《納米材料的應(yīng)用》ppt課件-文庫吧
2025-04-18 03:30 本頁面
【正文】 紫外吸收的藍(lán)移現(xiàn)象就有可能吸收掉這種有害的紫外光 ,而且不降低熒光粉的發(fā)光效率 . ? 大氣中紫外線在 300400nm波段 (太陽光對人體有傷害的紫外線也是這個波段 ),在防曬油和化妝品中加入納米材料 ,納米 Al2OTiO SiO2等對這個波段的紫外光進(jìn)行強(qiáng)吸收 ,可減少進(jìn)入人體的紫外線 . ? 在紫外線照射下塑料很容易老化 ,如果在塑料表面涂上一層含納米材料的透明層 ,這種涂層對 300400nm波段的紫外線有強(qiáng)吸收 ,就可防止塑料的老化 .汽車和船艦的表面都涂上油漆 ,底漆主要是氯丁橡膠和雙酚或環(huán)氧樹脂為原料 ,容易在陽光照射下老化 ,使得油漆脫落 ,若在面漆中加上能強(qiáng)烈吸收紫外光的納米材料就可保護(hù)底漆了 . (2)紅外吸收 紅外吸收在日常生活和高科技領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用 .人體釋放的紅外線大致在 4～ 16μ m的中紅外波段 .在戰(zhàn)爭如果不對這個波段的紅外線進(jìn)行屏蔽 ,很容易被靈敏的中紅外探測器所發(fā)現(xiàn) ,尤其在夜間人身安全將受到威脅 .從這個意義上說 ,研制具有對人體紅外線進(jìn)行屏蔽的衣服很有必要 .一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國家已開始用這種具有紅外吸收功能的纖維制成軍裝武裝部隊 . 納米 Al2O TiO SiO Fe2O3及其復(fù)合材料對中紅外有強(qiáng)烈吸收，也可以起到保暖作用，減輕衣服重量，對登山運(yùn)動員、軍人戰(zhàn)士防寒，以及在軍事上，防止敵人的紅外探測器發(fā)現(xiàn)。 (3) 隱身材料 ? 由于納米微粒尺寸遠(yuǎn)小于紅外及雷達(dá)波波長，因此納米微粒材料對這種波的透過率比常規(guī)材料要強(qiáng)得多，這就大大減少波的反射率，使得紅外探測器和雷達(dá)接收到的反射信號變得很微弱，從而達(dá)到隱身的作用；另一方面，納米微粒材料的比表面積比常規(guī)粗粉大 3～ 4個數(shù)量級，對紅外光和電磁波的吸收率也比常規(guī)材料大得多，這就使得紅外探測器及雷達(dá)得到的反射信號強(qiáng)度大大降低，因此很難發(fā)現(xiàn)被探測目標(biāo)，起到了隱身作用。 1991年海灣戰(zhàn)爭中，美國戰(zhàn)斗機(jī) 美國 F117表面包覆了多種超微粒 （ Al2O TiO SiOFe2O3 、氮化硼，碳化硼及其復(fù)合材料都是隱身材料）的紅外與微波隱身材料， 吸收寬頻帶的微波，可以逃避雷達(dá)的監(jiān)視，而伊拉克的軍事目標(biāo)沒有這種設(shè)施，損失慘重。美國又研制了納米磁性材料，在一定條件下產(chǎn)生光發(fā)散效應(yīng)，改變光傳播方向，達(dá)到擾亂敵人探測的目標(biāo)。 美國 F117隱形轟炸機(jī)機(jī) 美國 B2隱形轟炸機(jī) 三、 納米材料在環(huán)境保護(hù)方面的作用 ? 隨著納米技術(shù)的悄然崛起，納米環(huán)保也會迅速來臨，拓展人類利用資源和保護(hù)環(huán)境的能力，為徹底改善環(huán)境和從源頭上控制新的污染源產(chǎn)生創(chuàng)造了條件。 1．納米技術(shù)在治理有害氣體方面的應(yīng)用 ? 納米技術(shù)可以制成非常好的催化劑，其催化效率極高。經(jīng)它催化的石油中硫的含量小于％。因而，在燃煤中可加入納米級助燒催化劑，以幫助煤充分燃燒，提高能源的利用率，防治有害氣體的產(chǎn)生。納米級催化劑用于汽車尾氣催化，有極強(qiáng)的氧化還原性能，使汽油燃燒時不再產(chǎn)生一氧化硫和氮氧化物，根本無需進(jìn)行尾氣凈化處理。 2．納米技術(shù)在污水處理方面的應(yīng)用 污水中通常含有有毒有害物質(zhì)、懸浮物、泥沙、鐵銹、異味污染物、細(xì)菌病毒等。污水治理就是將這些物質(zhì)從水中去除。由于傳統(tǒng)的水處理方法效率低、成本高、存在二次污染等問題，污水治理一直得不到很好解決。納米技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用很可能徹底解決這一難題。污水中的貴金屬是對人體極其有害的物質(zhì)。它從污水中流失，也是資源的浪費(fèi)。新的一種納米技術(shù)可以將污水中的貴金屬如金、釕、鈀、鉑等完全提煉出來，變害為寶。一種新型的納米級凈水劑具有很強(qiáng)的吸附能力。它的吸附能力和絮凝能力是普通凈水劑三氯化鋁的 10~20倍 。 3．納米 TiO2與環(huán)境保護(hù) ? 由于納米 TiO2除了具有納米材料的特點(diǎn)外，還具有光催化性能，使得它在環(huán)境污染治理方面將扮演極其重要的角色。 ? （ 1）降解空氣中的有害有機(jī)物 對室內(nèi)主要的氣體污染物甲醛、甲苯等的研究結(jié)果表明，光催化劑可以很好地降解這些物質(zhì)，其中納米 TiO2的降解效率最好，將近達(dá)到 100％。其降解機(jī)理是在光照條件下將這些有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和有機(jī)酸。納米 TiO2的光催化劑也可用于石油、化工等產(chǎn)業(yè)的工業(yè)廢氣處理，改善廠區(qū)周圍空氣質(zhì)量。 ? （ 2）降解有機(jī)磷農(nóng)藥 有機(jī)磷農(nóng)藥是 70年代發(fā)展起來的農(nóng)藥品種，占我國農(nóng)藥產(chǎn)量的 80％，它的生產(chǎn)和使用會造成大量有毒廢水。這一環(huán)保難題，使用納米 TiO2來催化降解可以得到根本解決。 ? （ 3）處理毛紡染廢水 用納米 TiO2催化降解技術(shù)來處理毛紡染整廢水，具有省資、高效、節(jié)能，最終能使有機(jī)物完全礦化、不存在二次污染等特點(diǎn)，顯示出良好的應(yīng)用前景。 ? （ 4）解決石油污染問題 在石油開采運(yùn)輸和使用過程中，有相當(dāng)數(shù)量的石油類物質(zhì)廢棄在地面、江湖和海洋水面，用納米TiO2可以降解石油，解決海洋的石油污染問題。 ? （ 5）處理城市生活垃圾 用納米 TiO2可以加速城市生活垃圾的降解，其速度是大顆粒 TiO2的 10倍以上，從而解決大量生活垃圾給城市環(huán)境帶來的壓力。 ? （ 6）高效的殺菌劑 一般常用的殺菌劑 Ag、 Cu等能使細(xì)胞失去活性，但細(xì)菌被殺死后，可釋放出致熱和有毒的組分如內(nèi)毒素。內(nèi)毒素是致命物質(zhì)，可引起傷寒、霍亂等疾病。利用納米 TiO2的光催化性能不僅
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