纳米材料在化工中的应用及二维纳米材料的结构优势和应用前景VIP专享VIP免费

纳米材料在化工中的应用及二维纳米材料的结构优势和应用前景 1 、约束材料概述及其在化工中的应用 纳米材料的结构由表面(界面)结构组元构成，粒径介于原子团簇与常规粉体之间，一般不超过 100nm，与电子的德布罗意波长相当。粒径越小的纳米材料，其界面组元的比值越高，低动量电子散射量越大。纳米材料的界面组元中含有相当量的不饱和配位键、端键及悬键。由于不同的纳米材料各具独特效应，如界面效应、小尺寸效应＼量子尺寸效应以及宏观量子隧道效应等，进而导致在声、光、电、磁、热、化学作用及力场下，呈现各自不同的特异性能，从而作为吸波材料(隐型材料)、高性能磁记录材料、磁性液体、复合材料、超导材料、新型高效催化剂、发光材料、特种涂料及新型医用材料等逐步应用于国民经济诸多领域。 纳米材料在化工中的应用主要住以下几方面： 催化作用方面：纳米粒子由于粒径小，比表面大，故表面活性中心数量多，其催化活性和选择性会加大，产物收率会增高。加用粒径为 300nm 的Ni 作环辛二烯加氢生成环辛烯反应的催化剂，选择性为 210，而用传统的Ni 催化剂时，选择性仅为 24。 高分子材料改性：利用纳米粒子的特性对高分子材料进行改性，可以得到具有特殊性能的高分子材料或使高分子材料的性能更加优异，同时也拓宽了高分子材料改性理论。 A．在橡胶改性中的应用：炭黑纳米粒子加入到橡胶中后可显着提高橡胶的强度、耐磨性、抗老化性，这一技术早已在橡胶工业中运用。 纳米技术在制造彩色橡胶中也发挥了独特的作用，以往的橡胶制品一般为黑色(纳米级的炭黑较易得到)。若要制造彩色橡胶可选用白色纳米级的粒子(加白炭黑)作补强剂和使用纳米粒子级着色剂，此时橡胶制品的性能优异。 B．在塑料改性中的应用： (1)对塑料的增韧作用：添加纳米粒子到塑料中后对增加塑料韧性有较大的作用。用纳米级SiC／Si3N4 粒子经钦酸醋处理后填充 LDPE，当添加量为 5%冲击强度最大，制品冲击强度为55．7kJ／m2，是纯 LDPE 的2 倍多；拉伸到 625%仍未断裂，为纯 LDPE 的5 倍。用纳米级 CaC03改性 HDPE，当 CaC03 含量为 25％时，冲击强度达到最大值，最大冲击强度为纯 HDPE 的1．7倍，断裂伸长率 CaC03 含量为 16%时最大，约为 660％，超过纯的HDPE 值。 (2)塑料功能化：塑料在家用电器及日用品中的应用非常广泛，在塑料中添加具有抗菌性的纳米粒子，可使塑料具有抗菌性且抗菌保持持久。应用此技术现已生产出了抗菌冰箱，...