纳米技术在环保领域中的应用
摘要介绍了纳米技术在环保领域节省资源、消除汽车尾气污染、治理污水及制备优质纯净水中的应用,指出纳米技术有着广阔的市场。
关键词纳米技术纳米材料环保领域
1.纳米技术纳米技术是指0.1。
100砌尺度范围内的科学技术,研究尺度界于原子、分子与宏观物体之间的规律和特征,当物质被“粉碎”到纳米级细小并制成“纳米材料”,不仅光、电、热、磁性发生变化,而且具有辐射、吸收、催化等许多新特性。
纳米技术是我国“十五”期间重点突破的科技项目之一。
2.纳米技术在环保领域的应用
节省资源由于纳米技术导致产品微型化,使所需资源减少,不仅可以达到“低消耗,高效益”的可持续发展目的,而且其成本低廉。
可以预料,未来那些资源浪费、造价昂贵的大型机械设备将会逐步被淘汰,并将实现资源消耗率的“零增长”。
消除汽车尾气污染利用纳米技术制成的催化剂效率非常高,经它
催化的石油中硫的含量小于0.01%。
纳米级催化剂用于汽车燃料,可以使汽油燃料不再产生一氧化硫和氮氧化物,从而根本无需进行尾气净化处理。
治理污水湖南研制成功了一种被称作“z氏法”的污水治理技术,这
项技术经过湖南临湘氮肥厂、中湘康神制药公司、辰溪火电厂、水口山矿务局等单位的推广应用实验,已显现出其独特的处理效果和应用前景。
“z氏法”污水治理核心技术是通过将纳米材料对通用的污水处理净化剂、絮凝剂和杀菌消毒剂加以物化改性,从而形成多元复合新型高效水处理剂。
配合成套污水处理净化器和沉降器等设备,应用于城市污水治理和各类工业废水治理领域。
纳米超高效水处理剂,具有传统水处理无法相比的污水净化效果,同时药剂费用低、应用范围广、使用方便。
在超高效净化器内,污水与净化剂在极短时间内得以充分混凝,使污水在设备里充分曝气,提高污泥沉淀效率,从而取代大容积的污泥沉降池,既节约了空间又缩短了流程。
此工艺彻底摆脱了生物氧化控制问题。
同时,通过一系列的特定化学过程去除或稳定污泥中的有害物质,并在此基础上向污泥补充氮、磷、钾来平衡肥分,利用生态肥料技术实现污泥的无害化和资源化。
“z氏法”治理污水投资费用与传统方法相比,有所降低。
初步测算,以日处理能力为5万m3的污水厂为例,传统法建厂费用需1亿元以上,运行费用在0.6。
1元/m3;而采用“z氏法”建厂只需6000万元,运行费用只需0.3—0.5元/矗。
从企业角度来看,投资费用尤其是运转费用的降低,不仅使许多企业能建起污水处理厂,而且能养得起,还可以从水资源的再循环利用中获得收益。
制备优质纯净水在污水处理到一定程度时,如采用纳米级净水剂可将污水中的悬浮物和铁锈等污染物除去,通过纳米孔径的过滤装置,还能把水中的细菌、病毒去除,水分子以及比水分子还要小的矿物质元素被留下来,经过纳米净化后的水体是高质量的纯净水,完全可以饮用。
改善居住环境纳米技术已经应用到多种建筑材料当中。
目前,已形成产业化的新技术有纳米材料改性建筑色浆、纳米材料改性高耐候性建筑涂料。
这种涂料成膜硬度高、抗污染性好,从而可以提高人们的生活环境质量。
纳米技术是从原子和分子开始制造材料和产品的技术。
这种从小到大的制造方式需要的材料较少,造成污染程度低。
由于纳米技术导致产品微型化,所需资源减少,所以在节能环保方面具有潜在的发展空间。
在储能方面,碳纳米材料可以提供一种有效而清洁的储氢方式。
我国科学家也正在积极系统地研究纳米碳管的储氢吸波等特性。
另外纳米技术还可以应用在固体垃圾的处理中。
总之,纳米技术将与当代科技的三大支柱——基础科学、生物科学、信息技术相提并论,随纳米材料制备和应用研究发展而发展起来的纳米技术很可能成为本世纪的主导技术。
尽管纳米技术的研究已经取得了很大进展,但仍有一些问题有待进一步解决。
有些纳米技术还停留在实验室阶段,没有形成产业化,但这些都是纳米技术实现工业化的基础。
总之,被称为21世纪前沿科学的纳米技术将有着广泛的应用前景,甚至会改变人们的传统环保观念,利用纳米技术解决污染问题将成为未来环境保护发展的必然趋势。