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《环境工程概论》论文纳米技术与环境保护

《情况工程概论》论文：

纳米技能与情况掩护纳米技能(Nanotechnology)是指在纳米（0.1～

100nm）标准范畴内研究物质的特性及其相互作用和运动的规律，并利用

这些特性为人类办事的技能，包罗纳米质料和纳米结构两个方面。目前生

长较为成熟的应用技能主要有：纳米质料、纳米药物、纳米机器、纳米微

电子器件等。被称之为21世纪前沿科学的纳米质料和纳米技能将对情况

掩护产生深远的影响，有着遍及的应用前景，甚至会改变人们的传统环保

看法利利用纳米质料和纳米技能解决污染问题将成为未来情况掩护生长的

一定趋势。

一、噪声污染控制飞机、车辆、船舶等发动机事情的噪声可到达上百

分贝，容易对人造成危害，但当呆板设备等被纳米技能微型化以后，其相

互撞击、磨擦产生的交变机器作用力将大为减小，噪声污染可得到有效控

制。运用纳米技能开发的润滑剂，既能在物体外貌形成永久性的固态膜，

产生极好的润滑作用，可以大大低落呆板设备运转时的噪声，又能延长它

的使用寿命。

纳米粒子的抗摩减摩机理主要通过以下3条途径实现：

1．类似“微轴承”作用，淘汰摩擦阻力，低落摩擦系数；2．在摩擦

条件下，纳米微粒在摩擦副外貌形成了一个平滑掩护层；3．填充摩擦副

外貌的微坑和损伤部位，起修复作用。

纳米微粒添加剂的作用机理差别于传统添加剂，与其自己所具有的纳

米效应有在摩掠历程中，因摩擦外貌局部温度高，尤其在高负荷下，纳米

微粒极有可能处于熔化、半熔化或烧结状态，从而形成一层纳米膜。另外

纳米微粒具有极高的扩散力和自扩散能力(比体相质料高十几个数量级)，

容易在金属外貌形成具有极佳抗摩性能的渗透层或扩散层，体现出“原位

摩擦化学原理”(In-itutribochemicaltreament)。这种机理认为，纳米

添加剂，尤其在高负荷条件下它们的润滑作用不再取决于添加剂小的元素

是否对付基体是化学活性的，而很洪流平上决定于它们是否与基体组分形

成扩散层或渗透层和固溶体。纳米添加剂的这一性能，解决了润滑油和燃

油添加剂设计上长期依赖S、P、Cl等活性元素的状况，同时解决了S、P、

Cl对基体金属造成的腐化和带来的情况问题。

二、固体废弃物处理惩罚

纳米技能及质料应用于固体废弃物处理惩罚，其优越性主要体现在以

下两个方面：

首先，纳米级处理惩罚剂降解固体废弃物的速度快。例如，纳米

TiO2降解固体废弃物的速度为通例TiO2的10倍。纳米TiO2具有很强的

散射和吸收紫外线的能力，尤其是对人体有害的中长波紫外线UVA、

UVB(320-400nm，290-320nm)的吸收能力很强，效果比有机紫外吸收剂强

得多，并且可透过可见光，因其无毒无味、无刺激性而遍及用于扮装品。

在对日本销售的37种防晒扮装品的阐发中，发明其中大多数均含有纳米

TiO2。英国Tio某ide公司将超微细的TiO2粉末制成浆状产物以供扮装

品厂家使用，美国也开发出了6种商品化的无机防晒剂。将纳米TiO2应

用于涂料中可制成特殊的防紫外线产物，如汽车、轮船面漆的防老化剂，

防紫外线伞等。

其次，利用纳米技能可以将橡胶塑料制品、废旧印刷电路板制成超细

粉末，撤除其中的杂质，将其作为再生原料采取。在日本将废橡胶轮胎制

成粉末用于铺设运动场、门路以及新干线的路基等。

因此，纳米技能可在很洪流平上缓解固体废弃物给情况带来的巨大的

压力也可以减轻填埋等传统方法所带来的二次污染。

三、污废水处理惩罚方面纳米过滤技能纳米过滤（NanoFiltration，

NF）是一种由压力驱动的新型膜疏散历程，介于反渗透与超滤之间。纳滤

膜的孔径范畴在纳米级，其相对分子质量截留范畴为数百。纳滤的特点：

一是在过滤疏散历程中，它能载留小分子的有机物并可同时透析出盐，即

集浓缩与透析为一体；二是操纵压力低，因为无机盐能通过纳滤膜而透析，

使得纳滤的渗透压远比反渗透低。纳滤在产业生产历程中资源的采取或产

业废水的处理惩罚和循环中有着重要的作用。

自清洁涂料最近发明，TiO2在紫外光照射条件下，外貌结构产生变

革而具有超亲水性，停止紫外光照射，数小时或7d后又回到