纳米材料在环境保护中的应用

综述了光催化纳米材料在环境保护领域中的应用进展及环境污染物在光催化纳米材料表面的光催化降解机理,对光催化纳米材料在降解化工废水、农药废水、染料废水、含油废水、造纸废水等有机废水和无机废水、自来水净化、大气污染治理等方面的应用进行了评述,简要介绍了该材料在自清洁涂料、光催化消毒剂、吸收紫外线等方面的应用。指出了目前光催化纳米材料在应用领域中存在的不足,并展望了合成出对可见光有高响应率的光催化剂。

石

２００５年第３４卷第５期

油化

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ＰＥ，ｒＲＯＣＨＥ～ⅡＣＡＬＴＥＣＨＮＯＬｏＧＹ

光催化纳米材料在环境保护中的应用

于兵川１，吴洪特１，张万忠２

（１．长江大学化学与环境工程学院，湖北荆州４３４０２５；２．华中科技大学材料学院，湖北武汉４３００７４）

［摘要］综述了光催化纳米材料在环境保护领域中的应用进展及环境污染物在光催化纳米材料表面的光催化降解机

理，对光催化纳米材料在降解化工废水、农药废水、染料废水、含油废水、造纸废水等有机废水和无机废水、自来水净化、大气污染治理等方面的应用进行了评述，简要介绍了该材料在自清洁涂料、光催化消毒剂、吸收紫外线等方面的应用。指出了目前光催化纳米材料在应用领域中存在的不足，并展望了合成出对可见光有高响应率的光催化剂以及和传统污水处

纳米技术在环境保护中的应用

纳米技术具有极大的理论和应用价值，纳米材料被誉为“21世纪最有前途的材料”。纳米技术研究在0．1．100nm尺度范围内物质具有的特殊性能及其应用。广义的纳米材料是指在三维空间中，至少有一维达到纳米尺度范围。或以其为基本单位所构成的材料。纳米材料具有辐射、吸收、杀菌、吸附等特性，众多研究表明这些新特性将在环境保护领域产生深远的影响。

一． 纳米技术在水处理中的应用

1）纳米催化剂

目 前 用 于水处理的纳米催化剂，主要指光催化剂，如Ti02,Cd5,ZnO等，其中TiO:因其活性高、稳定性好、对人体无害而最受重视。Matthews等P1曾对水中34种有机污染物的光催化降解进行研究，结果表明该方法可将水中的烃类、卤代物、轻酸盐表面活性剂、染料、含氮有机物、有机磷杀虫剂等污染物转化成CO;和H2O等无害物质。利 用纳 米光催化剂光催化降解有机废水是其最重要的用途之一纳米TiO:玻璃薄膜光催化剂，可将玫瑰红 B催化降解为 C02,H 20及一些其它的简单无机物。用溶胶一箭胶法制备的8层粒径为21.2nm的锐钦矿T102(存在于玻璃薄膜中)，在(28-0.5)℃和振摇条件下，可使初始浓度为9.87 x 10“一1

纳米材料在环境保护方面的最新应用进展（一）

(一) 纳米材料在空气净化中的应用

纳米材料在处理空气污染方面有广阔的应用前景，因其具有较小的颗粒尺寸，而且纳米微粒表面形态随着粒径的减小，表面光滑程度变差，形成了凹凸不平的原子台阶，从而起到以下3个方面的作用：①提高反应速度，增加反应率；②决定反应路径，良好的选择性；③降低反应温度。

1.1 汽车尾气净化催化剂

最新研究成果表明，复合稀土化合物的纳米级粉体有极强的氧化还原性能，这是其它任何汽车尾气净化催化剂都不能比拟的。它的应用可以彻底解决汽车尾气中一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)的污染问题。以活性炭作为载体，纳米Zr0.5Ce0.5O2粉体为催化活性体的汽车尾气净化催化剂，由于其表面存在Zr4+/Zr3+及Ce4+/Ce3+电子可以在其3价和4价之间传递，因此具有极强的电子得失能力和氧化还原性，再加上纳米材料比表面大，空间悬键多，吸附能力强，因此它在氧化一氧化碳的同时还还原氮氧化物，使它们转化为对人体和环境无害的气体——二氧化碳和氮气。科学工作者研制的更新一代的纳米催化剂，将在汽车发动机汽缸发挥催化作用，使汽油在燃烧时就不产生CO和NOx，从而无需进行尾气净化处理。

1.

仿生材料在环境保护中的应用现状与前景

摘要：仿生材料是材料学科的一个新的研究领域，本文介绍了环境材料的研究现状，指出环境材料的合理应用在环境保护中发挥的重要作用，并从仿生材料科学与工程以及净化环境的观点介绍了仿生材料材料的主要研究研究现状及其环境保护中的应用现状与前景，并展现与生态环境协调的材料和系统的构思。 关键词：仿生材料、环境材料、环境保护 前言：

材料是直接或间接利用自然资源来制造成有用物件的物质[1],是人类社会文明进步的物质基础和先导，材料科学家把材料科学与工程定义为关于材料的组成、结构、制备工艺与其性能及使用过程间相互关系的知识开发及应用的科学[2]。长期以来，材料的生产—使用—废弃过程，可以说是一个提取资源，再大量地将废弃物排回到环境之中的恶性循环过程。在这一过程中，人们在材料设计时很少注意到自然资源和生态环境对此恶性循环的承受能力。基于此，曾汉民提出了促进可持续发展的材料设计与自然资源密切关系的模式[3]，它充分反映出材料的设计、应用与环境、资源的和谐、协调。他认为化学组成、物理结构是材料的2个基本要素，决定了材料的性质、使用性能和制备工艺。同时，这些因素与环境及资源都紧密相关且相互作用。

所谓生态材料(eeomateria

基因与老年痴呆症

常用软件课程设计基因工程技术在环境保护中的应用

随着科技的发展,人类在为自己生产出越来越多生活资料的同时,产生有害物质的数量和种类也大幅度增加,环境污染已远远超出了自然界微生物的净化能力，已成为人们十分关注的问题。基因工程技术是在DNA分子水平上按照人们的意愿进行的定向改造生物的新技术。而利用基因工程技术提高微生物净化环境的能力是用于环境治理的一项关键技术。这一技术发展到今天,正形成产业化并列为世界领先专业技术领域之一,广泛应用于食品、医药、化工、农业、环保、能源和国防等许多部门,并日益显示出其巨大的潜力。

一、基因工程在废水处理中的应用

基因工程技术应用于废水处理是水处理领域一项具有广泛应用前景的新兴技术。常规的废水处理方法有物化法、生物法等。由于一般的物化方法只是污染物的转移，不能从根本上治理，且容易造成二次污染，成本也较高，生物法逐渐成为废水处理的主要方法。但是由于废水的多样性及其成分的复杂性，自然进化的微生物降解污染物的酶活性往往有限，如果能利用基因工程技术对这些菌株进行遗传改造，提高微生物酶的降解活性，并可大量繁殖，就可以定向获得具有特殊降解性状的高效菌株，方便有效地应用于水污染处理。因此，构建基因工程菌成为现代废水处理技

微生物絮凝剂及其在环境保护中的应用

张彤,林哲 环境工程系、华东科技大学、上海 200237,中国

朱怀兰 环境科学系、华东师范大学、上海 200062,中国、 摘要：微生物絮凝剂是一种天然生物高分子材料,具有广阔的应用前景，将用于发酵工业和废水处理中，它已经在许多国家得到深入研究,如美国、日本。该论文介绍了微生物絮凝剂基础研究和应用的发展，包括微生物絮凝剂的产生、微生物絮凝剂的化学组成成分，微生物絮凝剂的絮凝机理、微生物絮凝剂絮凝效果和影响因素，及其产生的培养条件，同时也对微生物絮凝剂的应用状况也进行了讨论。 关键词:微生物、絮凝剂、絮凝。

1介绍

大量不同种类的絮凝剂已经使用在废水处理、疏浚下游处理和一些工业领域包括发酵过程。这些絮凝剂一般可以分为三组,如下：(1)无机絮凝剂、像硫酸铝和聚乙烯氯化铝(PAC)； (2)有机合成高聚物:聚丙烯酸和其他等；(3)天然絮凝剂:壳聚糖和微生物絮凝剂。在这些絮凝剂中，有机高聚合成絮凝剂是最为常用的,因为它们都是很划算的,且有很好的效果。同时它们的使用最近正在增加，但应指出这些合成单体絮凝剂不仅是神经毒物而且是强烈的致癌物质(Vanhor

微生物絮凝剂及其在环境保护中的应用

张彤,林哲 环境工程系、华东科技大学、上海 200237,中国

朱怀兰 环境科学系、华东师范大学、上海 200062,中国、 摘要：微生物絮凝剂是一种天然生物高分子材料,具有广阔的应用前景，将用于发酵工业和废水处理中，它已经在许多国家得到深入研究,如美国、日本。该论文介绍了微生物絮凝剂基础研究和应用的发展，包括微生物絮凝剂的产生、微生物絮凝剂的化学组成成分，微生物絮凝剂的絮凝机理、微生物絮凝剂絮凝效果和影响因素，及其产生的培养条件，同时也对微生物絮凝剂的应用状况也进行了讨论。 关键词:微生物、絮凝剂、絮凝。

1介绍

大量不同种类的絮凝剂已经使用在废水处理、疏浚下游处理和一些工业领域包括发酵过程。这些絮凝剂一般可以分为三组,如下：(1)无机絮凝剂、像硫酸铝和聚乙烯氯化铝(PAC)； (2)有机合成高聚物:聚丙烯酸和其他等；(3)天然絮凝剂:壳聚糖和微生物絮凝剂。在这些絮凝剂中，有机高聚合成絮凝剂是最为常用的,因为它们都是很划算的,且有很好的效果。同时它们的使用最近正在增加，但应指出这些合成单体絮凝剂不仅是神经毒物而且是强烈的致癌物质(Vanhor

微生物絮凝剂及其在环境保护中的应用

张彤,林哲 环境工程系、华东科技大学、上海 200237,中国

朱怀兰 环境科学系、华东师范大学、上海 200062,中国、 摘要：微生物絮凝剂是一种天然生物高分子材料,具有广阔的应用前景，将用于发酵工业和废水处理中，它已经在许多国家得到深入研究,如美国、日本。该论文介绍了微生物絮凝剂基础研究和应用的发展，包括微生物絮凝剂的产生、微生物絮凝剂的化学组成成分，微生物絮凝剂的絮凝机理、微生物絮凝剂絮凝效果和影响因素，及其产生的培养条件，同时也对微生物絮凝剂的应用状况也进行了讨论。 关键词:微生物、絮凝剂、絮凝。

1介绍

大量不同种类的絮凝剂已经使用在废水处理、疏浚下游处理和一些工业领域包括发酵过程。这些絮凝剂一般可以分为三组,如下：(1)无机絮凝剂、像硫酸铝和聚乙烯氯化铝(PAC)； (2)有机合成高聚物:聚丙烯酸和其他等；(3)天然絮凝剂:壳聚糖和微生物絮凝剂。在这些絮凝剂中，有机高聚合成絮凝剂是最为常用的,因为它们都是很划算的,且有很好的效果。同时它们的使用最近正在增加，但应指出这些合成单体絮凝剂不仅是神经毒物而且是强烈的致癌物质(Vanhor

建设工程新材料的应用与环境保护

——浅谈发展建筑节能墙体保温装饰一体化技术

李青梅

山西省建筑材料工业设计研究院 太原030013

关键词：“建筑节能墙体”、“新材料”、“新技术”、“保温装饰一体化”

一、建筑节能墙体发展现状

近几年，建筑市场上广泛采用的外墙节能保温主要采用以下三种方法：一是先在墙面（基层）平铺粘贴EPS或XPS保温板材，后抹由网格布（尼龙或钢丝网）增强的聚合物水泥粘结砂浆，再进行外墙涂饰或粘贴饰面层瓷砖；二是把内嵌钢丝网架的EPS聚苯板直接浇筑进模板中，附着在钢筋砼的外层表面（俗称大模内置），拆除模板后再在保温外层表面进行抹灰和涂饰或粘贴饰面层瓷砖；三是胶粉聚苯颗粒（或玻化微珠）胶浆薄抹灰保温，该法目前仅使用在内墙保温系统。这些保温方法是以土建技术为基础，称之为“土建保温”法。

从建筑装饰角度讲，建筑幕墙已成为中高档建筑物外围护的主要装饰形式。按使用材料区分有：玻璃幕墙（透光幕墙）、铝板幕墙、陶板幕墙和石材幕墙（实体幕墙）。相比而言各有优缺点：玻璃幕墙晶莹剔透，但即使使用保温的中空双玻幕墙传热系数才2.0k/w，而大量使用的单玻幕墙传热系数竟达6.0k/w以上，是幕墙家族中的耗能大户；铝塑板、铝单板和

纳米材料属于纳米技术中的一种，是一种很特殊的材料，物质到纳米尺度以后，大约是在0.1—100纳米这个范围空间，物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。纳米材料指的就是这种尺度达到纳米单位的、具备特殊性能的材料。纳米材料主要包括纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体，后三者是在前者的基础上进一步发展而来。那么，纳米材料在现实生活中的应用有哪些呢？

1、纳米磁性材料

在实际中应用的纳米材料大多数都是人工制造的。纳米磁性材料具有十分特别的磁学性质，纳米粒子尺寸小，具有单磁畴结构和矫顽力很高的特性，用它制成的磁记录材料不仅音质、图像和信噪比好，而且记录密度比γ-Fe2O3高几十倍。超顺磁的强磁性纳米颗粒还可制成磁性液体，用于电声器件、阻尼器件、旋转密封及润滑和选矿等领域。

2、纳米陶瓷材料

传统的陶瓷材料中晶粒不易滑动，材料质脆，烧结温度高。纳米陶瓷的晶粒尺寸小，晶粒容易在其他晶粒上运动，因此，纳米陶瓷材料具有极高的强度和高韧性以及良好的延展性，这些特性使纳米陶瓷材料可在常温或次高温下进行冷加工。如果在次高温下将纳米陶瓷颗粒加工成形，然后做表面退火处理，就可以使

纳米材料成为一种表面保持常规陶瓷材料的硬度和化学稳定性，而内部仍具有纳米材料的延展性的高性能陶