地將太陽光能轉換為熱能。
5. 納米材料有什麼應用
在日常生活中,納米技術應用的領域有哪些你不知道
納米研究在創造成千種新材料方面非常成功,但是分子自我組成有用的物體或是建造微型納米機器方面仍只是設想而已。決定單個原子行為的定律與主導大型材料的定律不同。這一領域的科學家必須首先了解納米材料的特性,並充分利用其特性開展具體的活動。比如,以煤或石墨形式存在的碳元素結塊不帶電或光學性質,但是微型碳納米管具有這些特性。碳納米管的這些獨特性質對於增強輕型自行車零部件的特性非常有用。但是,目前尚不清楚工程師對於更加精確地操作不同元素的單個原子所能取得多大程度的成功。
同時,機會會失之交臂,因為額外的錢都花在了資助清潔能源,本來這筆錢可以用來資助其他的社會發展需要。政策制定者對於因為全球變暖應當放緩發展的觀點持不同的態度。因此,我們並沒有有效的方法對各種能源選擇做出綜合的權衡。清潔能源的倡導者認為對各種能源進行成本比較是一種誤導。煤、石油和天然氣的生產商和供應商並不為他們的產品造成的環境和公眾健康損失負責。他們提出對煤炭和化石燃料徵收碳稅,以彌補社會成本,實現公平競爭。但到目前為止,政客們對於如何應對碳排放稅實施可能遭到的抵制並沒有多少興趣。對於很多政客而言,特別是那些所代表的選區擁有很強的石油工業,抵制碳稅是否認全球氣候變化的主要理由。
6. 納米磁性材料有哪些
難了,有
些人主動幫忙解決,著也是愛.
如果我們都付出一點愛,世界將變成美好的天堂.
上課的鈴聲剛剛響起,而同學們都早已經回到了自己的座位,同學們都知道,今天是一個特殊的日子,老師並沒有馬上開始講課,而是在黑板上寫下了幾個大字:我們庄嚴的舉哀,凝集民族的力量.幾分鍾後,刺耳的警報聲從遠方傳來,廣播里傳出了一個聲音:請全體師生起立,為哀悼在四川大地震中遇難的同胞,請默哀三分鍾.時間彷彿又倒流回那個恐怖的時候……
二零零八年五月十二日下午,當人們全部沉浸在工作與學習的喜悅中的時候,孰不知一場災難正
7. 納米材料有哪些都有哪些用途
納米材料的用途很廣,主要用途有:
醫葯使用納米技術能使葯品生產過程越來越精細,並在納米材料的尺度上直接利用原子、分子的排布製造具有特定功能的葯品。納米材料粒子將使葯物在人體內的傳輸更為方便,用數層納米粒子包裹的智能葯物進入人體後可主動搜索並攻擊癌細胞或修補損傷組織。使用納米技術的新型診斷儀器只需檢測少量血液,就能通過其中的蛋白質和dna診斷出各種疾病。
家電
用納米材料製成的納米材料多功能塑料,具有抗菌、除味、防腐、抗老化、抗紫外線等作用,可用處作電冰霜、空調外殼里的抗菌除味塑料。
電子計算機和電子工業
可以從閱讀硬碟上讀卡機以及存儲容量為目前晶元上千倍的納米材料級存儲器晶元都已投入生產。計算機在普遍採用納米材料後,可以縮小成為「掌上電腦」。
環境保護
環境科學領域將出現功能獨特的納米膜。這種膜能夠探測到由化學和生物制劑造成的污染,並能夠對這些制劑進行過濾,從而消除污染。
紡織工業
在合成纖維樹脂中添迦納米sio2、納米zno、納米sio2復配粉體材料,經抽絲、織布,可製成殺菌、防霉、除臭和抗紫外線輻射的內衣和服裝,可用於製造抗菌內衣、用品,可製得滿足國防工業要求的抗紫外線輻射的功能纖維。
機械工業
採用納米材料技術對機械關鍵零部件進行金屬表面納米粉塗層處理,可以提高機械設備的耐磨性、硬度和使用壽命。
8. 【討論】磁性納米材料的發展前景和應用有哪些
Soloe2010(站內聯系TA)1. 防盜標簽中的磁性材料用的是非晶薄帶材料; 1. 防盜標簽中的磁性材料用的是非晶薄帶材料; 呵呵,有遇到你了,就我所知主要是用在NMR上,主要是腫瘤的早期診斷和成像,還有的也用來作為載體,或者靶向的,歸根結底用在醫學上,尤其是腫瘤領域。 呵呵。。謝謝再次來訪,是啊,磁性材料在生物領域的靶向給葯方面的應用還是很熱門的,前邊說的腫瘤的早期診斷和成像感覺不太好研究,生物方面的東西感覺很難弄得格格LI(站內聯系TA)Originally posted by Soloe2010 at 2011-04-12 09:22:08: 1. 防盜標簽中的磁性材料用的是非晶薄帶材料; 呵呵,有遇到你了,就我所知主要是用在NMR上,主要是腫瘤的早期診斷和成像,還有的也用來作為載體,或者靶向的,歸根結底用在醫學上,尤其是腫瘤領域。 嗷,說不定我以後要搞腫瘤了,學習了。shiningx(站內聯系TA)說實話,目前基本上沒有大規模的生產應用 如果想應用,還是做成塊體或者薄膜吧joey11(站內聯系TA)主要是葯物的靶向給葯 還有就是生物蛋白方面,比如蛋白質等大分子的分離純化 說實話,目前基本上沒有大規模的生產應用 主要是葯物的靶向給葯 還有就是生物蛋白方面,比如蛋白質等大分子的分離純化呵呵 還有就是關於 磷酸化蛋白組學上也有很多應用 哦,還是不懂,呵呵
9. 微濾技術的原理及其在水處理中應用有哪些
在水處理領域中,超濾技術可以除去水中的細菌、病毒、熱源和其它膠體物質,因此用於製取電子工業超純水、醫葯工業中的注射劑、各種工業用水的凈化以及飲用水的凈化。在食品工業中,乳製品、果汁、酒、調味品等生產中逐步採用超濾技術,如牛奶或乳清中蛋白和低分子量的乳糖與水的分離,果汁澄清和去菌消毒,酒中有色蛋白、多糖及其它膠體雜質的去除等,醬油、醋中細菌的脫除,較傳統方法顯示出經濟、可靠、保證質量等優點。
在醫葯和生物化工生產中,常需要對熱敏性物質進行分離提純,超濾技術對此顯示其突出的優點。用超濾來分離濃縮生物活性物(如酶、病毒、核酸、特殊蛋白等)是相當合適的從動、植物中提取的葯物(如生物鹼、荷爾蒙等),其提取液中常有大分子或固體物質,很多情況下可以用超濾來分離,使產品質量得到提高。
在廢水處理領域,超濾技術用於電鍍過程淋洗水的處理是成功的例子之一。在汽車和傢具等金屬製品的生產過程中,用電泳法將塗料沉積到金屬表面上後,必需用清水將產品上吸著的電鍍液洗掉。洗滌得到含塗料1~2%的淋洗廢水,用超濾裝置分離出清水,塗料得到濃縮後可以重新用於電塗,所得清水也可以直接用於清洗,即可實現水的循環使用。目前國內外大多數汽車工廠使用此法處理電塗淋洗水。
超濾技術也可用於紡織廠廢水處理。紡織廠退漿液中含有聚乙烯醇(PVA),用超濾裝置回收PVA,清水回收使用,而濃縮後的PVA濃縮液可重新上漿使用。隨著新型膜材料(功能高分子、無機材料)的開發,膜的耐溫、耐壓、耐溶劑性能得以大幅度提高,超濾技術在石油化工、化學工業以及更多的領域應用將更為廣泛。
微濾的應用
微濾主要用於除去溶液中大於0.05 左右的超細粒子,其應用十分廣泛,在目前膜過程面業銷售額中占首位。在水的精製過程中,微濾技術可以除去細菌和固體雜質,可用於醫葯、飲料用水的生產。在電子工業超純水制備中,微濾可用於超濾和反滲透過程的預處理和產品的終端保安過濾。微濾技術亦可用於啤酒、黃酒等各種酒類的過濾,以除去其中的酵母、黴菌和其它微生物,使產品澄清,並延長存放期。微濾技術在葯物除菌、生物檢測等領域也有廣泛的應用。
10. 納米技術在生活中應用的實例
1、納米纖維:
納米纖維是指直徑為納米尺度而長度較大的具有一定長徑比的線狀材料,此外,將納米顆粒填充到普通纖維中對其進行改性的纖維也稱為納米纖維。狹義上講,納米纖維的直徑介於1nm到100nm之間,但廣義上講,纖維直徑低於1000nm的纖維均稱為納米纖維。
2、納米塗料:
由於納米微粒的小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應等使得它們在磁、光、電、敏感等方面呈現常規材料不具備的特性。因此納米微粒在磁性材料、電子材料、光學材料、高緻密度材料的燒結、催化、感測、陶瓷增韌等方面有廣闊的應用前景。
3、納米衣:
"納米衣"是昆蟲幼蟲皮膚薄膜在電子轟擊下,分子聚合在一起形成的一個允許幼蟲在內部活動的柔性層。該柔性層能夠保護生物免受極端環境影響,因此,用這種方法生產的「納米衣」可用來製造新式宇航服。
4、納米管:
納米管比人的頭發絲還要細1萬倍,而它的硬度要比鋼材堅硬100倍。它可以耐受6500°F(3593℃)的高溫,並且具有卓越的導熱性能。納米管既可以用作金屬導電體,比金的導電性高得多,也可以用作製造電腦晶元所必須的半導體。納米管在極低的溫度下還具有超導性。
5、納米碳材料:
納米碳材料是指分散相尺度至少有一維小於100nm的碳材料。分散相既可以由碳原子組成,也可以由異種原子(非碳原子)組成,甚至可以是納米孔。納米碳材料主要包括三種類型:碳納米管,碳納米纖維,納米碳球。