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人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。——刘鹗

纳米材料在环境保护和环境治理方面的应用

摘要:随着科学技术的不断发展,纳米材料被广泛的应用在环境保护及治理

上，它直接影响着人们的工作和生活。本文从环境保护中使用纳米材料的必然性、

纳米材料在环境保护方面的应用、纳米材料在环境治理方面的应用等几个方面进

行了分析。

关键词:纳米材料；环境保护；环境治理；应用

一、前言

近年来，现代几乎各种技术的发展都涉及到了纳米材料，可以说纳米材料已

经广泛应用到许多领域。尤其是在环境保护和环境治理方面中取得了飞速的发

展，在科学技术突飞猛进的新时期，加强纳米材料在环境保护和环境治理方面的

应用，对我国环境保护和环境治理工程有着重要意义。

二、纳米材料在环境保护方面的应用

1、大气污染一直是各国政府需要解决的难题,空气中超标的二氧化硫(SO2),

一氧化碳(CO)和氮氧化物(NxOy)是造成环境污染影响人类健康的有害气体,纳米

材料和纳米技术的应用为解决这些气体的污染源问题提供了新的解决方法和思

路。

（1）用作石油脱硫催化剂

工业用及车用燃料油是最大的SO2污染源,燃料油中的含硫化合物在燃烧后

会产生SO2,所以石油炼制工业有一道脱硫工艺以降低汽柴油的硫含量。纳米钛

酸钴(CoTiO3)是一种非常好的石油脱硫催化剂。以半径为55~70nm的钛酸钴合

成的催化活体多孔硅胶或以Al2O3陶瓷作为载体的催化剂,其催化效率极高。经

催化的油品中硫的含量小于0.01%,达到国际标准[1]。

（2）用作汽车尾气净化催化剂

复合稀土化合物的纳米级粉体是一种新型汽车尾气净化催化剂。它的应用可

以彻底解决汽车尾气中CO和NxOy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+,电子可以在其三价和四价离子之间传递,因此具有极强的

电子得失能力和氧化还原性,在氧化CO的同时还原NxOy,使它们转化为对人体

和环境无害的CO2和N2。而更新一代的纳米催化剂,将在汽车发动机汽缸里发

挥催化作用,使汽油在燃烧时就不产生CO和NxOy,无需进行尾气净化处理。

（3）用作纳米燃油添加剂

纳米技术为燃油添加剂市场开辟了新的机遇。纳米燃油添加剂可以大幅增加

人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。——刘鹗

动力,降低燃油消耗,提高发动机性能并延长其寿命,减少尾气中有害物质的排放,

保护环境[2]。采用创新的纳米微乳化技术生产的新一代多用途燃油添加剂,可以

全面解决辛烷值强化剂、清净剂和节油添加剂所要解决的问题,还可以整体改善

发动机的性能,是一种全新概念的具有综合性能的第四代环保型燃油添加剂。

（4）作煤炭用助燃催化剂

工业用煤燃烧后也会产生SO2和CO气体,加入纳米级助燃催化剂则不仅可

使煤充分燃烧,不产生CO气体,提高能源利用率,而且会使硫转化为固体硫化物,

而不产生SO2气体,从而消除有害气体的产生。

2、纳米技术在污水处理方面的应用

（1）用于有机物废水处理

目前国内常用的有机物废水处理技术难以达到有效的治理:物理吸附法、混

凝法等非破坏性的处理技术,只是将有机物从液相转移到固相;而化学、生化等处

理技术虽是破坏性的