第六章納米材料的應(yīng)用詳解演示文稿

第六章納米材料的應(yīng)用詳解演示文稿1目前一頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)優(yōu)選第六章納米材料的應(yīng)用2目前二頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)3目前三頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)一、納米材料在催化領(lǐng)域中的應(yīng)用

催化劑在許多化學(xué)化工領(lǐng)域中起著舉足輕重的作用，它可以控制反應(yīng)時(shí)間、提高反應(yīng)效率和反應(yīng)速度。大多數(shù)傳統(tǒng)的催化劑不僅催化效率低，而且其制備是憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，不僅造成生產(chǎn)原料的巨大浪費(fèi)，使經(jīng)濟(jì)效益難以提高，而且對(duì)環(huán)境也造成污染。納米粒子表面活性中心多，為它作催化劑提供了必要條件。利用納米微粒的高比表面積與高活性，可以顯著地增進(jìn)催化效率，大大提高反應(yīng)效率，控制反應(yīng)速度，甚至使原來不能進(jìn)行的反應(yīng)也能進(jìn)行。納米微粒作催化劑比一般催化劑的反應(yīng)速度提高10～15倍。4目前四頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)

例如：納米粒子銠在氫化反應(yīng)中顯示了極高的活性和良好的選擇性。烯烴雙鍵上往往連有尺寸較大的基團(tuán)，致使雙鍵很難打開，若加上粒徑為lnm的銠微粒，可使打開雙鍵變得容易，使氫化反應(yīng)順利進(jìn)行。1．金屬納米粒子的催化作用

貴金屬納米粒子作為催化劑已成功地應(yīng)用到高聚物的氫化反應(yīng)上。5目前五頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)

半導(dǎo)體的光催化效應(yīng)發(fā)現(xiàn)以來，一直引起人們的重視，原因在于這種效應(yīng)在環(huán)保、水質(zhì)處理、有機(jī)物降解、失效農(nóng)藥降解等方面有重要的應(yīng)用。所謂半導(dǎo)體的光催化效應(yīng)是指：在光的照射下，價(jià)帶電子躍遷到導(dǎo)帶，價(jià)帶的孔穴把周圍環(huán)境中的2．半導(dǎo)體納米粒子的光催化羥基電子奪過來變成自由基，作為強(qiáng)氧化劑將物質(zhì)氧化，變成酯、醇、醛、酸、水和CO2，完成了對(duì)有機(jī)物的降解。常用的光催化半導(dǎo)體納米粒子有TiO2(銳鈦礦)、Fe2O3、CdS、ZnS、PbS、PbSe等。6目前六頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)當(dāng)半導(dǎo)體粒子粒徑小于某一臨界值，量子尺寸效應(yīng)變得非常顯著，導(dǎo)帶和價(jià)帶變成分立的能級(jí)，能隙變寬，生成光生電子和空穴能量的更高，具有更強(qiáng)的氧化、還原能力。2.粒徑減小，光生電子和空穴的復(fù)合減少，有效提高光產(chǎn)率。例如在TiO2膠體粒子中，電子的俘獲在30ps內(nèi)完成，空穴相對(duì)較慢，在250ps內(nèi)完成。粒子半徑減小，光生電子從晶體內(nèi)擴(kuò)散到表面時(shí)間縮短，電子與空穴分離效果越好，從而提高光催化效率。3.半導(dǎo)體催化劑粒徑減小，表面積增大吸附能力增強(qiáng)，可促進(jìn)光催化反應(yīng)的進(jìn)行。半導(dǎo)體納米粒子具有優(yōu)異的光催化活性的主要原因有：7目前七頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)主要用途：

將這類材料做成空心小球，浮在含有有機(jī)物的廢水表面上，利用太陽光可進(jìn)行有機(jī)物的降解。美國(guó)、日本利用這種方法對(duì)海上石油泄露造成的污染進(jìn)行處理。采用這種方法還可以將粉體添加到陶瓷釉料中，使其具有保潔、殺菌的功能，也可以添加到人造纖維中制成殺菌纖維。銳鈦礦白色納米TiO2粒子表面用Cu+、Ag+離子修飾，殺菌效果更好。這種材料在電冰箱、空調(diào)、醫(yī)療器械、醫(yī)院手術(shù)室裝修等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。鉛化的TiO2納米粒子的光催化可以使丙炔與水蒸氣反應(yīng)，生成可燃性的甲烷、乙烷和丙烷；鉑化的TiO2納米粒子，通過光催化使醋酸分解成甲烷和CO2。納米TiO2光催化效應(yīng)可以用來從甲醇水溶液中提取H2。8目前八頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)

金屬納米粒子十分活潑，可以作為助燃劑在燃料中使用，也可以摻雜到高能密度的材料（如炸藥）增加爆炸效率；還可以作為引爆劑進(jìn)行使用。為了提高熱燃燒效率，將金屬納米粒子和半導(dǎo)體納米粒子摻雜到燃料中，因此這類材料可以在火箭助推器和煤中作助燃劑。目前，納米Ag和Ni粉已被用在火箭燃料作助燃劑。3．納米金屬、半導(dǎo)體粒子的熱催化9目前九頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)二、納米材料在光學(xué)方面的應(yīng)用納米微粒由于小尺寸效應(yīng)使它具有常規(guī)大塊材料不具備的光學(xué)特性，如光學(xué)非線性、光吸收、光反射、光傳輸過程中的能量損耗等，都與納米微粒的尺寸有很強(qiáng)的依賴關(guān)系。研究表明，利用納米微粒的特殊的光學(xué)特性制成的各種光學(xué)材料將在日常生活和高技術(shù)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。目前關(guān)于這方面研究有的還處在實(shí)驗(yàn)室階段，有的得到了推廣應(yīng)用。各種納米微粒在光學(xué)方面的應(yīng)用。10目前十頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)1．紅外反射材料

高壓鈉燈以及各種用于拍照、攝影的碘弧燈都要求強(qiáng)照明，但是電能的69％轉(zhuǎn)化為紅外線，這就表明有相當(dāng)多的電能轉(zhuǎn)化為熱能被消耗掉，僅有一少部分轉(zhuǎn)化為光能來照明。同時(shí)，燈管發(fā)熱也會(huì)影響燈具的壽命。如何提高發(fā)光效率，增加照明度一直是亟待解決的關(guān)鍵問題。納米微粒的誕生為解決這個(gè)問題提供了一個(gè)新的途徑。20世紀(jì)80年代以來，人們用納米SiO2和納米TiO2微粒制成了多層干涉膜，總厚度為微米級(jí)，襯在有燈絲的燈泡罩的內(nèi)壁，結(jié)果不但透光率好，而且有很強(qiáng)的紅外線反射能力。有人估計(jì)這種燈泡亮度與傳統(tǒng)的鹵素?zé)粝嗤瑫r(shí)，可節(jié)省約15％的電能。11目前十一頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)2．優(yōu)異的光吸收材料

納米微粒的量子尺寸效應(yīng)等使它對(duì)某種波長(zhǎng)的光吸收帶有藍(lán)移現(xiàn)象，同時(shí)納米微粒粉體對(duì)各種波長(zhǎng)光的吸收帶有寬化現(xiàn)象，納米微粒紫外吸收材料就是利用這兩個(gè)特性。通常的納米微粒紫外吸收材料是將納米微粒分散到樹脂中制成膜，這種膜對(duì)紫外的吸收能力依賴于納米粒子的尺寸、樹脂中納米粒子的摻加量和組分。目前，對(duì)紫外吸收好的幾種材料有：30～40nm的TiO2納米粒子的樹脂膜；Fe2O3納米微粒的聚酯樹脂膜。前者對(duì)400nm波長(zhǎng)以下的紫外光有極強(qiáng)的吸收能力，后者對(duì)600nm以下的光有良好的吸收能力，可用作半導(dǎo)體器件的紫外線過濾器。12目前十二頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)3.隱身材料

由于納米微粒尺寸遠(yuǎn)小于紅外及雷達(dá)波波長(zhǎng)，因此納米微粒材料對(duì)這種波的透過率比常規(guī)材料要強(qiáng)得多，這就大大減少波的反射率，使得紅外探測(cè)器和雷達(dá)接收到的反射信號(hào)變得很微弱，從而達(dá)到隱身的作用。另一方面，納米微粒材料的比表面積比常規(guī)粗粉大3～4個(gè)數(shù)量級(jí)，對(duì)紅外光和電磁波的吸收率也比常規(guī)材料大得多，這就使得紅外探測(cè)器及雷達(dá)得到的反射信號(hào)強(qiáng)度大大降低，因此很難發(fā)現(xiàn)被探測(cè)目標(biāo)，起到了隱身作用。13目前十三頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)美國(guó)F117代號(hào)“夜鷹”(Nighthawk)，是世界隱形戰(zhàn)斗機(jī)的先驅(qū)者。F-117機(jī)體呈平底三角截面狀態(tài)，像一個(gè)大蝙蝠；機(jī)身和機(jī)翼融合在一起，根本分不出哪是機(jī)身，哪是機(jī)翼；沒有水平或垂直尾翼，而是采用一個(gè)標(biāo)志性的V形尾翼。14目前十四頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)主要任務(wù)是利用其優(yōu)異的隱身性能，從高空或低空突破敵方的防空系統(tǒng)，對(duì)戰(zhàn)略目標(biāo)實(shí)施核打擊或常規(guī)轟炸。飛機(jī)結(jié)構(gòu)大量采用先進(jìn)的復(fù)合材料以及蜂窩狀雷達(dá)吸波結(jié)構(gòu)（RAS）、鋸齒狀雷達(dá)散射結(jié)構(gòu)，機(jī)體表面還涂有雷達(dá)吸波材料（RAM），S形進(jìn)氣道和V形尾噴管位于機(jī)體的上部，使其雷達(dá)和紅外可探測(cè)性降到最低。B-2隱形轟炸機(jī)15目前十五頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)美國(guó)SR-71“黑鳥”間諜飛機(jī)(BlackBird)

神秘的飛行冷凝尾跡，呈數(shù)個(gè)圓環(huán)形16目前十六頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)曙光女神高超音速偵察機(jī)，又名“極光”，是美國(guó)續(xù)SR-71黑鳥戰(zhàn)略偵察機(jī)之后新一代戰(zhàn)略偵察機(jī)17目前十七頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)SU-30SU-30MK18目前十八頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)隱形人19目前十九頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)三、納米材料在生物和醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用

高效緩釋藥物細(xì)胞內(nèi)傳感器

生物芯片

納米生物探測(cè)技術(shù)醫(yī)用微型機(jī)器人一種用納米電子元件組裝的微型機(jī)器人新型納米藥品目前抗生素的最佳替代品，可廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)、紡織服飾、水果保鮮、食品衛(wèi)生等生物醫(yī)學(xué)用磁性微球技術(shù)20目前二十頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)納米機(jī)器人

我國(guó)成功研制納米機(jī)器人，技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水平。對(duì)細(xì)胞、染色體進(jìn)行“手術(shù)”、像擺弄棋子一樣移動(dòng)原子、在1/20發(fā)絲橫截面大小的面積上寫字……這些精細(xì)得只能想像的“活兒”，如今人類可以親手做了。中科院沈陽自動(dòng)化研究所最近研制成功一臺(tái)納米操作機(jī)器人樣機(jī)，使我國(guó)納米微操作技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水平。

采用納米大分子“生物部件”與小分子無機(jī)物晶體結(jié)構(gòu)組合，利用納米電子學(xué)控制裝配成納米機(jī)器人，將會(huì)給人類醫(yī)學(xué)科技帶來深刻的革命，使現(xiàn)在許多的疑難病癥得到解決。21目前二十一頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)

這些分子機(jī)器人以光感應(yīng)器作開關(guān)，從溶解在血液中的葡萄糖和氧氣中獲得能量，并按編制好的程序探體內(nèi)物體，以醫(yī)師預(yù)先編制的程序進(jìn)行全身健康檢查，疏通腦血管中的學(xué)栓，清除心臟動(dòng)脈脂肪沉積物，吞噬病毒和組織破碎細(xì)胞，殺死癌細(xì)胞，監(jiān)視體內(nèi)的病變等。納米機(jī)器人還可以用來進(jìn)行人體器官修復(fù)工作，如修復(fù)損壞的器官和組織，做整容手術(shù)，進(jìn)行基因裝配工作，從基因中除去有害的DNA或把正常的DNA安裝在基因中，使機(jī)體恢復(fù)正常功能。將由納米硅晶片制成的存儲(chǔ)器（ROM）微型設(shè)備植入大腦中，與神經(jīng)通路相連，可用以治療鉑金森氏癥或其他神經(jīng)性疾病。22目前二十二頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)圖中描述的是一個(gè)納米機(jī)器人在清理血管中的有害堆積物由于納米機(jī)器人可以小到在人的血管中自由的游動(dòng)，對(duì)于象腦血栓、動(dòng)脈硬化等病灶，它們可以非常容易的予以清理，而不用再進(jìn)行危險(xiǎn)的開顱、開胸手術(shù)。

23目前二十三頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)

DNA芯片DNA芯片技術(shù)是一門物理學(xué)、微電子學(xué)與生命科學(xué)交叉綜合的高新科技。DNA芯片，又稱基因芯片(genechip)，實(shí)質(zhì)上是一種高密度的寡聚核苷酸（DNA探針）陣列。它采用在位組合合成化學(xué)和微電子芯片的光刻技術(shù)，或者利用其他方法將大量特定系列的DNA片段（探針）有序地固定在玻璃或硅襯底上，從而構(gòu)成儲(chǔ)存有大量生命信息的DNA芯片。目前，DNA芯片不作為分子的電子器件來用，也不用于DNA計(jì)算機(jī)，主要是對(duì)生命信息進(jìn)行儲(chǔ)存和處理。但正是基于它對(duì)生命信息并行處理的原理，利用DNA芯片可快速、高效、同時(shí)地獲取空前規(guī)模的生命信息。這一特性很有可能使DNA芯片技術(shù)成為今后生命科學(xué)研究和醫(yī)學(xué)診斷中革命性的新方法。24目前二十四頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)

早期的DNA芯片主要作基因鑒定識(shí)別或?qū)螯c(diǎn)突變進(jìn)行研究；隨著DNA芯片技術(shù)的發(fā)展，芯片密度不斷地提高，其應(yīng)用領(lǐng)域得到了很大的擴(kuò)展，主要的應(yīng)用表現(xiàn)在三個(gè)方面:(1)生物醫(yī)學(xué)、分子生物學(xué)基礎(chǔ)研究:利用DNA芯片技術(shù)，可以尋找基因與疾?。ò?、傳染病、常見病和遺傳?。┑南嚓P(guān)性，進(jìn)而發(fā)展相應(yīng)的藥物的治療。(2)人類基因組研究:開展基因表達(dá)活性和大規(guī)模的基因變異多態(tài)性研究時(shí)，應(yīng)用定制的DNA芯片可同時(shí)監(jiān)測(cè)千百個(gè)基因，甚至全部基因。(3)將來的醫(yī)學(xué)臨床診斷:一旦弄清了疾病與基因的相關(guān)性，DNA芯片即可提供高效而簡(jiǎn)便的診斷手段,或進(jìn)行早期預(yù)防，或選擇最佳治療方案。DNA芯片的應(yīng)用25目前二十五頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)四、納米技術(shù)在生物工程上的應(yīng)用

眾所周知，分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)不變的最小單位。生物分子是很好的信息處理材料，每一個(gè)生物大分子本身就是一個(gè)微型處理器，分子在運(yùn)動(dòng)過程中以可預(yù)測(cè)方式進(jìn)行狀態(tài)變化，其原理類似于計(jì)算機(jī)的邏輯開關(guān)，利用該特性并結(jié)合納米技術(shù)，可以此來設(shè)計(jì)分子計(jì)算機(jī)。

26目前二十六頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)雖然分子計(jì)算機(jī)目前只是處于理想階段，但科學(xué)家已經(jīng)考慮應(yīng)用幾種生物分子制造計(jì)算機(jī)的組件，其中細(xì)菌視紫紅質(zhì)最具前景。該生物材料具有特異的熱、光、化學(xué)物理特性和很好的穩(wěn)定性，并且，其奇特的光學(xué)循環(huán)特性可用于儲(chǔ)存信息，從而起到代替當(dāng)今計(jì)算機(jī)信息處理和信息存儲(chǔ)的作用。

到目前為止，還沒有出現(xiàn)商品化的分子計(jì)算機(jī)組件?？茖W(xué)家們認(rèn)為：要想提高集成度，制造微型計(jì)算機(jī)，關(guān)鍵在于尋找具有開關(guān)功能的微型器件。美國(guó)錫拉丘茲大學(xué)已經(jīng)利用細(xì)菌視紫紅質(zhì)蛋白質(zhì)制作出了發(fā)光門并利用發(fā)光門制成蛋白質(zhì)存儲(chǔ)器。此外，他們還利用細(xì)菌視紫紅質(zhì)蛋白質(zhì)研制模擬人腦聯(lián)想能力的中心網(wǎng)絡(luò)和聯(lián)想式存儲(chǔ)裝置。27目前二十七頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)

如果有一種超微型鑷子，能夠鉗起分子或原子并對(duì)它們隨意組合，制造納米機(jī)械就容易多了。英國(guó)《自然》雜志上報(bào)告說，用DNA（脫氧核糖核酸）制造出了一種納米級(jí)的鑷子。利用DNA基本元件堿基的配對(duì)機(jī)制，做為“燃料”

控制這種鑷子反復(fù)開合。28目前二十八頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)五、納米材料在環(huán)境保護(hù)方面的作用1．納米技術(shù)在治理有害氣體方面的應(yīng)用

①納米材料可以制成非常好的催化劑，其催化效率極高，經(jīng)它催化的石油中硫的含量小于0.01％。因而，在燃煤中可加入納米級(jí)助燒催化劑，以幫助煤充分燃燒，提高能源的利用率，防治有害氣體的產(chǎn)生。②納米級(jí)催化劑用于汽車尾氣催化，有極強(qiáng)的氧化還原性能，使汽油燃燒時(shí)不再產(chǎn)生一氧化硫和氮氧化物，根本無需進(jìn)行尾氣凈化處理。29目前二十九頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)2．納米技術(shù)在污水處理方面的應(yīng)用

污水中通常含有有毒有害物質(zhì)、懸浮物、泥沙、鐵銹、異味污染物、細(xì)菌病毒等，污水治理就是將這些物質(zhì)從水中去除。由于傳統(tǒng)的水處理方法效率低、成本高、存在二次污染等問題，污水治理一直得不到很好解決。納米技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用很可能徹底解決這一難題。污水中的貴金屬是對(duì)人體極其有害的物質(zhì)，它從污水中流失，也是資源的浪費(fèi)。一種納米技術(shù)可以將污水中的貴金屬如金、釕、鈀、鉑等完全提煉出來，變害為寶。新型的納米級(jí)凈水劑具有很強(qiáng)的吸附能力，它的吸附能力和絮凝能力是普通凈水劑三氯化鋁的10～20倍。30目前三十頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)

基本原理常用技術(shù)物理法

通過物理或機(jī)械作用去除廢水中不溶解的懸浮固體及油品過濾、沉淀、離心分離、上浮等；

化學(xué)法

加入化學(xué)物質(zhì)，通過化學(xué)反應(yīng)，改變廢水中污染物的化學(xué)性質(zhì)或物理性質(zhì)，使之發(fā)生化學(xué)或物理狀態(tài)的變化，進(jìn)而從水中除去；中和、氧化、還原、分解、絮凝、化學(xué)沉淀等；

物理

化學(xué)法

運(yùn)用物理和化學(xué)的綜合作用使廢水得到凈化汽提、吹脫、吸附、萃取、離子交換、電解、電滲析、反滲析等

生物法

利用微生物的代謝作用，使廢水中的有機(jī)污染物氧化降解成無害物質(zhì)的方法，又叫生物化學(xué)處理法，是處理有機(jī)廢水最重要的方法活性污泥、生物濾池、生活轉(zhuǎn)盤、氧化塘、厭氣消化等

31目前三十一頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)3．納米TiO2與環(huán)境保護(hù)

由于納米TiO2除了具有納米材料的特點(diǎn)外，還具有光催化性能，使得它在環(huán)境污染治理方面將扮演極其重要的角色。

（1）降解空氣中的有害有機(jī)物對(duì)室內(nèi)主要的氣體污染物甲醛、甲笨等的研究結(jié)果表明，光催化劑可以很好地降解這些物質(zhì)，其中納米TiO2的降解效率最好，將近達(dá)到100％。其降解機(jī)理是在光照條件下將這些有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和有機(jī)酸。納米TiO2的光催化劑也可用于石油、化工等產(chǎn)業(yè)的工業(yè)廢氣處理，改善廠區(qū)周圍空氣質(zhì)量。32目前三十二頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)測(cè)試條件氣體濃度放入涂料板前放入涂料板后一天兩天五天七天去除率（%）氨氣（mg/m3)1.930.600.320.220.1891甲醛（mg/m3)0.900.430.210.130.0792苯（mg/m3)0.860.640.250.150.0594納米TiO2光催化綠色涂料對(duì)室內(nèi)氨氣等的降解

33目前三十三頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)

（2）降解有機(jī)磷農(nóng)藥有機(jī)磷農(nóng)藥是70年代發(fā)展起來的農(nóng)藥品種，占我國(guó)農(nóng)藥產(chǎn)量的80％，它的生產(chǎn)和使用會(huì)造成大量有毒廢水。這一環(huán)保難題，使用納米TiO2來催化降解可以得到根本解決。

（3）處理毛紡染整廢水用納米TiO2催化降解技術(shù)來處理毛紡染整廢水，具有省資、高效、節(jié)能，最終能使有機(jī)物完全礦化、不存在二次污染等特點(diǎn)，顯示出良好的應(yīng)用前景。34目前三十四頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)

（4）解決石油污染問題在石油開采運(yùn)輸和使用過程中，有相當(dāng)數(shù)量的石油類物質(zhì)廢棄在地面、江湖和海洋水面，用納米TiO2可以降解石油，解決海洋的石油污染問題。（5）處理城市生活垃圾用納米TiO2可以加速城市生活垃圾的降解，其速度是大顆粒TiO2的10倍以上，從而解決大量生活垃圾給城市環(huán)境帶來的壓力。35目前三十五頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)

（6）高效的殺菌劑一般常用的殺菌劑Ag、Cu等能使細(xì)胞失去活性，但細(xì)菌被殺死后，可釋放出致熱和有毒的組分如內(nèi)毒素，內(nèi)毒素是致命物質(zhì)，可引起傷寒、霍亂等疾病。利用納米TiO2的光催化性能不僅能殺死環(huán)境中的細(xì)菌，而且能同時(shí)降解由細(xì)菌釋放出的有毒復(fù)合物，在醫(yī)院的病房、手術(shù)室及生活空間細(xì)菌密集場(chǎng)所安放納米TiO2光催化劑還具有除臭作用。36目前三十六頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)

（7）自潔作用納米TiO2由于其表面具有超親水性和超親油性，因此其表面具有自清潔效應(yīng)，即其表面具有防污、防霧、易洗、易干等特點(diǎn)。我國(guó)新近研制成功一種具備自動(dòng)清潔功能，可以自動(dòng)消除異味、殺菌消毒的“納米自潔凈玻璃”?！凹{米自潔凈玻璃”是應(yīng)用高科技納米技術(shù)在平板玻璃的兩面鍍制一層納米薄膜，薄膜在紫外線的作用下可分解沉積在玻璃上的污物，氧化室內(nèi)有害氣體，殺滅空氣中的各種細(xì)菌和病毒。37目前三十七頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)納米光觸媒自潔玻璃自潔原理：光觸媒自潔玻璃膜中含有的具有光催化活性的納米TiO2能吸收一定波長(zhǎng)的光，產(chǎn)生自由電子和空穴，使膜表面吸咐的污染物發(fā)生氧化還原分解而除去并殺死表面微菌，達(dá)到自潔的目的。

這種涂層的基本功能是：（1）超親水功能應(yīng)用這個(gè)功能可以將水完全均勻地在玻璃表面鋪展開來，同時(shí)浸潤(rùn)玻璃和污染物，最終通過水的重力將附著在玻璃上的污染物帶走，而且也可以起到一定的防霧作用。（2）光催化功能在紫外線的照射下，光觸媒對(duì)有機(jī)物會(huì)有分解作用。38目前三十八頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)防霧作用39目前三十九頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)40目前四十頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)41目前四十一頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)42目前四十二頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)43目前四十三頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)44目前四十四頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)45目前四十五頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)46目前四十六頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)47目前四十七頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)48目前四十八頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)49目前四十九頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)50目前五十頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)51目前五十一頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)52目前五十二頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)水熱合成半導(dǎo)體納米晶體多級(jí)結(jié)構(gòu)53目前五十三頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)六、軍事上的納米技術(shù)1．“袖珍軍團(tuán)”

“袖珍軍團(tuán)”是指能像士兵那樣執(zhí)行各種軍事任務(wù)的超微型智能武器裝備，目前正在研制的主要是執(zhí)行偵察監(jiān)視任務(wù)、破壞敵方電腦網(wǎng)絡(luò)、信息系統(tǒng)、武器火控和制導(dǎo)系統(tǒng)的“間諜草”、“機(jī)器蟲”、“螞蟻雄兵”和袖珍遙控飛行器等。

54目前五十四頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)微型間諜飛行器55目前五十五頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)２．納米蒼蠅

“納米蒼蠅”是一種蒼蠅樣大小的機(jī)器蟲，它既可用飛機(jī)、火炮和步兵武器投放，也可人工放置在信息系統(tǒng)和武器系統(tǒng)附近，大批機(jī)器“蒼蠅”可在一個(gè)地區(qū)形成高效偵察監(jiān)視網(wǎng)，大大提高戰(zhàn)場(chǎng)信息獲取的數(shù)量和質(zhì)量。如果再給“蒼蠅”安上某種極小的彈頭，它們就會(huì)變成“蜇人的黃蜂”。56目前五十六頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)３．納米軍裝

雖然美軍目前所穿的作戰(zhàn)服裝已經(jīng)具備較好的防彈、防水性能，但是缺點(diǎn)也很明顯，即重量太大，而且還需攜帶許多諸如夜視儀等其他裝備才能執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)。這樣的軍裝既笨重又不透氣，穿起來十分難受，限制了美軍作戰(zhàn)能力的發(fā)揮。而納米軍裝恰恰可以解決這些問題。57目前五十七頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)輕巧

以覆蓋整套作戰(zhàn)服裝的防水層為例，其總重量只有0.45克，較之以前輕巧不少，而且透氣性能極佳。智能化

內(nèi)嵌在納米防彈頭盔內(nèi)的超微電腦具有防護(hù)、通信、指揮、分析以及全天候火力瞄準(zhǔn)等功能，軍服材料中使用的納米太陽能傳導(dǎo)電池可與超微存儲(chǔ)器相連，確保整個(gè)系統(tǒng)的能源供應(yīng)。防護(hù)功能

由于納米材料極高的強(qiáng)度和韌性，因此可以發(fā)揮防彈作用。此外，軍裝中的納米傳感器還可以感應(yīng)空氣中生化指標(biāo)的變化，當(dāng)有害氣體或物質(zhì)指標(biāo)突然升高時(shí)，軍裝會(huì)立即將頭盔和其他通氣部分的透氣口關(guān)閉，并釋放生化武器的解毒劑，起到預(yù)防效果。五大功能：58目前五十八頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)治療功能

該軍裝將使用一種特殊材料，能夠在接收到納米傳感器發(fā)出的信號(hào)后，按照不同的情況改變材料的物理狀態(tài)。如果士兵意外受傷，這種材料可以當(dāng)作石膏使用；如果士兵需要休息，材料就可以變得松軟一些。此外，嵌在軍裝中的納米生化感應(yīng)裝置可以監(jiān)視士兵的心率、血壓、體內(nèi)及體表溫度等多項(xiàng)重要指標(biāo)，以及辨識(shí)體表流血部位，并使該部位周邊的軍服膨脹收縮，起到止血帶的作用。士兵傷情數(shù)據(jù)也會(huì)向戰(zhàn)地醫(yī)生的個(gè)人電腦系統(tǒng)發(fā)送，軍醫(yī)可遠(yuǎn)程操控軍服進(jìn)行簡(jiǎn)單治療。隱身功能

這種軍服的特種纖維大量摻入利用納米技術(shù)制造的微型發(fā)光粒子，可以感知周圍環(huán)境的顏色并做出相應(yīng)調(diào)整，使軍服變成與周圍環(huán)境一致的隱蔽色，從而具備一定的隱身功能。據(jù)稱，納米軍裝有望在2007年開始裝備美軍。59目前五十九頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)七、生活中的納米科技

60目前六十頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)納米服裝不用洗奇妙服裝今天有約

不用洗滌劑也能清潔的衣物、可用做防水地圖的仿真絲面料……高科技的服裝面料將令人耳目一新。其中來自北京服裝學(xué)院的黛絲面料是具有國(guó)際先進(jìn)水平的科研成果，具有手感好、抗靜電等特點(diǎn)。新的納米面料則具有自清潔功能，沾上油污用水沖洗即可，這種納米面料還有抗菌性能。超細(xì)纖維材料也有神奇的功能：其材料精細(xì)，甚至可代替紙張，制成軍用防水地圖。真不可思議61目前六十一頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)62目前六十二頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)蓮花效應(yīng)--出淤泥而不染難道納米也有高尚的情操？63目前六十三頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)我是灰塵！一般材料顆粒我也是！我也要！64目前六十四頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)65目前六十五頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)我是灰塵！我掛了！一般材料顆粒納米顆粒66目前六十六頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)像荷葉一樣潔凈——我國(guó)有了納米排球

一種采用了納米技術(shù)的軟式排球已經(jīng)在我國(guó)試驗(yàn)成功。這種納米排球像荷花葉子一樣不沾水，不沾灰塵。這種排球不用充氣，球體的表面“使用納米材料處理”，既不怕水，也不怕臟。即使球體表面附著了臟東西，只要用水一沖，或者用干凈的布一擦，排球就會(huì)潔凈如新,就像荷花葉子一樣。其成本每個(gè)僅比普通排球多１元多人民幣。67目前六十七頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)納米鐵紙把沸騰的鐵水以每秒鐘100萬℃的速度快速冷卻，在從鐵水快速冷卻到鐵片的過程中，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，原來的普通鐵水變成了納米材料，最終冷卻后得到納米“鐵片”或“鐵絲”。

將納米晶材料做成塊狀體，可使它具有強(qiáng)度很高、耐磨性和耐腐蝕性很好的特性，又由于它優(yōu)異的電磁性能且厚度極薄，所以非常適合用作電磁元器件的基本材料，不僅高效節(jié)能，還能大大縮減電磁元器件的體積。也正因?yàn)榫哂羞@些優(yōu)異性能，納米晶材料在電子通訊、計(jì)算機(jī)、汽車、空調(diào)、微波爐等家用電器甚至防盜防偽領(lǐng)域上，都有著廣泛的應(yīng)用前景。68目前六十八頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)納米銀手機(jī)

利用產(chǎn)品表面帶正電荷的納米銀粒涂層，吸附帶負(fù)電荷的微生物細(xì)胞(比如細(xì)菌)，在刺穿細(xì)菌表面后破壞其繁殖能力，最后讓細(xì)菌無法進(jìn)行代謝而死亡。另外納米銀還具有耐酸和鹽的特性，保證涂層在破壞細(xì)胞后不會(huì)損耗。手機(jī)也抗菌

69目前六十九頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)納米日光燈

(使用光觸媒)納米TiO2光觸媒日光燈管采用納米鍍膜技術(shù)，在燈管外面鍍有TiO2光觸媒納米透明鍍層，在燈管紫外光線照射下，使TiO2納米粒子鍍層中的電子受激發(fā)產(chǎn)生電子—空穴對(duì)，與水分子作用產(chǎn)生“OH”自由基。70目前七十頁\總數(shù)八十一頁\編于七點(diǎn)

1.能使空氣中的有毒物如甲醛、苯以及煙氣等分解成無毒的H2O和CO2，起到凈化空氣的作用。2.同時(shí)“OH”自由基對(duì)空氣中的細(xì)菌和病毒的蛋白質(zhì)外殼有效地分解，從而殺死了空氣中的細(xì)菌和病毒。在室內(nèi)起到了殺菌、抗菌、消毒的作用。3.可有效地防止室內(nèi)物品發(fā)霉、變質(zhì)。4.