納米材料行業(yè)研究精選(九篇)

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第1篇：納米材料行業(yè)研究范文

關鍵詞：納米材料　化工生產(chǎn)　應用

納米材料，又被稱為超細微粒或超細粉未，指的是一種處于原子簇同宏觀物體過渡交界處的物質，同體塊材料不同，但是也非單個原子。納米材料由于其典型的結構層次，因而為其帶來許多其他物質無法替代的特點和作用，例如其具有體積、表面及量子尺寸等多種效應，同時還具有許多典型的物化性質，因而在許多領域，尤其是在光、電、磁、催化等領域方面的應用相當有價值。下文重點就納米材料在化工生產(chǎn)領域方面的具體應用進行探討。

一、在化工涂料領域的應用

于納米材料具有典型的表面及其結構特點，因而其自身擁有許多其他材料所不具備的優(yōu)良性能，因而應用前景十分樂觀。借助于傳統(tǒng)的涂層技術，同時進行納米材料的添加即可得到性能良好的納米復合涂層體系，由于兼顧了納米材料的優(yōu)良特性，這是傳統(tǒng)涂層無法達到的功能和效果，一方面，納米材料的添加不僅提高了涂層的防護功能，避免了紫外線的傷害及大氣的侵蝕，同時還能更好地抵抗降解作用，防止涂層發(fā)生便色，應用在衛(wèi)生用具方面還具有抗菌保潔的功能。將納米符合涂層系統(tǒng)應用在標牌之上還可利用納米材料特殊的光學特性，實現(xiàn)對太陽能的吸收和儲存效果，這樣就達到了節(jié)能的效果。將納米材料添加到諸如玻璃或涂料等建材產(chǎn)品中，可進一步提高光透射及其熱傳遞的效果，進而獲得隔熱阻燃等功能。若將納米TiO2添加到汽車的金屬閃光面漆等裝飾噴涂行業(yè)中，所得到的色彩效果豐富且神秘，使得汽車面漆舊貌換新顏。再如納米SiO2作為一種抗輻射材料，在涂料中添加后可成倍地提高涂料的光潔度、抗老化性能及其強度。由此可見，納米復合體系涂層不僅應用前景十分樂觀，同時還推動了復合材料的進一步開發(fā)、研究及其應用。

二、在化學催化領域的應用

化工生產(chǎn)過程中基本上都離不開催化劑的作用，它不僅能夠有效地進行化學反應時間的控制，還可以大幅度地提高化學反應速率及其效率。但是，應當注意的是多數(shù)化學催化劑的化學催化效率仍相對較低，且制備過程復雜困難，多數(shù)憑經(jīng)驗進行，并未形成一個成熟的生產(chǎn)體系，因而不僅浪費了大量的生產(chǎn)原料，還直接降低了經(jīng)濟效益，同時還為環(huán)境帶來了污染。納米材料由于其表面活性中心相對較多，因而為催化劑提供了最必要的前提條件。采用納米材料作為化工催化劑不僅可以大幅度提高化學反應速率及其效率，控制化學反應時間，還使得許多之前無法反應的化學粒子間發(fā)生化學反應。例如已有報道稱采用硅膠作為反應基質而 獲得了化學催化活性極高的TiO/SiO2的負載型光化學催化劑。采用Ni 或者Cu-Zn化合物所制得的納米顆粒不僅是許多氫化反應中多種有機化合物的良好催化劑，且價格較昂貴的鉑、鈕催化劑要便宜的多。再如，納米鉑黑催化劑可以將乙烯氧化反應溫度從之前的600℃降到室溫下即可進行反應。將納米微粒作為化學催化劑，不僅可以提高化學反應的效率，優(yōu)化化學反應的路徑，還能夠進一步推動化學反應速度等相關方面的研究，因而也是催化學科未來十分重要的一個研究課題，極有可能為化工催化領域帶來翻天覆地的改變。

三、在精細化工相關領域的應用

作為化工行業(yè)的另一個巨大領域，精細化工領域不僅產(chǎn)品數(shù)量多、用途廣，而且同人們的日常生活的各個方面都息息相關。將納米材料應用于精細化工領域可以大大提高精細化工的優(yōu)越性和獨特性。如今，納米材料已經(jīng)在精細化工領域中的橡膠、塑料及涂料等方面發(fā)揮了巨大的作用，如橡膠中進行納米SiO2的添加大大提高了橡膠原有的抗輻射及其抗紅外反射的作用。若將納米材料Al2O3及SiO2添加至普通橡膠之中，不僅可以大幅度提高其原有的耐磨性及其介電特性，同傳統(tǒng)的白炭黑填料的橡膠而言其彈性效果也得到了大幅度地提高。將納米材料添加至塑料中可大幅度提高其原有強度及其韌性，同時還提高了其致密效果及其防水效果。如今國外已將納米SiO2添加到了密封膠及粘合劑之中，因而大大提高了密封膠的密封性和粘合劑的粘合性。此外，超細TiO2也應用到了多個行業(yè)領域中，如涂料、塑料、化妝品及人造纖維等領域，最近還有報道稱將其應用到了于食品包裝及高檔汽車面漆中，大大提高了原有材料的性能。TiO2不僅可以將陽光中所含的紫外線吸收過來，同時還可以產(chǎn)生極強的光化活性，因而可通過光催化作用實現(xiàn)工業(yè)廢水中有機污染成分的有效降解，這種降解方式不僅除凈度極高，沒有二次污染，且適用性廣泛，因而在環(huán)保水處理領域具有極好的應用前景。

四、在醫(yī)藥領域方面的應用

如今，隨著科技的不斷發(fā)展，人們對于藥物方面的需求度也在不斷提高。如何更好地控制藥物的釋放，降低藥物的副作用，盡可能提高藥效，實現(xiàn)藥物的定向治療作用已經(jīng)成為擺在許多研究人員面前的一個重要課題。納米材料的出現(xiàn)方便了藥物在人體內的傳輸過程，同時，通過納米材料的包裹，其中的智能藥物進入人體消化系統(tǒng)后不僅可以主動進行搜索，還可以直接針對癌細胞進行攻擊，或進行損傷組織的修補。例如，有一種新型診斷儀器中應用了納米技術，僅需少量的血液即可通過其中的特殊蛋白或DNA檢測出疾病。

目前，美國已經(jīng)研制出了將納米磁性材料作為藥物載體的一種靶向藥物，即所謂的“定向導彈”。此技術主要是通過磁性納米微粒中所含的蛋白質表面實現(xiàn)對藥物的攜帶，當其進人體血管中后可以通過磁場的導航作用直接輸送至病變或組織損傷靶部位，進而將其中所包裹的藥物釋放出來。由于納米粒子尺寸極小，因而可以自由在血管中流動，所以可對身體任意部位的病變情況進行檢查及治療。此外，還有不少研究人員還研究了納米微粒在臨床醫(yī)療及其放射性治療等領域的應用情況。報道發(fā)現(xiàn)，我國已經(jīng)成功地將納米材料技術應用于了醫(yī)學領域。例如，南京?？萍瘓F通過納米銀技術成功研制出了長效廣譜抗菌棉，這種廣譜抗菌棉中納米材料的應用原理主要是通過納米技術成功實現(xiàn)了將銀制成了納米級尺寸的超細小微粒，之后將其附著在棉織物上，由于銀具有極強的預防潰爛及其加速傷口愈合的功效，因此，納米技術處理之后使得銀的表面積得到了急劇地增大，同時還使其表面結構產(chǎn)生了巨大的變化，因而殺菌能力迅速提高了200倍左右，因而對于臨床外科預防細菌感染等方面具有相當好的抑制作用，因而就形成了具有廣譜抗菌效果的抗菌棉。

作為給藥系統(tǒng)，微米顆粒及納米顆粒材料的制備通常都具有如下基本性質，即無毒性、穩(wěn)定性好、生物親和性好且同藥物之間無化學反應的產(chǎn)生。通常來說，納米微粒多用作一些毒副作用相對較大、生物半衰期較短、容易受到生物酶降解的一類藥物的給藥方式。如今，醫(yī)學領域中納米材料的應用已經(jīng)發(fā)展成了一門科學，專門用來研究納米尺度上所進行的生物過程，并以生物學原理為基礎發(fā)展成立一門分子應用工程學科。例如，在金屬鐵的超細顆粒表面進行一層5到20納米厚的聚合物之后可進行大量蛋白質的固定，特別是酶分子，這樣就可以實現(xiàn)對生化反應的控制作用。這種技術在生化技術領域及酶工程領域都具有相當重要的應用。

參考文獻

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第2篇：納米材料行業(yè)研究范文

“這是最近利用我們的納米制版印刷技術，打印的各種圖樣?！痹谒窝恿值霓k公室，宋延林向記者展示了基于納米制版技術的各種打印樣品。生動艷麗、栩栩如生的圖樣讓人耳目一新。

專家們認定，中科院化學所的納米材料綠色制版技術，徹底解決了印刷制版過程中的污染和資源耗費問題，加快了印刷業(yè)的“數(shù)字化、綠色化”進程，未來將打造百億元的產(chǎn)業(yè)鏈。基于該技術，2009年8月，由中科院化學所、聯(lián)想投資、聯(lián)想控股和TCL、里奧投資等著名科研機構和企業(yè)共同發(fā)起成立了北京中科納新印刷技術有限公司（簡稱中科納新）。

項目負責人、中科院化學所研究員宋延林告訴記者，納米材料綠色制版技術已在北京日報社印刷廠進行數(shù)個月的現(xiàn)場制版印刷試點，雖然從“外觀”上難以分辨與其他報紙有多大區(qū)別，但該技術對減少污染、降低成本的作用是顯而易見的。

“我們還在深入研究納米印刷中的深層次問題?！彼窝恿终f，目前團隊還在持續(xù)完善納米印刷技術，以期讓納米印刷更加完美。

有心人的靈光乍現(xiàn)

一次偶然的機會，宋延林去中科院下屬的一個印刷廠印資料，閑談中，印刷廠的工作人員向宋延林訴說了印刷制版過程中的種種弊端。

當時，宋延林從事的研究領域是納米材料。對于印刷過程中暴露的諸多問題，宋延林平時也有所耳聞，但始終沒在意。而今聽印刷廠工作人員的訴說，不禁靈光一閃：如果運用納米材料，直接打印形成具有相反浸潤性(超親油/親水)的圖文區(qū)和非圖文區(qū)，就可以避開現(xiàn)有印刷制版技術的種種弊端。

宋延林立刻著手實驗自己的想法，拋開感光成像的思路，提出基于納米材料親/疏水可控轉換原理的打印制版技術，在實驗室很快獲得了成功。

納米材料綠色印刷制版技術與現(xiàn)有印刷制版技術在基本原理上存在很大區(qū)別。基于納米材料研發(fā)的綠色印刷制版技術，將特制的納米復合轉印材料直接精確打印在超親水的版材上，通過納米尺度界面性質的調控，在打印區(qū)和非打印區(qū)形成具有相反浸潤性（超親油/親水）的納米微區(qū)(圖文區(qū)和非圖文區(qū))，從而實現(xiàn)直接制版印刷。

該技術路線徹底摒棄了感光成像的技術思路，其優(yōu)勢顯而易見：一是省去了感光預涂層及其沖洗化學品，在根本消除環(huán)境污染的同時大大降低了成本；二是大大簡化了制版流程，無須暗室避光操作，并省去曝光、沖洗、曬版等環(huán)節(jié)；三是直接在印版上打印圖文，減少了圖像轉移次數(shù)，圖像再現(xiàn)性好，無須拼版、修版，因而圖文質量大大提高。

未來夢想

“鼠標一點，輕松制版；成本低廉，告別污染”，這是宋延林以及他的團隊研究的納米綠色制版技術的形象描述。多數(shù)人還認為這是個遙不可及的夢想，但這項新技術已開始收到成效，在眾多的印刷企業(yè)得到了示范應用。

“不避光、無污染、成本低、可回收”，這無疑將感光成像所具有的缺陷都成功避免，有專家用一個很形象的詞來形容——“棄暗投明”，沒有暗室操作，不用感光成像，大大降低了成本，也避免了污染的過程。

實現(xiàn)綠色印刷，不僅僅是普通書刊報紙的印刷制版，宋延林所夢想的是解決整個印刷工業(yè)的污染?！拔覀円龅氖墙鉀Q整個印刷過程的主要污染，一個是綠色制版，解決廢液排放；一個是印刷鋁版基的綠色制備，解決高耗能和廢酸、廢渣污染問題；一個是綠色印刷油墨，解決VOC 排放和溶劑殘留，特別是食品的塑料包裝的印刷?！?/p>

“我們還要將打印作為平臺技術，向很多重要行業(yè)延伸?！彼窝恿终f，比如電子行業(yè)的印刷線路板，它的制造過程和印刷制版是十分類似的，也是一個曝光腐蝕的重污染過程，目前我們在綠色制造技術方面已經(jīng)有了重要突破。

此外，這個技術還能應用于太陽能電池、生物芯片等新興行業(yè)，以及建材、印染等重要傳統(tǒng)行業(yè)，如玻璃、瓷磚、紡織品上的彩色圖案可以通過打印、印刷的方法實現(xiàn)。不僅可以滿足個性化的需求，更解決了原來生產(chǎn)過程中的高耗能和高污染問題。

在實驗室我們看到，一個LED燈泡連接到打印在紙張上的電路上，燈泡亮了。這在很多人看來是不可思議的事，已經(jīng)變成了現(xiàn)實。將來，這個以綠色印刷為開端的技術，或許將引發(fā)中國眾多的產(chǎn)業(yè)的綠色革命。

2011年，在市科委支持下，北京市納米材料綠色打印印刷工程技術研究中心宣告成立，這無疑將為宋延林以及他的團隊創(chuàng)造了更優(yōu)越的研發(fā)環(huán)境。

中國的印刷業(yè)是巨大的產(chǎn)業(yè)，2010年印刷業(yè)總產(chǎn)值達到6300億元人民幣，國家新聞出版總署預計“十二五”末要達到1.1萬億元。而對大多數(shù)中國人來說，印刷術不僅是傳承了古老的華夏文明的四大發(fā)明之一，更寄托著中國人的光榮和夢想。而納米制版印刷，將為這個產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來新的生機。

產(chǎn)業(yè)化探索

宋延林介紹，以往國內的許多產(chǎn)品研發(fā)，主要是針對國外已有技術體系中的某些環(huán)節(jié)有所突破，實現(xiàn)部分進口產(chǎn)品替代和國產(chǎn)化。而納米材料綠色印刷制版技術屬于全新的技術，沒有可以借鑒的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗，設備設計制造、軟硬件配合等產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)都需要從頭做起，挑戰(zhàn)無處不在。

作為科研成果，納米材料綠色制版技術已經(jīng)得到了成功驗證，但對于企業(yè)應用來講，產(chǎn)品的易用、可靠顯得更加重要。在成果應用取得一定成績后，如何繼續(xù)推動產(chǎn)業(yè)化的問題擺在了宋延林的面前。

在北京市與中科院科技合作的大框架下，2009年8月，由中科院化學所、聯(lián)想投資、聯(lián)想控股和TCL、里奧投資等著名科研機構和企業(yè)共同發(fā)起成立了北京中科納新印刷技術有限公司，使納米材料綠色制版技術的產(chǎn)業(yè)化邁出了堅實的一步。

堅信未來前景光明

目前，中科納通公司的“綠色打印RFID電子標簽“項目成為第一批進入懷柔納米產(chǎn)業(yè)園的項目。該基地將為中科納新下一步發(fā)展提供空間，更將成為宋延林實現(xiàn)其夢想的舞臺。

在資本力量的幫助之下，中科納新很快有了市場動作。中科納新確定的模式是，通過制版示范中心和示范企業(yè)的方式進行以市場推廣。首先通過示范點的建立進行市場，然后進行產(chǎn)業(yè)基地和應用的復制。只有把第一階段的“點”踩實了，后面才能實現(xiàn)市場擴張。

目前，中科納新在報業(yè)領域即將與北京日報社等合作進行示范應用，書刊領域則與中科印刷展開了合作。

第3篇：納米材料行業(yè)研究范文

1．1納米材料的鑒別和表征

目前，由于不斷有研究工作揭示出與納米材料相關的風險。企業(yè)為規(guī)避監(jiān)管，可能不會宣稱其產(chǎn)品使用了納米材料或者在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中應用了納米技術。因為國家食品藥品監(jiān)督管理總局早在2006年就將納米產(chǎn)品從Ⅱ類升級為Ⅲ類，并對其安全性和有效性進行審慎的考察。因此，企業(yè)并不以納米技術作為其產(chǎn)品的主要宣傳點，在這類情況中，由于納米物質具有某些優(yōu)異性能，或者在生產(chǎn)工藝中需要采用納米技術，從而可能產(chǎn)生一批沒有貼納米標簽的，實質上的納米產(chǎn)品。對于此類產(chǎn)品，在技術審評工作中，首先要求審評人員具備一定的專業(yè)知識，能夠從企業(yè)遞交的注冊資料中準確判斷產(chǎn)品中是否有納米物質成分，或者在生產(chǎn)中采用了納米技術。為了準確鑒別醫(yī)療器械中是否使用了納米材料，證明等同性非常重要?；瘜W成分的相似性并不足以證明納米材料的等同性，因為納米材料是否呈現(xiàn)出特定性質可能取決于納米材料的化學成分和形狀，和(或)納米材料的來源(供貨方)。當判定了產(chǎn)品確實是納米產(chǎn)品之后，對于其安全性和有效性的把握，需要具備必要的納米表征手段知識。對含有納米材料的醫(yī)療器械的生物學效應的試驗和評價要求對納米材料進行全面表征。因為納米材料的毒性，不僅取決于其化學成分，也與其粒度(粒度分布)、長徑比、形狀、表面形貌、表面電勢、表面化學、親水(疏水性)、團聚(聚集)態(tài)等因素密切相關。因此，對于某些產(chǎn)品，可能需要根據(jù)掃描電鏡、透射電鏡、原子力顯微鏡、電感耦合等離子質譜等表征手段所獲得的圖像和數(shù)據(jù)來判斷其安全性和有效性。應該根據(jù)納米材料的類型和形式，以及器械的預期用途來選取表征方法。對特定物理化學參數(shù)的表征通?？刹扇《喾N方法。單一的表征方法可能無法提供對于參數(shù)的準確評估(例如:粒度分布、表面成分)。在該類情況下，如果可行，可能需要采取補充方法來對需要表征的性質進行充分評估，即采用兩種獨立的表征方法。需要特別注意的是，用不同的方法獲取的有關特定性質的結果不能直接進行對比。例如，正如指導性文件所指出的，對于粒徑測定，應至少采用兩種顯微鏡技術(例如:透射電鏡和激光掃描共聚焦顯微鏡)。為了對使用納米技術的醫(yī)療器械進行可靠的表征，需要毒理學、物理學、化學、工程學和其他專業(yè)領域的專家之間的跨專業(yè)合作。

1．2納米材料劑量

用于毒理學研究的劑量水平通常是以質量濃度為基礎。然而，納米材料的多個屬性可能會影響其毒理性質。普遍認為，除了質量濃度以外，還應使用包括表面積和數(shù)量濃度在內的其他參數(shù)來充分表征納米材料劑量。在確定用于納米材料體外研究的毒理學相關的劑量時，應該考慮可分沉淀物的可能性。小納米顆粒(例如:水動力學直徑＜40nm)與培養(yǎng)細胞層之間的接觸主要取決于擴散和對流力。由于沉降力的額外影響，在細胞培養(yǎng)基中形成的稍大的納米材料和納米材料聚集體的沉淀速度更快。這些因素，以及與蛋白質和培養(yǎng)基其他成分的相互作用，可能會影響直接接觸培養(yǎng)細胞的顆粒的數(shù)量。應該根據(jù)具體情況評價可分沉淀物出現(xiàn)的可能性。若有必要，應開展對于體外細胞劑量的分析性或計算性評估。目前，對介質中的劑量(分散/溶液濃度)或實際的納米顆粒細胞攝入/接觸量是否應該被用于劑量本身的表達還存在爭議。

1．3納米材料參照樣品

試驗結果的可靠性在一定程度上取決于是否可獲得適合的參照樣品。參照樣品指擁有一項或多項特性參數(shù)、具有足夠可重復性的已經(jīng)確認的材料?？衫迷摬牧匣蛭镔|對儀器進行校準，評估測量方法或為材料賦值。納米尺度參照樣品的最初研發(fā)重點在于將其用于校準試驗儀器，而不是作為生物響應基準進行參照樣品研發(fā)。開發(fā)一種廣泛接受的參照樣品，包括在適合不同的試驗系統(tǒng)的陽性對照與陰性對照納米顆粒方面達成共識，已經(jīng)成為納米材料風險評估的一個關鍵性要求。雖然參照樣品對于評估醫(yī)療器械中應用的納米材料至關重要，但是因為存在實際困難，研發(fā)進度還是很慢。認識到納米材料代表性樣本的可用性對于納米物質安全試驗的可重復性和可靠性至關重要。ISO/TC229nm技術委員會已提出使用“代表性試驗材料”，并且正對其進行討論。代表性試驗材料的擬議定義為“來自同一批的物質，在其一個或多個特定性質方面具有同質性和穩(wěn)定性，被認為適合于開發(fā)用于針對除已表現(xiàn)出的同質性和穩(wěn)定性以外的性質的試驗方法”。目前這種方法已被應用于OECD人造納米材料工作組的納米材料安全性試驗合作項目，該項目使用歐洲委員會聯(lián)合研究中心代表性納米材料庫中的代表性納米材料來進行。

1．4納米材料樣品制備

納米材料體積小，并且其物理化學特性可能發(fā)生改變，這使得與宏觀(非納米尺度)顆?；蚧瘜W物質的試驗相比，納米材料的樣品制備會遇到重大的挑戰(zhàn)。帶來挑戰(zhàn)的因素包括能加強納米材料反應性的表面性質;聚集或團聚顆粒的形成;納米顆粒在通過水合作用，部分溶解或其他過程的分散中發(fā)生的轉變;以及低濃度水平污染物對納米材料的物理化學性質和毒理性質的強烈潛在影響。如同其他類型的試驗樣品，納米物體有可能吸附到容器表面。因此，確認標稱濃度非常重要。對于研發(fā)針對含有納米材料的醫(yī)療器械的可靠的樣品制備方案來說，必須認識到這些問題。相比于使用常規(guī)材料的醫(yī)療器械，解決這些問題也許需要極大提高直接針對樣品制備的研發(fā)力度，并制定處理策略。由于其獨特的表面性質，納米材料對用于樣品制備的技術表現(xiàn)出極強的敏感性。顆粒之間以及顆粒與周圍環(huán)境之間的相互作用會影響顆粒的分散。分散的納米材料不一定呈現(xiàn)單分散顆粒的形式。呈聚集形式的單分散顆粒(由強結合或強融合的顆粒組成的顆粒)和呈團聚形式的非單分散顆粒(弱結合顆粒，聚集體，或兩者的混合體)可以出現(xiàn)在以液體、粉末和氣溶膠形式出現(xiàn)的納米材料中，除非通過表面電荷或立體效應進行穩(wěn)定化處理。因此，樣品中納米材料的分散狀態(tài)和粒度分布可能隨時間變化。這一屬性對于制備浸提液和(或)儲存溶液和劑量分散溶液有著非常重要的意義，pH值、離子強度或分子成分的輕微調整就可能顯著改變顆粒分散度?；谠撛颍茉嚻返姆€(wěn)定性對于在生物評價中獲取具有代表性的和可重復性的結果來說顯得尤為重要。納米材料的樣品制備可能包含對于制造商生產(chǎn)的或供應商提供的材料的表征，以及制備用于動物試驗或體外實驗的儲存溶液和劑量溶液。制備細節(jié)可能根據(jù)給藥途徑和遞送方法的不同而有所差別。

1．5納米材料對于生物相容性研究試驗的影響

將納米材料用于試驗系統(tǒng)時，必須認識到需要測定的一些性質可能會受到周圍環(huán)境的影響，并且在很大程度上依賴于周圍環(huán)境(例如:組織培養(yǎng)基、血液/血清、蛋白質存在)。與環(huán)境的相互作用可能導致納米材料本身發(fā)生暫時性改變，如通過獲得/脫落蛋白涂層，形成納米顆粒團聚/聚集，或納米材料其它方面的變化。由于這樣的變化可能會影響納米材料的特性，因此會影響納米材料的毒性特征。因此，納米材料應完全根據(jù)制造出來的形態(tài)/組成，以及最終用戶所接收的形式(如果該形式包含自由納米材料)進行表征。最后，還應該對最終產(chǎn)品中的納米材料進行評價。對于生物安全性評價，需要將納米材料分散在適當?shù)慕橘|中進行評價。這些介質與納米材料之間的相互作用可嚴重影響到納米材料在試驗系統(tǒng)中的表現(xiàn)。應該在試驗過程和試驗結果評價過程中考慮該因素。納米物體在生物環(huán)境中很容易將蛋白質迅速吸附在其表面，形成所謂的蛋白質“冕暈”。據(jù)報道，冕暈是由兩層結構組成，內層是由強結合的蛋白質組成，而外層是由快速交換的分子組成。蛋白質冕暈并不是靜態(tài)的，可能根據(jù)納米材料所處環(huán)境的不同而發(fā)生改變。作為有機體內的異物，納米材料的歸宿為從被吸收、分布、代謝到排泄/消除。眾所周知，納米材料表現(xiàn)出與其對應的常規(guī)材料不同的物理化學特性(力學、化學、磁學、光學或電學特性)，因此，可以合理的期望納米尺度材料會影響生物學行為，并且生物學行為會引發(fā)在細胞、亞細胞和生物分子層面(例如:基因和蛋白質)包括細胞攝取的各種不同反應。因此，與由常規(guī)材料引發(fā)的毒理學反應所不同的各種毒理學反應可能在接觸到納米材料后才會顯現(xiàn)。應該注意的是，不僅蛋白質會以冕暈形式參與這個過程，而且脂質也會參與這個過程。因此，毒物動力學研究應被視作針對含有納米材料的醫(yī)療器械開展的毒理學風險評估的一個部分。當接觸到生物環(huán)境的時候，納米材料會與蛋白質發(fā)生相互作用，這種相互作用的定量和定性水平取決于生理環(huán)境的性質(例如，血液、血漿、細胞質等)和納米材料的特性。同樣，當接觸到試驗介質的時候，納米材料也會與周圍環(huán)境發(fā)生相互作用并且/或者也會對環(huán)境產(chǎn)生干擾，這取決于其本身的性質和所接觸的條件;跟相應的常規(guī)材料相比，它們可能會有不同的表現(xiàn)。因此，對于任何被設計用來對醫(yī)療器械進行生物學評價的試驗方法，對其進行專門的驗證是十分有必要的。試驗方法的選擇將取決于納米材料的特性。在納米材料的毒性試驗中，有幾個已知的風險因素應該避免。對納米材料的毒性和最終結局了解的還不多，所以一些未知的隱患還會在將來逐漸顯露出來。由于納米材料的毒性試驗存在許多不確定性，所以公開透明變得至關重要。潛在的生物相互作用不是直接取決于分子的濃度或數(shù)量，而是取決于納米顆粒本身。在納米毒理學中，劑量反應關系的單位可能不是傳統(tǒng)意義的質量單位，而可能是以納米顆粒的數(shù)量或者他們的總表面積來表示劑量。除了表征以外，還應該以文件的形式記錄下實驗條件的詳細情況。

2納米材料標準化工作

第4篇：納米材料行業(yè)研究范文

 

關鍵詞： 納米技術;納米材料;食品安全 

 

納米技術是20世紀末興起并迅速發(fā)展的一項高科技技術,隨著研究的深入和科學的發(fā)展,納米技術已經(jīng)日趨成熟并廣泛的應用于各種領域,近年來納米技術在醫(yī)藥上的許多研究成果正逐步地應用于食品行業(yè),在此技術上開發(fā)、生產(chǎn)了許多新型的食品以及具有更好的功效和特殊功能的保健食品,納米材料在食品安全上也發(fā)揮著越來越重要的作用。 

納米是一種幾何尺寸的度量單位,l納米為百萬分之一毫米,即十億分之一米的長度。以納米為基礎的納米技術在20世紀90年代初起得到迅速發(fā)展并先后興起了一系列的像納米材料學、納米電子學、納米化學、納米生物學、納米生物技術和納米藥物學,納米技術就是一種多學科的交叉技術,最終實現(xiàn)利用納米機構所具有的功能制造出有特殊功能的產(chǎn)品和材料。因此,利用納米技術制造出來的材料就具有微觀性和一些普通材料所不具有的功能。 

隨著納米技術的發(fā)展,納米食品生產(chǎn)也取得了很大的成就。目前,納米食品產(chǎn)品超過300種,一些帶有納米級別添加劑的食品和維生素已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化。據(jù)預測納米食品市場在2010年將達到204億美元,因此納米技術在食品上的研究有著很大的發(fā)展?jié)摿?。納米技術在食品上的研究和應用主要包括納米食品加工、納米包裝材料和納米檢測技術等方面。 

所謂納米食品是指在生產(chǎn)、加工或包裝過程中采用了納米技術手段或工具的食品。納米食品不僅僅是指利用了納米技術的食品,更大程度上指里喲個納米技術對食品進行了改造從而改變食品性能的食品。尤其是利用納米技術改造過結構的食品在營養(yǎng)方面會有一個很大的提高,在這方面應用最廣泛主要有鈣、硒等礦物質制劑、維生素制劑、添加營養(yǎng)素的鈣奶與豆奶、納米茶等。 

然而納米食品也存在一些問題,首先由于對于納米食品的加工主要是球磨法這就使得在納米食品生產(chǎn)的過程中容易產(chǎn)生粉料污染,同時現(xiàn)有的納米技術也會產(chǎn)生成材料的功能性無法預測,納米結構的穩(wěn)定性不高等問題。納米食品還存在另外問題那就關于納米食品的安全檢測并沒有個一個同一的標準。目前,國際上尚未形成統(tǒng)一的針對納米食品的生物安全性評價標準,大多數(shù)是短期評價方法,短期的模型很難對納米食品的生物效應有徹底的認識。而部分納米食品存存在一些有害成分,并且經(jīng)過納米化后,這些物質更加很容易進入細胞甚至細胞核內,因此副作用也就越大,而這些由于安全檢測的標準不統(tǒng)一可能在檢測的時候檢測不出來,因此納米食品的安全標準有待進一步統(tǒng)一。雖然納米食品存在一系列的問題但是納米技術在食品包裝和保險技術中卻得到了很好的應用。 

首先,在已有的包裝材料中加入一定的納米微?？梢栽黾影b材料的抗菌性從而產(chǎn)生殺菌功能。目前一些冰箱的生產(chǎn)技術中已經(jīng)應用了這種技術生產(chǎn)出了一些抗菌性的冰箱。 

其次,由于納米材料的特殊性質,加入一定的納米微粒還可以改變現(xiàn)有的包裝材料的性能,從而進一步保證食品的安全。目前,部分學者已經(jīng)成功的將納米技術應用玉改進玻璃和陶瓷容器的性能,增加了其韌性。同時,由于納米微粒對紫外線有吸收能力,因此在塑料包裝材料中加入一些納米微粒還可以防止塑料包裝的老化,增加使用壽命。從而為食品生產(chǎn)提供了性能更加優(yōu)越的包裝容器。

第三,由于納米材料的力磁電熱的性質,使得納米材料有著優(yōu)越的敏感性。一些學者已經(jīng)在研究將納米材料的敏感性應用到防偽包裝上面并取得了一定的成就。新的防偽包裝的產(chǎn)生,無疑能夠進一步加強普通食品和納米食品的安全。 

第四,經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)納米技術和納米材料的一些性能能夠很好的解決食品的保鮮問題。 

第5篇：納米材料行業(yè)研究范文

【關鍵詞】納米技術 應用 材料

納米技術屬于高科技范疇，其已經(jīng)成為國家發(fā)展前景十分優(yōu)越的科學技術之一，當前納米技術已經(jīng)廣泛涉及到國內很多行業(yè)，其中包含化工行業(yè)、材料行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)和食品行業(yè)等。納米技術主要包含納米的物理、化學、材料、生物、電子等科學，它們彼此雖然是獨立的科學，但是彼此又有著聯(lián)系。當前，納米的每個領域都取得了很好的研究成果，納米技術不斷創(chuàng)新、進步。

1 我國納米技術發(fā)展現(xiàn)狀

中國是世界上首先開始研究納米技術的國家之一。在二十世紀八十年代的中期，我國政府就開始對納米材料的研究以及設備加大了投入，當前我國的納米技術基礎研究在世界范圍內都占據(jù)領先地位。1982年研究出的掃描隧道顯微鏡以及1986年研究出的原子力顯微鏡是納米測量表征上的一個重要標桿，代表著納米技術已經(jīng)從原本的理論時期，進入到了實踐研究時期。納米技術是一個有著很強的綜合性學科，研究的內涵包含了目前科技發(fā)展中的各個領域。納米科學和納米技術主要包含：納米體系物理學、化學、材料學、生物學、電子學、加工學、力學等。這七個相對獨立又彼此關聯(lián)的學科與納米材料、納米器械、納米尺度的檢測和表征這三個研究方面。納米材料的制備與研究是整個納米科技的基礎。在這之中，納米物理學與納米化學是納米技術的理論基礎，而納米電子學是納米技術最主要研究內容。

2 當前納米技術的應用

2.1 食品方面的應用

納米技術在食品科學的方面已經(jīng)得到較為廣泛的應用，對于納米技術的研究能夠對食品的品質、營養(yǎng)與安全性等層面進行改善，避免原材料的過度消耗，促進食品科學發(fā)展的科學性UI高效性。 近幾年，城市中人們的生活節(jié)奏不斷加快，導致亞健康人群的數(shù)量不斷提升，因此，人們愈加青睞功能食品。經(jīng)過研究表明，功能食品功能成分的穩(wěn)定程度、存在方式和使用方式等對其食品的效果有著很大影響，盡管功能成分能夠加入到食品當中，但因為它的水溶性差、對環(huán)境較敏感等因素嚴重造成了功能食品的顏色和氣味等，很多功能食品不容易吸收，補充營養(yǎng)的效果較差。日本首先把納米技術應用于功能食品中，并且使用這一技術將功能食品中的β-聚糖改變成200nm以下的小顆粒，在卵磷脂穩(wěn)定技術的支撐下，完成吸收。類胡蘿卜素是一種和水不相溶的物質，經(jīng)過納米技術能夠將其納米化，能夠明顯的提升類胡蘿卜素的水溶性，所以可以保證食品的穩(wěn)定性和顏色的鮮艷，讓它更容易被人消化和吸收。隨后研究者將納米胡蘿卜素應用在檸檬水生產(chǎn)和黃油生產(chǎn)中，經(jīng)濟效益得到很大提高。

2.2 通信技術的應用

現(xiàn)代社會是網(wǎng)絡信息社會，通信技術在我們的日常生活中有著非常重要的作用。納米技術在通信技術中的應用給這一技術的發(fā)展起到了很大的影響。納米材料也給光纜提供了新的發(fā)展空間。近年來，很多廠家已經(jīng)著手對納米光纖維涂料、納米光纖油膏、納米護套用聚乙烯（PE）及光纖護套管用納米PBT等材料進行開發(fā)。使用納米材料的光纜，能夠讓其具有很多的優(yōu)點，例如提升光纜的對抗機械沖擊能力、防水、防氣味等，同時還可以讓光纜的使用時間得到延伸，提升了網(wǎng)絡的安全性。同時，在網(wǎng)絡通信的加密上也可以運用納米技術來制造量子點激光器。當前，很多金融部門以及政府部門都使用了這一技術，保證了信息在傳輸過程中的安全問題。

2.3 醫(yī)學、藥物中的應用

納米技術在醫(yī)學以及藥物中的應用早就已經(jīng)開始，目前人們已經(jīng)能夠把健康檢測設備佩戴在身上，這樣就能更好的了解自己的身體情況。假如能夠進一步把這種技術縮小，這樣使用納米技術就能夠將微型傳感器放進人們的身體當中，了解更具體的信息，這樣對于醫(yī)生的治療有著很大的便利。另外，納米技術能夠在檢測人們身體的炎癥、術后恢復等情況，納米技術在醫(yī)學與藥物當中的應用有著很好的發(fā)展前景。

2.4 化學方面的應用

使用納米金屬顆粒粉體當做催化劑，能夠讓化學的反應更加快速，有效地讓化工合成的效率得到提升。假如在金屬材料中假如納米成為，它會變得更加堅硬，比一般金屬的強度增加十幾倍，同時還能夠像橡膠一樣具有彈性。使用納米材料制造來建造汽車、飛機等，不光能讓重量減少，還能在很大程度上提高其性能。

3 納米技術應用的發(fā)展趨勢

3.1 大數(shù)據(jù)傳感器

傳感器的使用能夠給我們帶來以前沒有的大量信息數(shù)據(jù)，所以要對其進行處理，對于改變交通擁堵以及安全事故十分有效，同時，能夠把數(shù)據(jù)給警方使用，減少犯罪情況出現(xiàn)。納米技術在這一方面能夠創(chuàng)造出一種超密集的記憶體，來儲存大量的數(shù)據(jù)，另外，能夠推動快速的運算法則的發(fā)展，讓這些數(shù)據(jù)更加安全、有效。

3.2 應對全球變暖

目前，電動汽車與太陽能發(fā)電已經(jīng)成為研究的重點，節(jié)能減排、低碳環(huán)保是重要的戰(zhàn)略規(guī)劃。納米技術在這一方面也具有很大的作用。在電動機器與太陽能發(fā)電中都能夠使用納米紋理以及納米材料，把平面變成更大面積的三維立體表面，進而儲存與形成更多的能量，提升設備的運用效率。

4 結論

綜上所述，納米技術在目前已經(jīng)得到了廣泛的應用，并且取得了很大的效果，并且有著很大的發(fā)展空間。希望通過筆者的分析，讓更多人了解到納米技術的重要作用，相信在廣大學者的共同努力之下，能夠不斷提升納米技術在的應用價值。

參考文獻

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[4]曲秋蓮，張英鴿.納米技術和材料在醫(yī)學上應用的現(xiàn)狀與展望[J].東南大學學報（醫(yī)學版），2011（01）：157-163.

第6篇：納米材料行業(yè)研究范文

論文摘要： 納米技術作為一種新興的科學技術，隨著技術的發(fā)展，納米技術已經(jīng)被日趨應用于生活領域的各個方面。本文回顧了納米技術和納米材料的發(fā)展過程并對納米材料在食品安全的應用進行了介紹和論述。

納米技術是20世紀末興起并迅速發(fā)展的一項高科技技術，隨著研究的深入和科學的發(fā)展，納米技術已經(jīng)日趨成熟并廣泛的應用于各種領域，近年來納米技術在醫(yī)藥上的許多研究成果正逐步地應用于食品行業(yè)，在此技術上開發(fā)、生產(chǎn)了許多新型的食品以及具有更好的功效和特殊功能的保健食品，納米材料在食品安全上也發(fā)揮著越來越重要的作用。

納米是一種幾何尺寸的度量單位，l納米為百萬分之一毫米，即十億分之一米的長度。以納米為基礎的納米技術在20世紀90年代初起得到迅速發(fā)展并先后興起了一系列的像納米材料學、納米電子學、納米化學、納米生物學、納米生物技術和納米藥物學，納米技術就是一種多學科的交叉技術，最終實現(xiàn)利用納米機構所具有的功能制造出有特殊功能的產(chǎn)品和材料。因此，利用納米技術制造出來的材料就具有微觀性和一些普通材料所不具有的功能。

隨著納米技術的發(fā)展，納米食品生產(chǎn)也取得了很大的成就。目前，納米食品產(chǎn)品超過300種，一些帶有納米級別添加劑的食品和維生素已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化。據(jù)預測納米食品市場在2010年將達到204億美元，因此納米技術在食品上的研究有著很大的發(fā)展?jié)摿Α＜{米技術在食品上的研究和應用主要包括納米食品加工、納米包裝材料和納米檢測技術等方面。

所謂納米食品是指在生產(chǎn)、加工或包裝過程中采用了納米技術手段或工具的食品。納米食品不僅僅是指利用了納米技術的食品，更大程度上指里喲個納米技術對食品進行了改造從而改變食品性能的食品。尤其是利用納米技術改造過結構的食品在營養(yǎng)方面會有一個很大的提高，在這方面應用最廣泛主要有鈣、硒等礦物質制劑、維生素制劑、添加營養(yǎng)素的鈣奶與豆奶、納米茶等。

然而納米食品也存在一些問題，首先由于對于納米食品的加工主要是球磨法這就使得在納米食品生產(chǎn)的過程中容易產(chǎn)生粉料污染，同時現(xiàn)有的納米技術也會產(chǎn)生成材料的功能性無法預測，納米結構的穩(wěn)定性不高等問題。納米食品還存在另外問題那就關于納米食品的安全檢測并沒有個一個同一的標準。目前，國際上尚未形成統(tǒng)一的針對納米食品的生物安全性評價標準，大多數(shù)是短期評價方法，短期的模型很難對納米食品的生物效應有徹底的認識。而部分納米食品存存在一些有害成分，并且經(jīng)過納米化后，這些物質更加很容易進入細胞甚至細胞核內，因此副作用也就越大，而這些由于安全檢測的標準不統(tǒng)一可能在檢測的時候檢測不出來，因此納米食品的安全標準有待進一步統(tǒng)一。雖然納米食品存在一系列的問題但是納米技術在食品包裝和保險技術中卻得到了很好的應用。

首先，在已有的包裝材料中加入一定的納米微粒可以增加包裝材料的抗菌性從而產(chǎn)生殺菌功能。目前一些冰箱的生產(chǎn)技術中已經(jīng)應用了這種技術生產(chǎn)出了一些抗菌性的冰箱。

其次，由于納米材料的特殊性質，加入一定的納米微粒還可以改變現(xiàn)有的包裝材料的性能，從而進一步保證食品的安全。目前，部分學者已經(jīng)成功的將納米技術應用玉改進玻璃和陶瓷容器的性能，增加了其韌性。同時，由于納米微粒對紫外線有吸收能力，因此在塑料包裝材料中加入一些納米微粒還可以防止塑料包裝的老化，增加使用壽命。從而為食品生產(chǎn)提供了性能更加優(yōu)越的包裝容器。

第三，由于納米材料的力磁電熱的性質，使得納米材料有著優(yōu)越的敏感性。一些學者已經(jīng)在研究將納米材料的敏感性應用到防偽包裝上面并取得了一定的成就。新的防偽包裝的產(chǎn)生，無疑能夠進一步加強普通食品和納米食品的安全。

第四，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)納米技術和納米材料的一些性能能夠很好的解決食品的保鮮問題。

經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的食品保鮮包轉，在起到保鮮功能的同時還能夠產(chǎn)生乙烯，而乙烯又反過來加劇了食品的腐蝕，因此可以說傳統(tǒng)的食品保鮮包轉并沒有能夠很好的起到保鮮功能。在納米技術在研究過程中，發(fā)現(xiàn)納米Ag粉具有對乙烯進行催化其氧化的作用。所以只要在現(xiàn)有的保鮮包轉材料中加入一些納米Ag粉，就可以加速傳統(tǒng)保鮮包轉材料產(chǎn)生的乙烯的氧化從而抑制乙烯的產(chǎn)生，進而產(chǎn)生更好的保鮮效果。

綜上所述納米技術雖然還有一些不足和缺陷，但是經(jīng)過多年的研究和發(fā)展納米技術已經(jīng)取得了很大的進步和發(fā)展，并且已經(jīng)開始應用于生產(chǎn)和生活領域。納米技術和納米材料以其特殊的性能不緊能夠生產(chǎn)出性質更加優(yōu)越的納米食品同時通過改善包裝材料還可以進一步提高食品的安全。

參考文獻

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[9]袁飛，徐寶梁，黃文勝，唐英章.納米技術在世界范圍內 食品工業(yè)中的應用[J].食品科技.

第7篇：納米材料行業(yè)研究范文

納米材料在結構、光電和化學性質等方面的誘人特征，引起物理學家、材料學家和化學家的濃厚興趣。80年代初期納米材料這一概念形成以后，世界各國對這種材料給予極大關注。它所具有的獨特的物理和化學性質，使人們意識到它的發(fā)展可能給物理、化學、材料、生物、醫(yī)藥等學科的研究帶來新的機遇。納米材料的應用前景十分廣闊。近年來，它在化工生產(chǎn)領域也得到了一定的應用，并顯示出它的獨特魅力。

1.在催化方面的應用

催化劑在許多化學化工領域中起著舉足輕重的作用，它可以控制反應時間、提高反應效率和反應速度。大多數(shù)傳統(tǒng)的催化劑不僅催化效率低，而且其制備是憑經(jīng)驗進行，不僅造成生產(chǎn)原料的巨大浪費，使經(jīng)濟效益難以提高，而且對環(huán)境也造成污染。納米粒子表面活性中心多，為它作催化劑提供了必要條件。納米粒于作催化劑，可大大提高反應效率，控制反應速度，甚至使原來不能進行的反應也能進行。納米微粒作催化劑比一般催化劑的反應速度提高10～15倍。

納米微粒作為催化劑應用較多的是半導體光催化劑，特別是在有機物制備方面。分散在溶液中的每一個半導體顆粒，可近似地看成是一個短路的微型電池，用能量大于半導體能隙的光照射半導體分散系時，半導體納米粒子吸收光產(chǎn)生電子——空穴對。在電場作用下，電子與空穴分離，分別遷移到粒子表面的不同位置，與溶液中相似的組分進行氧化和還原反應。

光催化反應涉及到許多反應類型，如醇與烴的氧化，無機離子氧化還原，有機物催化脫氫和加氫、氨基酸合成，固氮反應，水凈化處理，水煤氣變換等，其中有些是多相催化難以實現(xiàn)的。半導體多相光催化劑能有效地降解水中的有機污染物。例如納米TiO2，既有較高的光催化活性，又能耐酸堿，對光穩(wěn)定，無毒，便宜易得，是制備負載型光催化劑的最佳選擇。已有文章報道，選用硅膠為基質，制得了催化活性較高的TiO／SiO2負載型光催化劑。Ni或Cu一Zn化合物的納米顆粒，對某些有機化合物的氫化反應是極好的催化劑，可代替昂貴的鉑或鈕催化劑。納米鉑黑催化劑可使乙烯的氧化反應溫度從600℃降至室溫。用納米微粒作催化劑提高反應效率、優(yōu)化反應路徑、提高反應速度方面的研究，是未來催化科學不可忽視的重要研究課題，很可能給催化在工業(yè)上的應用帶來革命性的變革。

2.在涂料方面的應用

納米材料由于其表面和結構的特殊性，具有一般材料難以獲得的優(yōu)異性能，顯示出強大的生命力。表面涂層技術也是當今世界關注的熱點。納米材料為表面涂層提供了良好的機遇，使得材料的功能化具有極大的可能。借助于傳統(tǒng)的涂層技術，添加納米材料，可獲得納米復合體系涂層，實現(xiàn)功能的飛躍，使得傳統(tǒng)涂層功能改性。涂層按其用途可分為結構涂層和功能涂層。結構涂層是指涂層提高基體的某些性質和改性；功能涂層是賦予基體所不具備的性能，從而獲得傳統(tǒng)涂層沒有的功能。結構涂層有超硬、耐磨涂層，抗氧化、耐熱、阻燃涂層，耐腐蝕、裝飾涂層等；功能涂層有消光、光反射、光選擇吸收的光學涂層，導電、絕緣、半導體特性的電學涂層，氧敏、濕敏、氣敏的敏感特性涂層等。在涂料中加入納米材料，可進一步提高其防護能力，實現(xiàn)防紫外線照射、耐大氣侵害和抗降解、變色等，在衛(wèi)生用品上應用可起到殺菌保潔作用。在標牌上使用納米材料涂層，可利用其光學特性，達到儲存太陽能、節(jié)約能源的目的。在建材產(chǎn)品如玻璃、涂料中加入適宜的納米材料，可以達到減少光的透射和熱傳遞效果，產(chǎn)生隔熱、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好靜電屏蔽的納米涂料，所應用的納米微粒有氧化鐵、二氧化鈦和氧化鋅等。這些具有半導體特性的納米氧化物粒子，在室溫下具有比常規(guī)的氧化物高的導電特性，因而能起到靜電屏蔽作用，而且氧化物納米微粒的顏色不同，這樣還可以通過復合控制靜電屏蔽涂料的顏色，克服炭黑靜電屏蔽涂料只有單一顏色的單調性。納米材料的顏色不僅隨粒徑而變，還具有隨角變色效應。在汽車的裝飾噴涂業(yè)中，將納米TiO2添加在汽車、轎車的金屬閃光面漆中，能使涂層產(chǎn)生豐富而神秘的色彩效果，從而使傳統(tǒng)汽車面漆舊貌換新顏。納米SiO2是一種抗紫外線輻射材料。在涂料中加入納米SiO2，可使涂料的抗老化性能、光潔度及強度成倍地增加。納米涂層具有良好的應用前景，將為涂層技術帶來一場新的技術革命，也將推動復合材料的研究開發(fā)與應用。

3.在其它精細化工方面的應用

精細化工是一個巨大的工業(yè)領域，產(chǎn)品數(shù)量繁多，用途廣泛，并且影響到人類生活的方方面面。納米材料的優(yōu)越性無疑也會給精細化工帶來福音，并顯示它的獨特畦力。在橡膠、塑料、涂料等精細化工領域，納米材料都能發(fā)揮重要作用。如在橡膠中加入納米SiO2，可以提高橡膠的抗紫外輻射和紅外反射能力。納米Al2O3，和SiO2，加入到普通橡膠中，可以提高橡膠的耐磨性和介電特性，而且彈性也明顯優(yōu)于用白炭黑作填料的橡膠。塑料中添加一定的納米材料，可以提高塑料的強度和韌性，而且致密性和防水性也相應提高。國外已將納米SiO2，作為添加劑加入到密封膠和粘合劑中，使其密封性和粘合性都大為提高。此外，納米材料在纖維改性、有機玻璃制造方面也都有很好的應用。在有機玻璃中加入經(jīng)過表面修飾處理的SiO2，可使有機玻璃抗紫外線輻射而達到抗老化的目的；而加入A12O3，不僅不影響玻璃的透明度，而且還會提高玻璃的高溫沖擊韌性。一定粒度的銳鈦礦型TiO2具有優(yōu)良的紫外線屏蔽性能，而且質地細膩，無毒無臭，添加在化妝品中，可使化妝品的性能得到提高。超細TiO2的應用還可擴展到涂料、塑料、人造纖維等行業(yè)。最近又開發(fā)了用于食品包裝的TiO2及高檔汽車面漆用的珠光鈦白。納米TiO2，能夠強烈吸收太陽光中的紫外線，產(chǎn)生很強的光化學活性，可以用光催化降解工業(yè)廢水中的有機污染物，具有除凈度高，無二次污染，適用性廣泛等優(yōu)點，在環(huán)保水處理中有著很好的應用前景。在環(huán)境科學領域，除了利用納米材料作為催化劑來處理工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的廢料外，還將出現(xiàn)功能獨特的納米膜。這種膜能探測到由化學和生物制劑造成的污染，并能對這些制劑進行過濾，從而消除污染。

4.在醫(yī)藥方面的應用

21世紀的健康科學，將以出入意料的速度向前發(fā)展，人們對藥物的需求越來越高?？刂扑幬镝尫拧p少副作用、提高藥效、發(fā)展藥物定向治療，已提到研究日程上來。納米粒子將使藥物在人體內的傳輸更為方便。用數(shù)層納米粒子包裹的智能藥物進入人體，可主動搜索并攻擊癌細胞或修補損傷組織；使用納米技術的新型診斷儀器，只需檢測少量血液就能通過其中的蛋白質和DNA診斷出各種疾病，美國麻省理工學院已制備出以納米磁性材料作為藥物載體的靶定向藥物，稱之為“定向導彈”。該技術是在磁性納米微粒包覆蛋白質表面攜帶藥物，注射到人體血管中，通過磁場導航輸送到病變部位，然后釋放藥物。納米粒子的尺寸小，可以在血管中自由流動，因此可以用來檢查和治療身體各部位的病變。對納米微粒的臨床醫(yī)療以及放射性治療等方面的應用也進行了大量的研究工作。據(jù)《人民日報》報道，我國將納米技術應用于醫(yī)學領域獲得成功。南京?？萍瘓F利用納米銀技術研制生產(chǎn)出醫(yī)用敷料——長效廣譜抗菌棉。這種抗菌棉的生產(chǎn)原理是通過納米技術將銀制成尺寸在納米級的超細小微粒，然后使之附著在棉織物上。銀具有預防潰爛和加速傷口愈合的作用，通過納米技術處理后的銀表面急劇增大，表面結構發(fā)生變化，殺菌能力提高200倍左右，對臨床常見的外科感染細菌都有較好的抑制作用。

微粒和納粒作為給藥系統(tǒng)，其制備材料的基本性質是無毒、穩(wěn)定、有良好的生物性并且與藥物不發(fā)生化學反應。納米系統(tǒng)主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的藥物的給藥。

納米生物學用來研究在納米尺度上的生物過程，從而根據(jù)生物學原理發(fā)展分子應用工程。在金屬鐵的超細顆粒表面覆蓋一層厚為5～20nm的聚合物后，可以固定大量蛋白質特別是酶，從而控制生化反應。這在生化技術、酶工程中大有用處。使納米技術和生物學相結合，研究分子生物器件，利用納米傳感器，可以獲取細胞內的生物信息，從而了解機體狀態(tài)，深化人們對生理及病理的解釋。

第8篇：納米材料行業(yè)研究范文

學貫中西 赤心報國促交流

朱教授作為海外留學杰出的歸國人才，2003年回國以后，為了適應納米多學科交叉研究、聯(lián)合攻關和相應人才培養(yǎng)新需要，他利用自己與澳大利亞和美國材料領域尤其是納米材料領域科學家有廣泛的學術合作關系和學術聯(lián)系，率先簽署了“中國―澳大利亞功能納米材料聯(lián)合實驗室合作協(xié)議”和“昆士蘭大學學術合作協(xié)議”，創(chuàng)建了我國目前在功能納米材料前沿領域唯一的中國-澳大利亞功能納米材料聯(lián)合實驗室，打造了一個由院士、教授、副教授、博士后、博士及碩士生組成的研究團隊（包括10余名中國科學院院士和澳大利亞聯(lián)邦教授院士組成的實驗室學術委員會），形成了一個有特色的、多學科交叉的納米研究國際合作和研究生聯(lián)合培養(yǎng)（尤其是聯(lián)合授予博士學位）平臺。聯(lián)合實驗室研究方向被集中在當前納米材料界的熱點問題：通過非平衡熱力學過程來可控制備、加工、改性、組裝納米結構和器件。以超快過程新效應和納米尺寸新效應為理論基礎，以非平衡熱力學過程為工具，將不同材料整合或改性成一個全新的納米結構或器件，實現(xiàn)其全新功能。

朱教授先后聯(lián)合澳洲和美國科學家申請合作研究項目10余項，聯(lián)合培養(yǎng)研究生10余名，邀請澳洲、美國等國知名院士、教授、專家來華訪問、講學、交流、合作20多人次。共計實現(xiàn)了中澳、中美研究人員互訪交流合作近100人次，合作申請專利6項，30余篇，相關合作成果被重點推選在2010上海世博會澳大利亞-中國科技周上展示。

聯(lián)合實驗室創(chuàng)建與正式成立引起近100家行業(yè)媒體關注與報道，標志著中澳雙方合作進入一個新的歷史階段。聯(lián)合實驗室將聯(lián)合中澳雙方實驗室技術力量，進一步發(fā)揮中澳雙方實驗室各自的優(yōu)勢和特長，開展納米科學與技術在生物能源、信息技術、生態(tài)環(huán)境等領域中前沿戰(zhàn)略性的研究與應用，推動和促進物理、化學、材料、生物醫(yī)學等學科的交叉發(fā)展，為發(fā)展我國的納米科學做出貢獻。同時在促進亞太地區(qū)納米研究的國際交流與合作上扮演重要角色。

兢兢業(yè)業(yè)科研方面結碩果

1986年，朱教授在中國科學院固體物理所開始納米材料研究，是中國為數(shù)不多最早開展納米研究的科學家和國際功能納米材料領域青年學術帶頭人之一。親歷了納米材料科學和技術研究三個發(fā)展階段。在納米材料設計、制備、改性及納米結構穩(wěn)定性方面有二十余年的研究經(jīng)驗。近十五年在澳大利亞國立大學、美國伊利諾大學香檳分校、阿貢國家實驗室、杰弗遜國家實驗室、Univ of Georgia的納米科學與工程中心及廈門大學等單位，用多種非平衡方法制備出納米粒子、納米膜、納米孔、多孔硅、納米球殼有機無機復合結構、納米線和納米管及其宏觀有序陣列等新型低維納米結構（多種結構屬首次發(fā)現(xiàn)），并對各種納米結構穩(wěn)定性進行了大量系統(tǒng)的電鏡原位和非原位觀察。發(fā)展了納米結構亞穩(wěn)性新理論。工作得到Nature編委重視和許多位國際知名同行專家高度評價。

他認為，納米結構是一個非平衡的亞穩(wěn)結構，具有很大不確定性，納米實驗是一個長期的、仍需不斷實踐的過程，納米研究不能僅停留在其表面現(xiàn)象或被其表面現(xiàn)象所迷惑，而是要深入系統(tǒng)探究其物理本質。他首次指出現(xiàn)有數(shù)學工具和物理概念原理不再適用于非平衡、非線性、非對稱有序納米現(xiàn)象的描述，納米學科研究本質是對傳統(tǒng)學科的不斷挑戰(zhàn)和突破過程，納米學科的建立必須是傳統(tǒng)學科的一個質飛躍，這個突破飛躍不是依靠個人就能夠完成的，需要經(jīng)過長期甚至幾代人學術理論、科研實踐的長時間積累。為了能全面系統(tǒng)證明他提出的“納尺寸（nanosize）”和“納時間（nanotime）”新概念和建立相應的納米穩(wěn)定性新的理論體系，他目前手頭已積累大量實驗室數(shù)據(jù)和論文稿件，并沒有為了一時的功利和榮譽，而急于發(fā)表。

教書育人 桃李滿園爭天下

回國后，朱教授利用自己雙語和國外經(jīng)歷優(yōu)勢, 每學年為廈門大學開設并承擔了四門研究生雙語課程和一門本科生雙語課程。他已先后指導博士后2名、博士生5名（畢業(yè)一名）、碩士生10余名（畢業(yè)6名）、本科生畢業(yè)論文20余名。并在教學方面實現(xiàn)以下改革：1）他提倡培養(yǎng)學生學習興趣、主動性，強調要授予學生自己得到知識的方法，而不僅是知識的傳教；2）他采用中英文相結合的方式講解，授課形式不僅局限于講解，而且穿插形式靈活多變的學生自己講座、提問和討論；3）他特別注意科研對教學的促進與融合，通過教學研究與自己最新科研成果轉換，開發(fā)、凝練了內容新穎、方法靈活的開放式創(chuàng)新性本科和研究生實驗教學和課程教學方式，自編課件, 把具基礎性、研究性、前沿性及學科最新發(fā)展成果引入到教學中來。其中, 朱賢方負責的《大學物理實驗》課程在2007年獲得福建省省級精品課程稱號，目前正在積極爭取申請國家省級精品課程。

朱教授極推動和參與了廈門大學985工程建設論證申請、凝聚態(tài)物理省重點學科建設申請、校院十一五211工程建設論證申請、校納米學科建設和其他學科建設工作。

另外，他以學術帶頭人身份申請和組建了廈門大學凝聚態(tài)物理國家重點學科、物理系工程碩士、福建省材料重點實驗室、材料科學與工程系一級博士和碩士授權點、生物材料系博士和碩士授權點及電子工程系一級博士和碩士授權點、智能型生物醫(yī)用材料團隊及光電子與信息技術創(chuàng)新團隊。

精勤不倦的他，而今仍奮戰(zhàn)在教育第一線上……

第9篇：納米材料行業(yè)研究范文

論文摘要：納米尺寸開辟科學新領域，介紹納米材料的神奇特性及在生活中的應用。

人類對物質世界的研究，曾小到原子、分子，大到宇宙空間。從無限小和無限大兩個物質尺寸去認識物質，使人們了解到世界是物質的。物質是由原子或分子構成的，原子、分子是保持物質化學、物理理特性的最小微粒。這為人類認識世界、改造世界推進科學的向前發(fā)展提供了堅實的理論基礎，也產(chǎn)生了一個個的科學原理和定理，推動了人類生產(chǎn)和生活的不斷向前發(fā)展。

隨著科學研究的進一步發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)當物質達到納米尺度以后，大約在1～100納米這個范圍空間。物質的性能就會發(fā)生突變，出現(xiàn)特殊性能。這種既不同于原來組成的原子、分子，也不同于宏觀物質的特殊性能的物質構成的材料，即為納米材料。

過去，人們只注意原子、分子，或者宇宙空間，常常忽略他們的中間領域，而這個領域實際上大量存在于自然界，只是以前沒有認識到這個尺度的范圍的性能。第一個真正認識到它的性能并引用納米概念的是日本科學家。他們發(fā)現(xiàn)：一個導電，導熱的銅、銀導體做成納米尺度以后，它就失去原來的性質，表現(xiàn)出既不導電，也不導熱。材料在尺寸上達到納米尺度，大約是在1～100納米這個范圍空間，就會產(chǎn)生特殊的表面效應，體積效應，量子尺寸效應，量子隧道效應等及由這些效應所引起的諸多奇特性能。擁有一系列的新穎的物理和化學特性，這些特性在光、電、磁、催化等方面具有非常重大應用價值。

近年來，已在醫(yī)藥、生物、環(huán)境保護和化工等方面得到了應用，并顯示出它的獨特魅力。

1醫(yī)學方面的應用：

目前，國際醫(yī)學行業(yè)面臨新的決策，那就是用納米尺度發(fā)展制藥業(yè)。納米生物醫(yī)學就是從動植物中提取必要的物質，然后在納米尺度組合，最大限度發(fā)揮藥效，這恰恰是我國中醫(yī)的想法，隨著健康科學的發(fā)展，人們對藥物的要求越來越高?？刂扑幬镝尫艤p少副作用，提高藥效，發(fā)展藥物定向治療，必須憑借納米技術。納米粒子可使藥物在人體內方便傳輸。用數(shù)層納米粒子包裹的智能藥物進入人體，可主動搜索并攻擊癌細胞或修補損傷組織，尤其是以納米磁性材料作為藥物載體的靶定向藥物，稱為"定向導彈"。該技術是在磁性納米微粒包覆蛋白質表面攜帶藥物，注射到人體血管中，通過磁場導航輸送到病變部位，然后釋放藥物。納米粒子的尺寸小，可以在血管中自由的滾動，因此可以用檢查和治療身體各部位的病變。利用納米系統(tǒng)檢查和給藥，避免身體健康部位受損，可以大大減小藥物的毒副作用，因而深受人們的歡迎。

2在涂料方面的應用；

納米材料由于其表面和結構的特殊性，具有一般材料難以獲得的優(yōu)異性能。借助于傳統(tǒng)的涂層技術，再給涂料中添加納米材料，可獲得納米復合體系涂層，實現(xiàn)功能的飛躍，使得傳統(tǒng)涂層功能改性從而獲得傳統(tǒng)涂層沒有的功能，如；有超硬、耐磨，抗氧化、耐熱、阻燃、耐腐蝕、變色等。在涂料中加入納米材料，可進一步提高其防護能力，實現(xiàn)防紫外線照射，耐大氣侵害和抗降解等，在衛(wèi)生用品上應用可起到殺菌保結作用。

在建材產(chǎn)品如玻璃中加入適宜的納米材料，可達到減少光的透射和熱估遞效果，產(chǎn)生隔熱，阻燃等效果。由于氧化物納米微粒的顏色不同，這樣可以通過復合控制涂料的顏色，克服碳黑靜電屏蔽涂料只有單一顏色的單調性。納米材料的顏色不僅限粒徑而變，而具有隨角度變色的效應。在汽車的裝飾噴涂業(yè)中，將納米Tio2添加在汽車、轎車的金屬閃光面漆中，能使涂層產(chǎn)生豐富而神秘的色彩效果，從而使傳統(tǒng)汽車面色彩多樣化。

3在化工方面的應用；

化工業(yè)影響到人類生活的方方面面，如果在化工業(yè)中采用納米技術，將更顯示出獨特畦力。在橡膠塑料等化工領域，納米材料都能發(fā)揮重要作用。如在橡膠中加入納米Sio2，可以提高橡膠的抗紫外輻射和紅外反射能力。納米Al2O3和SiO2,加入到普通橡膠中，可以提高橡膠的耐磨性和介電特性，而且彈性也明顯優(yōu)于用白炭黑作填料的橡膠。塑料中添加一定的納米材料，可以提高塑料的強度和韌性，而且致密性和防水性也相應提高。最近又開發(fā)了食品包裝的TiO2.納米TiO2能夠強烈吸收太陽光中的紫外線，產(chǎn)生很強的光化學活性，可以用光催化降解工業(yè)廢水中的有利污染物，具有除凈度高，無二次污染，適用性廣泛等優(yōu)點，在環(huán)保水處理中有著很好的應用前景。4其他生活方面的應用：

納米技術正在悄悄地滲透到老百姓衣、食、住、行各個領域?；w布料制成的衣服雖然艷麗，但因摩擦容易產(chǎn)生靜電，因而在生產(chǎn)時加入少量金屬納米微粒，就可以擺脫煩人的靜電現(xiàn)象。不久前，關于保溫被、保溫衣的電視宣傳，提到應用了納米技術。納米材料可使衣物防靜電、變色、貯光，具有很好的保暖效果。冰箱、洗衣機等一些電器時間長了容易產(chǎn)生細菌，而采用了納米材料，新設計的冰箱、洗衣機既可以抗菌，又可以除味殺菌。紫外線對人體的害處極大，有的納米微粒卻可以吸收紫外線對人體有害的部分，市場上的許多化妝品正是因為加入了納米微粒而具備了防紫外線的功能。傳統(tǒng)的涂料耐洗刷性差，時間不長墻壁就會變的班駁陸離，納米技術應用之后，涂料的技術指標大大提高，外墻涂料的耐洗刷性提高很多，以前的電視、音響等家電外表一般都是黑色的，被稱為黑色家電，這是因為家電外表材料中必須加入碳黑進行靜電屏蔽。如今可以通過控制納米微粒的種類，進而可控制涂料的顏色，使黑色家電變成彩色家電。

總之，在未來生活中，納米技術將帶給我們無限的舒心與時尚，使人類的生存的條件更加優(yōu)越。

參考文獻

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