葛林慧

（安康职业技术学院，陕西安康 725000）

浅谈纳米材料在化工生产中的应用

葛林慧

（安康职业技术学院，陕西安康 725000）

纳米材料作为一种新型的小分子材料，具有一系列其他材料的物理化学性质，在许多领域具有长期的应用价值，对于化学工业，纳米材料的应用前景较为乐观。

纳米材料；化工生产；应用

纳米材料也称为超细颗粒或超细粉体，是指在同一个簇中的宏观物体的交界处，一块材料，但也非单原子。纳米材料由于其典型的层次结构，并具有许多其它物质所不能代替的特性和功能，如它的体积、表面和量子尺寸效应，同时，也具有许多典型的物理化学性质，在许多领域，特别是在光、电、磁、催化等领域的应用非常有价值。

1 纳米材料特性

1.1具有很强的表面活性

纳米超细颗粒具有较高的活性，具有较高的“比表面积”。在空气中，纳米金属粒子会迅速氧化和燃烧。金属粒子的表面活性，有望成为新一代的高效催化剂，气体储存材料和低熔点材料。作为催化剂的纳米颗粒，纳米材料将显示技能，充分。如超细硼粉、高铬酸铵粉末可以有效的催化剂为炸药；超细银粉可以成为环氧乙烷催化剂；超细镍粉、银色的光烧结效率，轻烧结体超细颗粒可以产生微孔过滤器，用于存储氢气的吸附材料，用于在工艺美术图案的陶瓷色料。

1.2具有特殊的光学性质

超细颗粒态中的所有金属都是黑色的。尺寸越小，颜色越深，银白色铂（铂）为白金，将金属铬变成铬黑色。可见光的反射率很低，通常小于百分之一，而薄膜可以起到完全的消光。此特性可用于制造高效率的光和热，光电转换材料，和太阳能转换成热能和电能。红外敏感元件、红外隐身材料等也有可能应用。

1.3具有特殊的力学性质

由于纳米材料具有大的界面，界面原子排列比较混乱，原子在外部变形条件下容易迁移，因此表现出良好的韧性和延展性，从而使纳米陶瓷材料具有新颖的力学性能。研究表明，人们的牙齿具有很高的强度，因为它是由磷酸钙纳米材料组成的，这也说明了纳米材料的性质是成功的。纳米金属比传统的粗晶金属要大3～5倍。金属-陶瓷复合纳米材料能在较大范围内改变材料的力学性能，其应用前景十分广阔。

2 在涂料方面的应用

由于纳米材料表面和结构的特殊性，很难获得优良的性能，具有很强的生命力。借助于传统的涂层技术，在纳米复合涂层中加入纳米复合材料，实现了纳米复合涂层的功能，使传统的涂层功能改性。按其应用可分为结构层和功能层。在涂料中添加纳米材料可以进一步提高防护能力，实现防紫外线、空气阻力和降解、变色等，在卫生产品的应用中能起到清洗杀菌的作用。利用纳米材料对涂层的迹象，利用其光学性质，以达到储存的太阳能，节约能源的目的。在建材产品如玻璃、涂料等添加合适的纳米材料，可以达到减少光的传输和传热效果，从而产生隔热、阻燃等效果。日本松下公司已经开发出了良好的静电屏蔽的纳米涂料，纳米颗粒的应用与氧化铁，钛白粉和氧化锌等。这些具有半导体性质的纳米氧化物粒子，在室温下比传统的氧化物导电性能高，并且可以发挥不同颜色的静电屏蔽和氧化物纳米颗粒的作用，它可以复合控制静电屏蔽涂料的颜色，克服静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调。纳米材料的颜色不仅随颗粒尺寸的变化而变化，而且随角度的变化也有变化。在工业汽车装饰喷涂，纳米TiO2在汽车，汽车的金属面漆，具有丰富而神秘的色彩效果的涂料，使涂料从根本上改变了传统的汽车。纳米二氧化硅是一种抗紫外辐射材料。在涂料中添加纳米二氧化硅可以使涂层的抗老化性能、光洁度和强度成倍增加。纳米涂料具有良好的应用前景，将带来新的技术革命，也将促进复合材料的开发与应用。

3 纳米材料在化工涂料领域的应用

纳米材料具有典型的表面和结构特性，因此它具有很多其他材料都没有的优异性能，而且应用前景十分乐观。由于纳米材料的优异性能，在传统的涂层技术和纳米材料的帮助下，可以得到良好的性能。这是超出了传统涂层的功能和效果，一方面，纳米材料添加不仅提高了涂层的保护功能，避免了对紫外线辐射和大气腐蚀的伤害，也可以使更好的抵抗降解，防止颜色从涂层的发生，在卫生用品中的应用也具有抗菌和清洗功能。纳米材料涂层系统在标签上的应用，以达到对太阳能的吸收和储存的影响，利用纳米材料的特殊光学性质。

4 纳米技术在防护材料中的应用

通常在复合添加炭黑等改善材料的防水性能，但这种耐腐蚀性和耐候性差，易老化，开发具有高强度、耐腐蚀、抗老化性能的防水材料和工程领域一直处于积极研究，纳米抗水材料可以很好地开发出具有良好抗老化性能的纳米防水卷材，具有良好的强度、韧性、耐热性、耐热性等性能。纳米卷材防水卷材具有广泛的应用前景，如建筑顶层、地下室、卫生间、水利水电大坝、防海底工程等。他们对密封要求的结构是非常高的，超过了它的范围，能满足一般胶粘剂和密封剂的要求。国外通过一般的胶粘剂和密封胶，加入纳米二氧化硅和其他添加剂，使胶粘剂和密封胶的密封性能大大提高。其作用机理是在纳米二氧化硅的表面包覆一层有机材料，它具有永久性，并将其添加到密封胶中很快形成了二氧化硅结构和纳米二氧化硅形成的胶流网络结构，提高了粘接效果，由于小颗粒尺寸，增加了更多的胶封。大型建材、机械及其它主机噪音达到100分贝，由纳米材料制成的润滑油，既有半永久性固体薄膜，又能产生良好的润滑性，大大降低噪音，并能延长设备的使用寿命，具有很好的应用前景。

5 结语

纳米科学是一项基础科学和应用科学的新学科，主要包括纳米电子学、纳米材料科学和纳米生物学等。二十个世纪将是纳米技术的时代，主要是基于各种新颖的纳米材料的物理和化学性质，设计各种新的材料和设备。纳米材料在新材料、能源、信息、精细化工等领域有越来越广泛的应用。

[1] 陈文玮.浅析纳米材料在化工产业中的广泛应用[J].中国科技博览，2010，(4)：227.

[2] 纪世雄，曲唯贤，杨晓宏.国外纳米材料在化工应用中的研究进展[J].化工新型材料，2010，(4)：1-3.

Application of Nanomaterials in Chemical Production

Ge Lin-hui

As a new nano-materials of small molecule materials，with a range of physical and chemical properties of other materials，long-term applications in many fi elds，for the chemical industry，the prospect of nanomaterials are more optimistic.

nano-materials；chemical production；application

TQ04；TB383.1

A

1003-6490（2016）01-0073-02

2016-01-01

葛林慧（1986—），女，助教，主要研究方向为纳米材料应用。