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纳米技术应用领域
来源:《纳米科技产品及应用:纳米产业揭秘》，任红轩等著
纳米材料以它奇异的特性为传统产业的升级换代提供了新的机遇。我国国情决定了发展纳米产业首先应切入传统产业，特别是一些具有资源优势和市场优势的产业，通过纳米技术调整产品结构，增加科技含量，为实现传统支柱产业的升级换代，促进GDP的增长发挥重要作用。
1）汽车行业
纳米技术在汽车产业的应用十分广泛，应用纳米技术可以提高汽车的安全、轻质、环保等性能。
由于纳米材料比表面积大、催化效率高等特点，在汽车尾气及车内空气净化方面应用纳米技术，将使排放的气体更清洁、更环保。
发动机应用纳米陶瓷复合材料，将使发动机更坚固，使用寿命更长。
在安全防护方面应用纳米力敏传感材料、汽车防腐底漆、自清洁功能面漆、保险杠及车内装饰用纳米改性高分子材料，可以显著地提高汽车寿命，改善汽车的安全和防腐耐磨性能。
各类电机中应用的新型纳米稀土永磁材料以及汽车动力应用的纳米太阳能电池，将进一步降低能耗，使能源更清洁，动力更强劲。
这些方面已经引起了一些国际大公司的关注，预计在近期内可形成大约10亿美元的市场。由此可见，纳米技术在汽车产业中存在着巨大的商机。
2）建筑行业
纳米材料以其特有的光、电、磁等性能为建筑材料的发展带来一次前所未有的革命，在建材中具有十分广阔的应用前景和巨大的社会、经济效益。
未来可移动的整体房屋可以用纳米复合材料建造，包括轻质高强度的墙体、门窗、管材，环保涂料、屋面材料、太阳能电池、通风及给排水净化系统等。
具有自清洁功能的纳米抗菌防腐涂料，对墙体有更牢固的附着力，并且易于清洁，能有效地抑制细菌、霉菌的生长，分解空气中的有机物和臭味，净化空气中的有害气体，增加空气中的负离子浓度，从而达到清新空气等功效。具有自清洁功能的玻璃可实现免擦洗，减少“蜘蛛人”危险而繁重的日常劳动。具有自清洁功能的瓷砖将使家居生活更温馨，将使繁重的家务劳动变得很轻松。具有自洁、抗菌功能的无规共聚聚丙烯（PPR）供水管，将使生活更轻松，管道使用寿命更长，水质污染更小。
利用纳米技术开发的纳米导电涂料，可用于储油罐、机房等设施的防静电处理。利用纳米材料屏蔽紫外线的功能可大大提高聚氯乙烯（PVC）塑钢门窗的抗老化性能，增加使用寿命。
利用纳米技术还可大大提高塑料等材料的强度，某些纳米复合塑料的强度可以达到钢材的要求。根据美国2010年纳米复合材料总需求预测，今后纳米复合材料将有较大发展，到2010年聚合物系纳米复合材料产业规模将达到40.07亿美元。
3）纺织行业
我国是世界纺织大国，2008年棉花年产量已超过650万吨，化纤产量已达2405万吨。将功能纳米氧化物填充到纤维中可制得各种差别化、功能化纤维，从而赋予普通纤维特殊功能（如高感、高吸湿透湿、防污、抗静电及导电、抗菌及消毒、离子交换、生物降解与相容、隐身、发光灯）而成为新一代化学纤维。还可采用化学、物理方法，将功能性纳米组分与高聚物复合成纤维，达到集多种功能于一体的效果。这一切将为纺织材料的发展带来一场革命，这些特种功能纤维将满足人们日益追求的舒适、保健、环保、智能型服装的要求。这一领域的市场容量很大，据国际权威RNCOS调查公司预测，2012年应用纳米技术的纺织品市场将达到1152亿美元。
高阻燃、高强防弹、隐身性纤维也将为军队服装和国防建设做出重要贡献。纳米技术可以应用于纺织机械、面料后整理等方面。随着纳米技术的深入开发，方便快捷的后整理技术也将引发纳米材料在纤维应用上的又一次革命，将为社会带来十分可观的经济效益，可大大提高我国纤维产业在国际市场的竞争力。
4）机械行业
据统计，世界上1/3以上的一次性能源消耗于摩擦，磨损是材料与设备破坏和失效的三种最主要形式之一，每年所造成的损失约占GDP的1%。纳米科技的发展为解决该领域的润滑材料与技术难题提供了可能。金属材料的晶粒细化和纳米化，尤其是强机械力作用下的材料表层晶粒的纳米化，并配合碳氮物理化学渗透，形成了高强度或者搞耐磨损性的金属纳米材料，可用于阀门轴承及高强度耐磨损部件。
金属材料的表面纳米化能够明显地提高金属材料（如铜、铁、低碳钢和不锈钢等）的力学和化学性能，而又不损害材料的韧性。硬质合金作为一种重要的工具材料和结构材料，其用途极其广泛。最新研制的纳米硬质合金，不但强度和硬度均高于相同成分的粗晶合金，还展示出一些其他的新奇特性。
5）电子信息行业
在电子信息行业，应用纳米技术制造出的基于量子效应的新型纳米器件将克服电子信息产业发展中的局限，这包括以强场效应、量子隧穿效应等为代表的物理限制和以功耗、互联延迟、光刻等为代表的技术限制以及制造成本昂贵、用户难以承受的经济限制。具有量子效应的纳米信息材料将提供不同于传统器件的全新功能，从而产生出新的经济增长点。这将是对信息产业和其他相关产业的一场深刻的革命。
这些技术上的突破将全面地改变人类的生存方式，它所带来的经济价值是难以估量的。正如美国《新技术周刊》指出的，纳米技术在电子信息产业中的应用将成为21世纪经济增长的一个主要发动机，其作用可使微电子学在20世纪后半叶对世界的影响相形见绌。
据国际半导体设备暨材料协会（SEMI）2006年发表的一份市场调研报告《全球纳米电子市场与机遇》，2005年面向纳米电子应用的纳米材料、工具和设备市场总计为18亿美元，预计2010年将增长到42亿美元。其中碳纳米管（CNT）、纳米压印和远紫外光刻的增长最为迅速。未来5年内，CNT背光和CNT场致发光显示器（FED），以及许多采用纳米材料的聚合物和透射膜将实现商业化。采用纳米技术，将使显示器产业能够采用喷墨打印和丝网印刷等新型制造工艺。另外，采用纳米线的MEMS存储器件以及采用纳米材料的新型半导体存储也将实现商业化。报告还显示，关注技术挑战的产业，包括半导体产业，在采用新技术方面通常比较保守；而那些关注成本挑战的产品，如显示和硬盘存储，更愿意尝试新技术。
6）生物医药行业
纳米技术将在生物医学、药学、人类健康等生命科学领域有重大应用。随着纳米技术在生物医学领域的发展，它对疾病特别是重大疾病的早期诊断和治疗将产生深远的影响，例如采用可植入性和弥补性生物相容材料、诊断器件以及治疗技术等。纳米材料将有更多的机会应用于药物输运、诊断和治疗系统。因此纳米生物技术具有重要的社会与经济前景。根据产业咨询公司纳米市场（NanoMarkets）发布的报告，2009年全球药物输运和服务市场的收入有望超过67亿美元，其中纳米技术药物输运系统将创造超过17亿美元的经济效益，2012年将超过48亿美元。
7）环保行业
纳米技术在环保行业上的应用，能够极大地促进环保行业的发展。将使处理“三废”的手段更有效率，使人类居住的环境得到很大程度的改善。我国为实现可持续发展战略，对新型纳米环境材料及技术也提出了新的迫切需求。随着纳米技术的发展，纳米光催化、净化材料，脱硫脱硝用纳米复合材料和可再生环境净化用纳米吸附材料等的批量制备技术将获得突破，这对环境保护极具经济价值。
8）能源行业
纳米能源技术的开发，将在一定程度上缓解世界能源短缺的现状，提高现有能源的使用效率，为世界的可持续发展提供新的动力。纳米材料将成为化学和能源转化工艺方面具有高度选择性和高效的催化剂，纳米材料和技术将在低成本固态太阳能电池、高性能可充电电池（含超级电容器）和温差电池、燃料电池等方面取得实质性进展。这不仅对能源生产非常重要，而且对能源转换极具经济价值。其中，纳米太阳能电池材料、高效储能材料、热电转换材料等是新型能源材料的重要组成部分和主要发展方向，将在解决21世纪日益突出的能源危机问题上发挥重要作用，形成一个新的经济增长点，并具有巨大的市场容量。
9）装备行业
微纳米加工与检测仪器装备是人类对纳米世界的信息进行测量、控制及有效利用的基本手段和设备，其发展水平是国家纳米科技水平和综合实力的重要标志之一。纳米科技的竞争，越来越明显地表现为制造与检测技术的竞争。因此，纳米加工与检测仪器设备的研发与产业化逐渐成为纳米科技的竞争核心。
据Lux Research公司发布的题为“纳米技术工具的真相”（The Truth about Nanotech Tools）的报告称，预计纳米技术工具市场将从2004年的5.8亿美元增加到2010年的11亿美元。纳米技术工具包括：纳米结构的观测工具，纳米结构的制备工具以及用于预测纳米结构性质的模拟工具。纳米技术工具市场整体以11%的年均增长率稳步增长，上述三个方面的工具市场有不同的发展趋势：检测工具市场（如扫描隧道显微镜STM和电子显微镜EM等）会在科研范围内以个位数的增长率增长；制备工具市场（以纳米压印、光刻等为主导），将以两位数的增长率增长；模拟工具市场在今后五年内的增长率将使纳米工具市场中增长最快的。
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新型环保纳米材料MFe 2 O x （3＜x＜4）中M表示+2价的金属元素，M在反应中化合价不发生变化．常温下，MFe 2 O x 能使工业废气中的SO 2 转化为S，流程如下：
则下列判断正确的是（　　）
A、该过程的两步变化都为分解反应
B、该材料的大量使用能有效防止酸雨的形成
C、SO 2 是该反应的催化剂
D、Fe元素的含量：MFe 2 O x ＞MFe 2 O y
AOI圣诞0347
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考点：酸雨的产生、危害及防治 催化剂的特点与催化作用 元素的质量分数计算 反应类型的判定
专题：化学与环境保护
分析：A、根据分解反应的特征进行分析判断．B、根据常温下，MFe2Ox能使工业废气中的SO2转化为S分析判断．C、根据催化剂在化学反应前后质量和化学性质都不发生变化分析．D、根据MFe2Ox、MFe2Oy的化学式、化合物中元素质量分数的计算方法比较Fe的质量分数．
A、因为分解反应一种化合物在特定条件下（如加热、通直流电、催化剂等）分解成二种或二种以上较简单的单质或化合物的反应．而此反应不符合该特征．故说法错误；B、常温下，MFe2Ox能使工业废气中的SO2转化为S，能有效防止酸雨的形成，故说法正确；C、由转化流程图、题意可知，常温下，MFe2Ox能使工业废气中的SO2转化为S，可判断SO2参与了反应，是反应物，不是该反应的催化剂，故选项说法错误；D、根据题意，MFe2Ox&中3＜x＜4，MFe2Oy中y的数值为4，两物质的一个分子中均含有而个Fe原子，而MFe2Ox&的相对分子质量小于MFe2Oy，根据化合物中元素的质量分数=相对原子质量×原子个数相对分子质量×100%，MFe2Oy中Fe的质量分数小于MFe2Ox中Fe的质量分数；故说法正确；答案：BD
点评：本题难度不是很大，主要考查同学们新信息获取、处理及灵活运用所学知识进行分析问题、解决问题的能力；掌握催化剂的概念、有关化合价的计算、反应类型的特征等是正确解答本题的关键．
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绿色环保纳米新材料项目落户奉节
日21:35　 来源：　 (责编：王、陈琦)
&&&&22日，重庆中纳科技有限公司和奉节县人民政府签订投资协议，该公司将投资1亿元，在奉节工业园建设纳米新材料及其下游产品的生产项目。
　　人民网重庆1月26日电 ( 王 ) 22日，重庆中纳科技有限公司和奉节县人民政府签订投资协议，该公司将投资1亿元，在奉节工业园建设纳米新材料及其下游产品的生产项目。
　　记者了解到，该项目规划用地50亩，拟建设年产300万平方米微纳米纤维高效低阻新材料生产线两条、年产2000万支纳米纤维防雾霾防病毒口罩生产线两条、年产5吨航天航空及高铁用高性能复合材料陶瓷先驱体生产线一条，年产1000万片纳米纤维面膜和防雾霾窗纱生产线各两条。
　　纳米纤维是净化雾霾PM2.5的核心材料，还可用于各类空气净化器和水净化器各类滤芯材料、汽车吸音降噪新材料、锂电池能源材料等。重庆中纳科技有限公司负责人杨大祥博士是环保纳米新材料的专家，公司团队致力于纳米纤维材料科研10余年，拥有自主知识产权的系列静电纺丝设备和数十种纳米纤维材料的制备方法，具备PM2.5防治领域和高效吸音降噪领域应用的纳米纤维的批量生产能力。项目建成后，奉节有望成为重庆纳米新材料产业化重要研究中心和生产基地。
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