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环境污染纳米技术论文

发布时间:2015/7/25 8:37:08   阅读:

1纳米技术的简介

纳米技术主要是在一定的物质世界范围之内,针对一些特定的研究对象进行研究的一门学科。而运用纳米技术研制出的纳米材料主要由纳米粒子组成,纳米粒子又称超微颗粒,其尺寸一般在一百纳米以下。纳米材料因其物质颗粒的特性而使其具备了一定的效应和性能,换言之,纳米材料因其特性而与传统材料截然不同,其在辐射、吸收等方面具备了新的特性。运用这些新特性,不仅可以研制出自然界本身不存在的新型材料,还可以在很大程度上促进社会经济的快速发展。

2纳米技术在环境污染防治中的应用探讨

2.1在汽车尾气净化方面的应用

在目前汽车尾气处理方面,三效汽车尾气催化转换器运用得最为广泛,而遗憾的是,尽管其在汽车尾气处理方面发挥一定的作用,但其在汽车尾气处理方面也存在着诸多缺陷与不足。例如,这种催化转换器在使用时对燃油及发动机的设计有着较为严苛的要求;此外,随着贵金属价格的上涨,这种催化转换器的价格也将进一步上涨,这无疑将会在一定程度上提高厂家的生产成本,进而给厂家带来一定的压力;最后,这种贵金属转换器的使用也将会对环境造成一定的污染,进而给环境带来更大的压力。而要使这种状况得到进一步的改善,我们可以选用通过纳米技术研发的复合稀土化合物粉体作用净化汽车尾气的催化剂。这种纳米粉体较强的氧化还原性能不仅可以更为彻底地解决汽车尾气排放中有害气体对空气环境的污染,同时其在氧化有害气体的同时还能对这些有害气体进行还原,使之最终转化成对环境无害的相关气体再进行排放。另外,与其他催化剂相比,纳米粉体这种催化剂的吸附能力更强。

2.2在燃料脱硫方面的应用

燃料油使用过程中所产生的二氧化硫一直都是造成环境污染的重要因素之一,这些二氧化硫的排放主要来源于燃料油中的含硫化合物。为此,要进一步降低燃料使用过程中二氧化硫的排放量,在石油的提炼过程中我们就应采取一定的措施来降低其含硫比例和数量。而运用纳米技术研制出的纳米钛酸锌等粉体就可以在很大程度上实现脱硫的目的,可以说,这种粉体是一种较好的石油脱硫催化剂。经过这种纳米粉体的催化作用,燃料油中硫含量将不超过百分之零点零一,也就是说,经过纳米粉体的催化作用之后,燃料油中硫含量将符合相关国际标准。此外,在煤使用过程中,如果其得不到充分的燃烧,不仅会在一定程度上造成资源的浪费,同时还会产生二氧化硫等有害气体,进而造成空气环境的污染,而如果在煤燃烧过程中加入相应的纳米助燃催化剂就可以在很大程度上改善这种现状。

2.3在室内空气净化方面的应用

随着房屋装饰的蓬勃发展,室内涂料及油漆的用量越来越多,室内污染也随之越来越严重。为此,近年来,室内污染越来越受到人们的关注及重视。有关调查及研究证实,刚装修过的房屋内的有机物含量远远超过室外有机物含量,更有甚者超过工业区有机物的含量,而这些有机物含量大多数都会对人体造成一定的伤害,甚至一些有机物可能引发癌症的产生。而运用纳米技术研发的合成稀土光催化剂在降解这些有害物质方面则有着较为突出的表现,这其中有些纳米光催化剂可以使有害物质的降解程度达到百分之百。这种纳米光催化剂的运用原理主要是在光照环境下通过对室内有害物质的有效分解进而达到去除有害气体、改善室内空气质量的效果与目的。此外,这种纳米光催化剂的运用不仅可以在保持原有大气状态的前提下去除掉空气所含有的有害物质,同时还可以在一定程度上使得室内空气中的含氧量得到一定的提升。

2.4在净化水方面的应用

纳滤技术作为在环境污染水处理中一种较为成熟的技术,其在净化水方面发挥着不可替代的作用和功效。纳滤膜因其分离时所达到的渗透压低于发渗透膜,又被称为低压反渗透。纳滤膜使用的优点主要表现在其能够对大分子有机物和多价离子进行有效截留,同时实现小分子有机物和单价离子的顺利通过,这一特性主要得益于其膜表面或膜中间含有一定量的带电基团,进而使得其在某种程度上具备了荷电膜的相关特性。纳滤膜这些鲜明的特性使其在污水处理中具备了不可多得的优势,为此,其在工业污水处理中一直发挥着重要的作用,可以说,纳滤膜的研制及使用为环境污染的治理做出了突出的贡献。

2.5在固体废弃物处理方面的应用

与传统固体废弃物污染处理相比,纳米技术在固体废弃物处理方面的优势显而易见。首先,就分解速度而言,纳米处理剂对于固体废弃物的降解更为迅速,也就是说,运用纳米处理剂对固体废弃物进行分解将更加节约时间。有关实验证明,一些纳米材料降解固体废弃物的速度可以达到传统材料降解固体废弃物速度的十倍,由此可想而知纳米材料在固体废弃物分解方面的巨大优势。此外,运用纳米技术不仅可以将一些固体废弃物的杂质除去,同时还可以将其转换为一些可重复和循环利用的较细粉末。为此可以说,纳米技术在改善固体废弃物给环境造成污染方面发挥着积极的作用。

2.6在控制噪声方面的应用

尽管噪声污染一直不被人们所重视,但有关研究证明,一定的噪声污染将会在很大程度上给人体造成一定的伤害,更为严重地,甚至导致死亡现象。依据噪声污染的来源,我们可以运用纳米技术降低机械设备在运转过程中所产生的摩擦及撞击声。具体而言,我们可以通过对纳米润滑剂的研制及运用使得相关机械设备的表面形成一种较为光滑的保护膜,在机械设备进行运转时发挥一定的润滑作用,进而使得相应的摩擦系数进一步降低,从而达到减少摩擦力、降低噪音的目的,同时还使得相应机械设备的使用寿命在某种程度上进一步延长。

3结语

纳米技术作为一种高新科技,其在环境污染防治中的作用越来越不可小觑。换言之,随着技术的逐步发展与成熟,纳米科技在环境污染治理中将发挥着越来越重要的作用。有效的利用纳米技术治疗环境污染,对社会的发展会有很积极的价值。

作者:张扬 单位:江苏天工大成安全技术有限公司

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