在环境产业中将占。年，光催化增长速度将达到平均的规 模。 四纳米制备技术 纳米是采用纳米制备技术制取的粉体粒度在纳米级别的粉 体。自从上世纪年代纳米问世以来，纳米的制备方法已有 二十多种，最常用的方法主要有溶胶凝胶法水解沉淀法和水热法。 溶胶凝胶法 指在方向上线度为的固体粒子在适当液体介质中形成 的分散体系。当溶胶中的液相因温度变化搅拌作用化学反应或电化 学反应而部分失去时，体系黏度增大，达到定程度时形成凝胶。凝胶 经过成型老化热处理可得到不同形态的产物。 此种办法的优点是化学均匀性好纯度高粒径分布窄。缺点是， 制备过程中存在严重的团聚现象，尤其是硬团聚的产生，影响了纳米粉 末优越性的发挥。运用超临界流体干燥法后，制得的纳米比表面积 高达，属锐钛矿相，粒径可以达到化抗菌瓷砖和卫生洁具已经大量投放市场。日本将今后 发展的目光投向欧美国际抗菌产品市场，预计海外市场将是其国内市场 的倍，同时中国抗菌塑料行业也成为日本主要开发的市场。 三纳米的应用型无机抗菌剂的开发与抗菌加工技术进展较快，已经形 成系列化产品，其中高催化活性纳米抗菌剂是市场前景最好的品种。 日本在光催化抗菌材料研究与应用起步较早，日本东陶等多家公司 开发的光催，使细菌头单元失活而导致细胞死亡，并且能使细菌死亡后产生的内毒素分解。将涂覆 在陶瓷玻璃表面，经室内荧光灯照射小时后可将其表面的大肠杆 菌绿脓杆菌金黄色葡萄球菌等杀死。 目前国外新吸收边蓝移，促进半导体 得到广泛应用，但可以看出它未来的发展前景广阔。 三杀菌消毒 纳米的杀菌作用是利用光催化产生的空穴和形成于表面的活性 氧类与细菌细胞或细胞内的组成成分进行生化反应种弊端，以上方法均没有得到普及推 广。 利用纳米光催化净化空气有如下优点降解有机物的最终产物 是和，没有其它毒副产物，不会造成二次污染纳米微粒的量子 尺寸效应导致其吸收光谱的和等有害气体也能 被吸附在表面，在光的作用下转化成无毒无害物质。 净化空气 解决空气污染主要有物理吸附法活性炭臭氧净化法静电除尘 法负氧离子净化法等。但因为各以上。此外， 光催化技术也被用于无机污染物的处理。利用光催化法在柠檬酸根 离子存在下，可以使被还原成而沉积在表面也适用于铅。 光催化还可能降解无机污染物，无毒害，成本低， 无污染，应用范围广等优势成为目前应用最广泛的纳米光催化材料。纳 米能处理多种有毒化合物，包括工业有毒溶剂化学杀虫剂木材 防腐剂染料及燃料油等，迄今研究过的有机物达种数随测量频率的减少呈明显的上升趋势在低频范围内，纳米半导体材 料的介电常数呈现尺寸效应纳米半导体可以产生强的压电效应。 二纳米的应用领域 以其氧化活性较高，化学稳定性好，对人体吸附的染料分子数的倍，而且每个染料分子都与分子直接作用， 光生载流子的界面电子转移速度快，因而具有优异的光吸收和光电转换 特性。介电和压特性是材料的基本特征之。纳米半导体材料的介电常 而在粒径为的微粒子中该时间只有。因此 粒径越小，电子与空穴的复合几率越小，电荷分离效果越好，从而导致 催化活性提高。 由于纳米多孔电极表面吸附的染料分子数是普通电极表面所 能光化学性质以及电化学性质就是这种高活性的表现。 纳米半导体复合粒子的量子尺寸效应强烈地影响其光催 化甲醇脱氢活性。在粒径为的粒子中，电子从体内扩散到表面 的时间约为磁光敏感性等方面表现出 常规粒子不具备的特性 在纳米晶的表面，钛原子缺少氧原子的配位，这种严重的欠氧状 态形成了大量的表面悬键，导致纳米粒子表面具有很高的活性。纳米 的化学性质技术 纳米的化学特性 纳米具有极大的比表面积，其表面原子数表面能和表面张力 随粒径的下降而急剧增加。纳米微粒的小尺寸效应表面效应量子尺 寸效应及宏观量子隧道效应使它们在电如合作能 顺利进行，在计算期内，正常年份年均销售收入为万元，年均 销售税金及附加为万元，年均利润总额万元，年均上缴 所得税万元，为企业带来巨大的经济效益与社会效益。 第二章纳米应用与制备面张力对颗粒 收缩板结力，最大限度地保护了纳米材料的内部空间结构，得到无 团聚的纳米粉体。本专利发明人拟通过自有技术与外资的合作，实现纳 米的规模化产业化生产，预计达到年产吨的规模。，加入无 机酸或者盐有利于促进晶体生成和提高粉体的比表面积加热可以促进 水解生成，保温有利于晶核的生成和发育。由于有机酸的共沸蒸馏， 有机酸表面张力较小，颗粒间形成静电斥力，抵消了其表面，加入无 机酸或者盐有利于促进晶体生成和提高粉体的比表面积加热可以促进 水解生成，保温有利于晶核的生成和发育。由于有机酸的共沸蒸馏， 有机酸表面张力较小，颗粒间形成静电斥力，抵消了其表面张力对颗粒 收缩板结力，最大限度地保护了纳米材料的内部空间结构，得到无 团聚的纳米粉体。本专利发明人拟通过自有技术与外资的合作，实现纳 米的规模化产业化生产，预计达到年产吨的规模。如合作能 顺利进行，在计算期内，正常年份年均销售收入为万元，年均 销售税金及附加为万元，年均利润总额万元，年均上缴 所得税万元，为企业带来巨大的经济效益与社会效益。 第二章纳米应用与制备技术 纳米的化学特性 纳米具有极大的比表面积，其表面原子数表面能和表面张力 随粒径的下降而急剧增加。纳米微粒的小尺寸效应表面效应量子尺 寸效应及宏观量子隧道效应使它们在电磁光敏感性等方面表现出 常规粒子不具备的特性 在纳米晶的表面，钛原子缺少氧原子的配位，这种严重的欠氧状 态形成了大量的表面悬键，导致纳米粒子表面具有很高的活性。纳米 的化学性质光化学性质以及电化学性质就是这种高活性的表现。 纳米半导体复合粒子的量子尺寸效应强烈地影响其光催 化甲醇脱氢活性。在粒径为的粒子中，电子从体内扩散到表面 的时间约为而在粒径为的微粒子中该时间只有。因此 粒径越小，电子与空穴的复合几率越小，电荷分离效果越好，从而导致 催化活性提高。 由于纳米多孔电极表面吸附的染料分子数是普通电极表面所 能吸附的染料分子数的倍，而且每个染料分子都与分子直接作用， 光生载流子的界面电子转移速度快，因而具有优异的光吸收和光电转换 特性。介电和压特性是材料的基本特征之。纳米半导体材料的介电常 数随测量频率的减少呈明显的上升趋势在低频范围内，纳米半导体材 料的介电常数呈现尺寸效应纳米半导体可以产生强的压电效应。 二纳米的应用领域 以其氧化活性较高，化学稳定性好，对人体无毒害，成本低， 无污染，应用范围广等优势成为目前应用最广泛的纳米光催化材料。纳 米能处理多种有毒化合物，包括工业有毒溶剂化学杀虫剂木材 防腐剂染料及燃料油等，迄今研究过的有机物达种以上。此外， 光催化技术也被用于无机污染物的处理。利用光催化法在柠檬酸根 离子存在下，可以使被还原成而沉积在表面也适用于铅。 光催化还可能降解无机污染物，和等有害气体也能 被吸附在表面，在光的作用下转化成无毒无害物质。 净化空气 解决空气污染主要有物理吸附法活性炭臭氧净化法静电除尘 法负氧离子净化法等。但因为各种弊端，以上方法均没有得到普及推 广。 利用纳米光催化净化空气有如下优点降解有机物的最终产物 是和，没有其它毒副产物，不会造成二次污染纳米微粒的量子 尺寸效应导致其吸收光谱的吸收边蓝移，促进半导体 得到广泛应用，但可以看出它未来的发展前景广阔。 三杀菌消毒 纳米的杀菌作用是利用光催化产生的空穴和形成于表面的活性 氧类与细菌细胞或细胞内的组成成分进行生化反应，使细菌头单元失活而导致细胞死亡，并且能使细菌死亡后产生的内毒素分解。将涂覆 在陶瓷玻璃表面，经室内荧光灯照射小时后可将其表面的大肠杆 菌绿脓杆菌金黄色葡萄球菌等杀死。 目前国外新型无机抗菌剂的开发与抗菌加工技术进展较快，已经形 成系列化产品，其中高催化活性纳米抗菌剂是市场前景最好的品种。 日本在光催化抗菌材料研究与应用起步较早，日本东陶等多家公司 开发的光催化抗菌瓷砖和卫生洁具已经大量投放市场。日本将今后 发展的目光投向欧美国际抗菌产品市场，预计海外市场将是其国内市场 的倍，同时中国抗菌塑料行业也成为日本主要开发的市场。 三纳米的应用现状 如今，环保问题越来越多的受到全世界人们的重视，纳米材料进入 环保领域已经成为各国重点研究的热点。在利用纳米的光催化特性方面， 日本美国等国家均投入巨资开展研究与开发工作，目前已有多种产品 问世，其中纳米占据光催化材料的大部分。 日本 日本对纳米光催化的研究较早，现在已有多家公司形成了自主 技术品牌。例如，东芝公司的隧道照明防污灯具，照明灯具防污光催化 膜，具光催化功能的高压钠灯管，透光率好且平面光滑的照明灯具松 下电器的光催化空气净化器，抗菌照明灯具，除臭净化设备三菱纸业 的除臭纸箱，空气净化器，具除臭效能的热风干燥器，除臭抗菌的冷藏 柜等。二韩国 韩国自年开始出现光催化方面的专利，近几年数量成倍增加， 研究的领域也延伸至水处理和空气净化等方面。目前韩国纳米光催化商 品规模较小，产品以电子利用光催化生产空气净化式空调系统与 的海水净化装置最为突出。另外还有 公司的污水处理机薄膜材料，公司的光催化材料防污材料等。 三美国 美国环保署是美国纳米光催化研发的主要支持单位，其研究重 点主要是水处理领域包括改善地下水质废水处理及河川污染等。另 外，对油污的研究包含原油也达到了国际领先水平。 四英国 英国伦敦和