纳米材料的用途.doc

纳米材料的用途很广,主要用途有:医药使用纳米技术能使药品生产过程越来越精细,并在纳米材料的尺度上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的药品。纳米材料粒子将使药物在人体内的传输更为方便,用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体后可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织。使用纳米技术的新型诊断仪器只需检测少量血液,就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病。家电用纳米材料制成的纳米材料多功能塑料,具有抗菌、除味、防腐、抗老化、抗紫外线等作用,可用处作电冰霜、空调外壳里的抗菌除味塑料。电子计算机和电子工业可以从阅读硬盘上读卡机以及存储容量为目前芯片上千倍的纳米材料级存储器芯片都已投入生产。计算机在普遍采用纳米材料后,可以缩小成为“掌上电脑”。环境保护环境科学领域将出现功能独特的纳米膜。这种膜能够探测到由化学和生物制剂造成的污染,并能够对这些制剂进行过滤,从而消除污染。纺织工业在合成纤维树脂中添加纳米SiO2、纳米ZnO、纳米SiO2复配粉体材料,经抽丝、织布,可制成杀菌、防霉、除臭和抗紫外线辐射的内衣和服装,可用于制造抗菌内衣、用品,可制得满足国防工业要求的抗紫外线辐射的功能纤维。***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、硬度和使用寿命。纳米材料的用途1催化方面催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用,它可以控制反应时间、提高反应速率和反应速度。大多数传统的催化剂不仅催化效率低,而且催化剂的制备也靠经验进行,不仅造成生产原料的巨大浪费,使经济效益难以提高,而且对环境也造成污染。由于纳米粒子表面活性中心多,这就提供了纳米粒子作催化剂的必要条件。纳米粒子作催化剂可大大提高反应效率、控制反应速度,甚至使原来不能进行的反应也能完全的进行。纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高10~15倍。纳米微粒作为催化剂应用较多的是半导体光催化剂,特别是在有机制备方面。分散在溶液中的每一个半导体颗粒可近似地看成是一个短路的微型电池,用能量大于半导体能隙的光照射半导体分散系时,半导体纳米粒子吸收光产生电子空穴对,在电场作用下,电子与空穴分离,分别迁移到粒子表面的不同位置,与溶液中相似的组分进行氧化和还原反应。光催化反应涉及到许多反应类型,如醇与烃的氧化、无机离子氧化还原、有机物产氢、氨基酸合成、固氮反应、水净化处理、水煤气变换等,有些是多相催化难以实现的。半导体多相光催化剂能有效的降解水中的有机污染物,由于TiO2既有较高的光催化活性,有能耐酸碱,对光稳定、无毒,便宜易得,是制备负载型光催化剂的最佳选择。已有文章报道选用硅胶为基质,制得了催化活性较高的TiO2/SiO2负载型光催化剂。纳米微粒作催化剂提高反应效率、优化反应路径、提高反应速度方面的研究是未来催化科学不可忽视的重要研究课题,很可能给催化在工业上的应用带来革命性的变革。2在工程上的应用纳米材料的小尺寸效应使得通常在高温下才能烧结的材料如SiC,BC等在纳米尺度下在较低的温度下即可烧结,另一方面,纳米材料作为烧结过程中的活性添加剂使用也可降低烧结温度,缩短烧结时间。由于纳米粒子的尺寸效应和表面效应,使得纳米复相材料的熔点和相转变温度下降,在较低的温度下即可得到烧结性能良好的复相材料。由纳米颗粒构成的纳米陶瓷在低温下出现良好的延展性。纳米TiO2陶瓷在室温下具有良好的韧性,在180°C下经受弯曲而不产生裂纹。纳米复合陶瓷具有良好的室温和高温力学性能,在切削***、轴承、汽车发动机部件等方面具有广泛的应用,在许多超高温、强腐蚀等许多苛刻的环境下起着其它材料无法取代的作用。随着陶瓷多层结构在微电子器件的包封、电容器、传感器等方面的应用,利用纳米材料的优异性能来制作高性能电子陶瓷材料也成为一大热点。有人预计纳米陶瓷很可能发展成为跨世纪新材料,使陶瓷材料的研究出现一个新的飞跃。纳米颗粒添加到玻璃中,可以明显改善玻璃的脆性。无机纳米颗粒具有很好的流动性,可以用来制备在某些特殊场合下使用的固体润滑剂。3在磁性材料方面的应用磁性颗粒或晶粒的尺寸与形状使影响磁性材料性能极为重要的因素。长期以来人们控制磁性材料性能的基本准则是确定其基本配方后,主要是控制材料的显微结构。60年代非晶磁性材料的问世为磁性材料的发展推进了一大步,以后经过进一步的发展,使非晶磁性材料发展为纳米微晶。又衍生出性能更微为优异的纳米微晶软磁材料与纳米复合永磁材料。目前纳米磁性材料已成为纳米材料研究、开发、生产中非常重要的一大领域。当纳米微晶材料的晶粒尺寸远小于铁磁交换作用长度时,晶粒内的磁矩方向将取决于磁晶各向异性能与交换能相互作用的极小值,使有效各向异性常数下降。磁记录在当今信息化时代得到了极其广泛的应用,如用在录音、录象、录码等信息记录、储存和运算等,磁记录朝向大容量、高密度以及微型化的方