纳米材料与技术在节能环保领域前景广阔

发布时间：2014/5/15 0:06:28

纳米，是一个长度单位，1纳米等于1 0- 9 米。纳米材料是指由纳米粒子构成的材料。而纳米技术是指在0 .1~100nm范围内对物质进行操控和加工的科学技术。将宏观物体制成纳米材料时，它将有小尺寸效应、表面效应和量子效应，在光、声、热、电、力、磁等性能上与常规材料存在很大区别，具有吸收辐射、催化、吸附等新特性，这不仅给传统产业带来了活力，更对高科技领域产生深远的影响。纳米材料的特性使得它们在节能环保领域，如资源持续利用、大气的净化、污水的处理以及城市垃圾处理等方面的应用受到人们的关注。

以电池和电容器节能领域为例。纳米材料与技术用在电池方面主要是指可充电锂电池，使它的电极和非水电解质发生改变，有高速充电和反复长时间使用的特点，因而具有很好的应用前景。电容器的能量密度和*大输出功率的决定性因素是每个电极的表面积，使用纳米材料可以大幅提升表面积，比如碳材料可以达到1000m2/g。再如铝电解生产领域，铝电解生产的直流电耗一直徘徊在13000~13300k W.h /t铝之间，工业铝电解生产大幅度节能减排技术久攻不破，已成为制约铝电解工业发展的瓶颈。河南豫港龙泉铝业有限公司在电解槽壳内加装纳米孔绝缘保温材料，使其电流效率比其它同期电解槽高1%，电压比同期槽相低40~60mV，铝电解生产的电能消耗得到大大降低。

未来20~30年，纳米科学技术有望广泛应用于信息、能源、环保、生物医学、制造、国防等领域，产生新技术变革，促进传统产业改造和升级，并形成基于纳米技术的新兴产业。如在能源领域，纳米技术能够提供新型、髙效能源和替代能源(如锂离子电池、太阳能电池)以及能源高效利用中的关键技术；在环保领域，纳米技术将用于治理原来难以治理的水、空气和土壤污染。纳米材料与技术在节能环保领域的实际应用中还有诸多问题有待解决和拓展，我们应该根据中国基本国情，加快研究步伐，使其真正发挥出节能环保的作用。

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