納米材料在化工領域中的應用論文

時間：2024-07-18 00:14:42 材料畢業論文

納米材料在化工領域中的應用論文

　　摘要：納米材料是近年來材料學中的一種新型材料，納米材料以其優良的性能越來越受到各個行業的關注，應用領域廣泛，例如在催化、涂料、醫藥、污水處理、空氣凈化等行業，當今世界各國對于納米材料的研究投入都相當大，本文針對納米材料的性質、應用等方面展開進一步的研究。

納米材料在化工領域中的應用論文

　　關鍵詞：納米材料；高分子材料；污水處理；化工；應用

　　納米材料是指的大小處于納米級（1-100mm）的材料，這種材料由納米粒子組成，納米粒子的大小介于原子和分子之間，因此它具有一般材料不具有的特殊性質，在許多領域中，尤其是化工、催化劑、涂料、醫藥等化工行業中，這些特殊的性質展現出了良好的性能，被廣泛的利用，在其他精細化工方面的應用也較多，本文對納米材料在化工領域的應用進行闡述。

　　1納米材料的特殊性質

　　1.1力學性質

　　由于納米材料由納米粒子組成，而粒子處于納米級時，材料的強度、硬度等力學性質會隨著粒子的粒徑減小而增大。正是由于納米材料的這種性質，它可以被用于某些需要強度和硬度的包裝上，解決大多包裝容易破壞的問題，例如在塑料中加入納米二氧化鈦、納米碳酸鈣等材料，可以改進塑料在許多方面的缺陷，提高塑料力學方面的性能。塑料本身耐熱性差、脆性大、強度低、透明度低等缺點通過在塑料中加入無機納米材料后都取得了很好的效果，納米材料對于塑料行業無疑是一次重要的技術性突破。

　　1.2磁學性質

　　納米材料中納米粒子由于粒徑處于納米級別，各個納米晶粒之間的此理作用反映到納米材料中，影響材料磁學性質。納米晶粒的磁各向異性和晶粒間的磁相互作用對納米顆粒的磁化作用起到了決定性作用，而納米晶粒的磁各向異性與晶粒的形狀、結構等物理性質有很大的關系，這就體現了納米顆粒的小尺寸對于納米材料磁學性質的作用。

　　1.3電學性質

　　納米結構的電阻較其他晶結材料高是由于納米結構的晶結面上的原子體積分數增大，在電器元件中能夠發揮較好的作用，其良好的電學性能，例如高速、高容量、體積微小，都比現如今的半導體材料更好，因此在不久的將來，由納米材料制造的電器元件有可能將代替現有的半導體材料，在電氣行業中發揮重要的作用。

　　2納米材料在化工領域中的應用

　　2.1在催化方面的應用

　　納米材料能夠用作催化劑，催化劑是用來加速某些化學反應的，納米材料以其較高的比表面積而展現良好的表面活性，這種特性是納米材料能夠成為催化劑非常重要的一個必要條件，在催化劑行業，納米顆粒催化劑必將成為重要角色。光催化劑是納米材料在催化劑中的一個例子，光催化劑是利用納米TiO2所具有的量子尺寸效應，這種效應使這種催化劑具有更強的氧化還原能力，在作為催化劑時表現出很好的作用。

　　2.2在涂料方面的應用

　　納米材料表面的結構特殊性決定了其能夠作為添加進涂料中，這種添加了納米材料的納米涂料具有一般涂料不具備的優良性能，這就使傳統的涂料性能得到很好的改善，將一般涂層變為納米復合體涂層，常用于涂料中的納米材料有納米SiO2、納米TiO2、納米鈦粉、納米Fe2O3、納米ZnO等。本文主要對SiO2和納米鈦粉進行介紹。

　　2.2.1納米SiO2

　　納米SiO2能夠吸收紫外線、紅外線，這對于提高涂料的抗老化性有非常重要的幫助，同時可以對SiO2表面進行處理已達到各種預期的效果。在建筑工程中對建筑物墻體進行粉刷時，在涂料中加入SiO2能夠明顯改善涂料性能，防止分層、觸變，同時耐臟，耐擦洗。在船舶、車輛等對涂料要求較高的地方，添加SiO2還能增加涂料的強度、光潔度、耐老化性等等。

　　2.2.2納米鈦粉

　　納米鈦粉加入涂料主要是為了提高涂料的耐磨、耐腐蝕等性能，實踐證明，納米鈦粉的加入大大提升了涂料的這些性能，效果顯著。納米鈦粉和樹脂化合能夠制作出多種類型的涂料，這些合成的新型涂料較普通涂料有明顯的優勢，最大的優勢是它的耐腐蝕性，在許多惡劣的環境中能夠抵抗環境的腐蝕性作用多年而不被損壞，這在船舶等行業中能夠發揮出很大的價值。

　　2.3在醫藥方面的應用

　　隨著人們對健康的重視程度越來越高，人們對日常生活中的醫藥方面的關注也越來越多，進入納米時代后，納米材料在許多方面發揮著重要的作用，在醫藥方面也不例外，如何控制藥物更好的發揮作用是醫學界一直在研究的問題，納米材料的出現很好的解決了這個問題已，用納米材料將藥物包裹制成智能藥物，這種藥物能夠主動尋找需要藥物治療的組織或細胞。

　　2.4在其它精細化工方面的應用

　　納米材料在其他精細化工方面也發揮著重要的作用，例如化妝品中添加納米材料就能夠起到很好的作用，化妝品中添加納米TiO2、納米ZnO等具有較強吸收紫外線能力的納米材料就能夠為防止紫外線提供很好的幫助。

　　3結語

　　納米科學是一門新興學科，納米材料作為一種新型的材料，在21世紀科學技術高速發展的背景下，被應用于各個領域，納米技術的誕生對于人類而言受益匪淺，未來經過人類的不懈努力，可以將納米材料發揮出更大的作用，從而解決當今一些仍然束手無策的問題，納米材料在精細化工中的應用對促進社會的發展有重要的作用。

　　參考文獻：

　　[1]張曉蕾.納米材料在化學化工領域中的應用研究[J].山東工業技術，2016（16）：21.

　　[2]席玉生.淺談納米材料在化工領域中的應用[J].科技創新導報，2008（02）：91-92.

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