纳米材料在精细化工中的应用.doc

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1、纳米材料在精细化工中的应用摘要：纳米材料在结构、光电和化学性质等方面的诱人特征，引起物理学家、材料学家和化学家的浓厚兴趣。20世纪80年代初期纳米材料这一概念形成以后，世界各国对这种材料给予极大关注。本文从纳米材料在催化方面、涂料方面、其它精细化工方面的应用等儿个方面简单的探讨了其在化工生产中的应用。关键词：纳米；精细化「•；涂料；染料；催化；制药；香料；香精；化妆品；应用；催化剂；添加剂正文：纳米粒子是指粒径在1〜100nm之间的粒子。是由数目极少的原子或分子组成的原子群或分子群。纳米粒子属于超微粒范畴，它介于宏观物质和微观原子分子的中间领域，既非微观系统乂非宏观系统.而是一种典型的介

2、观系统。它具有许多新的特性，主要特点是粒子的比表面积很大（近一百至上干平方米每克），表面原子占有率高，表面具有不饱和键或悬空键的特殊结构，所以在光学性质、磁性、导热以及化学活性等方面具有常规材料所没有的奇异特性和功能。1：在催化剂方面的应用：由于表面效应的影响，纳米粒子的比表面积大.表面活性中心数多，催化效率高，选择性好，甚至使某些原来不能进行的反应也能完全进行。它可以代替贵金属催化剂：例如用纳米级的竦或铜一锌合金粉代替昂贵的伯或把将成为高效加氢催化剂。同时因为有很大比表面积它可以提高反应速率和特异的选择性，它作为理想的催化剂载体可以改善反应的条件。2：在添加剂方面的应用：它作为塑料添加

3、剂时，可以使塑料的使用性能大大提高，有关专家指出：“纳米塑料将是我国最有希望实现产业化的纳米技术之一。”中科院化学所与北京联科纳米材料有限公司采用纳米材料对PET进行改性,使IET的力学、阻燃和结品性能大大提高，成为可替代PBT-GF的理想材料。该材料可用子生产汽车、电子、电器、商用机器、通讯及其他产品的零部件。它作为橡胶添加剂时，可以明显提高橡胶的介电性和耐磨性。3：当它作为涂料添加剂时，可以起到两方面的作用：一是改善传统涂料的性能，二是制备新的功能性涂料。a）传统涂料性能的改善：纳米二氧化硅可用作涂料的抗老化添加剂，在车辆和船舶涂料中添加纳米二氧化硅，可使其耐老化性能、光洁度及强度成

4、倍提高。纳米氧化锌具有一般氧化锌无法比拟的新性能和新用途，能使涂层具有屏蔽紫外线，吸收红外线及杀菌防霉作用，还具有增稠作用，有助于颜料分散的稳定性。b）功能性涂料的制备：纳米材料可以提高涂料的耐老化性性，提高涂料的隐身性能，提高光催化效率，提高抗静电性能、抗菌性能，提高涂料的耐洗刷性能等，可以制成纳米抗菌涂料，军事隐形涂料等特殊功能性材料。4：在医药方面的应用：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

5、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。5：在化妆品方面的应用：纳米氧化锌在磁、光、电、敏感等方面有一般氧化锌产品无法比拟的特殊性能和新用途，其中在化妆品中作为新型防晒剂和抗菌剂；一定粒度的锐钛矿型二氧化钛，具有优良的紫外线屏蔽性能，而且质地细腻,无毒无臭，添加在化妆品中，可使化妆品的性能得到提高。6：,纳米材料在纤维改性、有机玻璃制造方面也都有很好的应用：在有机玻璃中加入经过表面修饰处理的纳米二氧化硅，可使有机玻璃抗紫外线辐射而达到抗老化的目的；而加入三氧化二铝，不仅不影响玻璃的透明度，而且还会提高玻璃的高温冲击韧性。超细二氧化钛的应用还可

6、扩展到涂料、塑料、人造纤维等行业。最近乂开发了用于食品包装的二氧化钛及高档汽车面漆用的珠光钛白。7：在环境保护方面：纳米二氧化钛，能够强烈吸收太阳光中的紫外线，产生很强的光化学活性，可以用光催化降解工业废水中的有机污染物，具有除净度高，无二次污染，适用性广泛等优点，在环保水处理中有着很好的应用前景。在环境科学领域，除了利用纳米材料作为催化剂来处理工业生产过程中排放的废料外，还将出现功能独特的纳米膜。这种膜能探测到由化学和生物制剂造成的污染,并能对这些制剂进行过滤，从而消除污染。总结：通过纳米材料科学技术对传统产品的改性，增加其高科技含量以及发展纳米结构的新型产品，目前已出现可喜的苗头，具

7、备了形成21世纪经济新增长点的基础。随着其制备和改性技术的不断发展，纳米材料在精细化工和医药生产等诸多领域会得到日益广泛的应用。参考文献：1,张汝冰等.纳米材料在催化领域的应用及研究进展.化工新型材料，1999(5)：3〜52,施晓晔.纳米材料在纺织中的应用.北京纺织，2001(1)：58〜603,周树学等.纳米复合涂料的发展述评.涂料工业，2001⑼:28〜304,2陈香生.纳米材料及其在石油化工.催化剂和添加剂中的应用前景.炼油