功能納米材料與環(huán)境保護(hù)

功能納米材料與環(huán)境保護(hù)第1頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

納米技術(shù)具有極大的理論和應(yīng)用價(jià)值，納米材料被譽(yù)為“21世紀(jì)最有前途的材料”。納米技術(shù)研究在0.1~100nm尺度范圍內(nèi)物質(zhì)具有的特殊性能及其應(yīng)用。廣義的納米材料是指在三維空間中，至少有一維達(dá)到納米尺度范圍?；蛞云錇榛締挝凰鶚?gòu)成的材料。納米材料具有輻射、吸收、殺菌、吸附等特性，眾多研究表明這些新特性將在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。第2頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月隨著納米技術(shù)的悄然崛起,人類(lèi)利用資源和保護(hù)環(huán)境的力能也得到拓展。納米技術(shù)為徹底改善環(huán)境和從源頭上控制新的污染源產(chǎn)生,創(chuàng)造了有利條件。納米技術(shù)與環(huán)境保護(hù)和環(huán)境治理的進(jìn)一步有機(jī)結(jié)合,將會(huì)有助于許多環(huán)保難題的解決,諸如大氣污染、污水處理、城市垃圾等問(wèn)題的解決?？梢灶A(yù)言,不久的將來(lái),隨著納米技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展將有可能推行“納米環(huán)?！薄５?頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月納米材料在環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用在大氣污染治理方面的應(yīng)用大氣污染一直是各國(guó)政府需要解決的難題,空氣中超標(biāo)的二氧化硫,一氧化碳和氮氧化物二是影響人類(lèi)健康的有害氣體,納米材料和納米技術(shù)的應(yīng)用為解決這些氣體的污染源問(wèn)題提供了新的解決方法第4頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.1用作石油脫硫催化劑

工業(yè)用及車(chē)用燃料油是最大的SO2污染源,燃料油中的含硫化合物在燃燒后會(huì)產(chǎn)生SO2,所以石油煉制工業(yè)有一道脫硫工藝以降低汽柴油的硫含量。納米欽酸鉆是一種非常好的石油脫硫催化劑。以半徑為55~70nm的欽酸鉆合成的催化活體多孔硅膠或以Al2O3陶瓷作為載體的催化劑,其催化效率極高。經(jīng)催化的油品中硫的含量小于0.01%,達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。第5頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二氧化硫污染控制區(qū)二氧化硫污染非控制區(qū)第6頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.2用作汽車(chē)尾氣凈化催化劑

復(fù)合稀土化合物的納米級(jí)粉體是一種新型汽車(chē)尾氣凈化催化劑。它的應(yīng)用可以徹底解決汽車(chē)尾氣中CO和NOX的污染問(wèn)題。以活性炭作為載體、納米Zr0.5Ce0.5O2粉體為催化活性體的汽車(chē)尾氣凈化催化劑,由于其表面存在Zr4+/Zr3+及Ce4+/Ce3+,電子可以在其三價(jià)和四價(jià)離子之間傳遞,因此具有極強(qiáng)的電子得失能力和氧化還原性,在氧化CO的同時(shí)還原NOX,使它們轉(zhuǎn)化為對(duì)人體和環(huán)境無(wú)害的CO2和N2。而更新一代的納米催化劑,將在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸里發(fā)揮催化作用,使汽油在燃燒時(shí)就不產(chǎn)生CO和NOX,無(wú)需進(jìn)行尾氣凈化處理。第7頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月汽車(chē)尾氣凈化催化劑城市汽車(chē)尾氣污染第8頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.3用作納米燃油添加劑

納米技術(shù)為燃油添加劑市場(chǎng)開(kāi)辟了新的機(jī)遇。納米燃油添加劑可以大幅增加動(dòng)力,降低燃油消耗,提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能并延長(zhǎng)其壽命,減少尾氣中有害物質(zhì)的排放,保護(hù)環(huán)境。采用創(chuàng)新的納米微乳化技術(shù)生產(chǎn)的新一代多用途燃油添加劑,可以全面解決辛烷值強(qiáng)化劑、清凈劑和節(jié)油添加劑所要解決的問(wèn)題,還可以整體改善發(fā)動(dòng)機(jī)的性能,是一種全新概念的具有綜合性能的第四代環(huán)保型燃油添加劑。納米燃油添加劑第9頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月納米技術(shù)在污水處理方面的應(yīng)用2.1用于有機(jī)物廢水處理目前國(guó)內(nèi)常用的有機(jī)物廢水處理技術(shù)難以達(dá)到有效的治理物理吸附法、混凝法等非破壞性的處理技術(shù),只是將有機(jī)物從液相轉(zhuǎn)移到固相而化學(xué)、生化等處理技術(shù)雖是破壞性的,但除凈度低,廢水中的有機(jī)物含量仍遠(yuǎn)高于國(guó)家廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。與上述方法相比,納米TiO2光催化降解有機(jī)物水處理技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì),無(wú)污染,除凈度高。第10頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月研究表明,這是一項(xiàng)極有前途的實(shí)用性污水處理技術(shù)。利用納米TiO2可以降解有機(jī)磷農(nóng)藥。國(guó)內(nèi)浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位利用TiO2的光催化活性降解久效磷農(nóng)藥廢水。用納米TiO2催化降解技術(shù)來(lái)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。第11頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.2用作納米凈水劑一種新型的納米級(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。它能將污水中懸浮物完全吸附并沉淀下來(lái),然后采用納米磁性物質(zhì)、纖維和活性炭?jī)艋b置,有效地除去水中的鐵銹、泥沙以及異味等。再經(jīng)過(guò)由帶有納米孔徑的處理膜和帶有不同納米孔徑的陶瓷小球組裝的處理裝置后,可以除去水中的細(xì)菌、病毒,得到高質(zhì)量的純凈水。這是因?yàn)榧?xì)菌、病毒的直徑比納米大,在通過(guò)納米孔徑的膜和陶瓷小球時(shí),會(huì)被過(guò)濾掉,水分子及水分子直徑以下的礦物質(zhì)、元素則保留下來(lái)。第12頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月納米凈水劑處理電鍍廢水第13頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月納米材料在其它環(huán)保方面中的應(yīng)用3.1降解空氣中的有害物質(zhì)調(diào)查表明,新裝修的房間內(nèi)空氣中有機(jī)物濃度高于室外,甚至高于工業(yè)區(qū)。對(duì)室內(nèi)主要的氣體污染物甲醛、甲苯等的研究結(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,幾乎接近達(dá)到100%。第14頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.2作自清潔涂料納米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)。在汽車(chē)擋風(fēng)玻璃、后視鏡表面鍍上TiO2薄膜,可防止鏡面結(jié)霧。實(shí)驗(yàn)表明,鍍有納米TiO2薄膜的表面顯示出高度的自清潔效應(yīng),污染不易在表面附著,附著的少量污物在外部風(fēng)力、水淋沖力、自重等作用下,也會(huì)自動(dòng)從TiO2表面剝離下來(lái)。這一技術(shù)將廣泛應(yīng)用于汽車(chē)表面涂層、建筑物玻璃外墻等。第15頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.3處理城市垃圾納米TiO2可以加速城市生活垃圾的降解,其降解速度是大顆粒TiO2的10倍以上,從而可解決大量生活垃圾給城市環(huán)境帶來(lái)的壓力,避免了因焚燒處理而帶來(lái)的二次環(huán)境污染問(wèn)題。第16頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)語(yǔ)納米材料屬于當(dāng)代材料科學(xué)的前沿學(xué)科,納米材料和納米技術(shù)領(lǐng)域新產(chǎn)品的創(chuàng)新必須以市場(chǎng)為導(dǎo)向、需求為牽引。目前,我國(guó)已建立起納米材料生產(chǎn)線(xiàn)10多條,以納