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纳米材料生产技术范文1
论文摘要： 纳米技术作为一种新兴的科学技术,随着技术的发展,纳米技术已经被日趋应用于生活领域的各个方面。本文回顾了纳米技术和纳米材料的发展过程并对纳米材料在食品安全的应用进行了介绍和论述。
纳米技术是20世纪末兴起并迅速发展的一项高科技技术,随着研究的深入和科学的发展,纳米技术已经日趋成熟并广泛的应用于各种领域,近年来纳米技术在医药上的许多研究成果正逐步地应用于食品行业,在此技术上开发、生产了许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,纳米材料在食品安全上也发挥着越来越重要的作用。
纳米是一种几何尺寸的度量单位,l纳米为百万分之一毫米,即十亿分之一米的长度。以纳米为基础的纳米技术在20世纪90年代初起得到迅速发展并先后兴起了一系列的像纳米材料学、纳米电子学、纳米化学、纳米生物学、纳米生物技术和纳米药物学,纳米技术就是一种多学科的交叉技术,最终实现利用纳米机构所具有的功能制造出有特殊功能的产品和材料。因此,利用纳米技术制造出来的材料就具有微观性和一些普通材料所不具有的功能。
随着纳米技术的发展,纳米食品生产也取得了很大的成就。目前,纳米食品产品超过300种,一些带有纳米级别添加剂的食品和维生素已经实现商业化。据预测纳米食品市场在2010年将达到204亿美元,因此纳米技术在食品上的研究有着很大的发展潜力。纳米技术在食品上的研究和应用主要包括纳米食品加工、纳米包装材料和纳米检测技术等方面。
所谓纳米食品是指在生产、加工或包装过程中采用了纳米技术手段或工具的食品。纳米食品不仅仅是指利用了纳米技术的食品,更大程度上指里哟个纳米技术对食品进行了改造从而改变食品性能的食品。尤其是利用纳米技术改造过结构的食品在营养方面会有一个很大的提高,在这方面应用最广泛主要有钙、硒等矿物质制剂、维生素制剂、添加营养素的钙奶与豆奶、纳米茶等。
然而纳米食品也存在一些问题,首先由于对于纳米食品的加工主要是球磨法这就使得在纳米食品生产的过程中容易产生粉料污染,同时现有的纳米技术也会产生成材料的功能性无法预测,纳米结构的稳定性不高等问题。纳米食品还存在另外问题那就关于纳米食品的安全检测并没有个一个同一的标准。目前,国际上尚未形成统一的针对纳米食品的生物安全性评价标准,大多数是短期评价方法,短期的模型很难对纳米食品的生物效应有彻底的认识。而部分纳米食品存存在一些有害成分,并且经过纳米化后,这些物质更加很容易进入细胞甚至细胞核内,因此副作用也就越大,而这些由于安全检测的标准不统一可能在检测的时候检测不出来,因此纳米食品的安全标准有待进一步统一。虽然纳米食品存在一系列的问题但是纳米技术在食品包装和保险技术中却得到了很好的应用。
首先,在已有的包装材料中加入一定的纳米微粒可以增加包装材料的抗菌性从而产生杀菌功能。目前一些冰箱的生产技术中已经应用了这种技术生产出了一些抗菌性的冰箱。
其次,由于纳米材料的特殊性质,加入一定的纳米微粒还可以改变现有的包装材料的性能,从而进一步保证食品的安全。目前,部分学者已经成功的将纳米技术应用玉改进玻璃和陶瓷容器的性能,增加了其韧性。同时,由于纳米微粒对紫外线有吸收能力,因此在塑料包装材料中加入一些纳米微粒还可以防止塑料包装的老化,增加使用寿命。从而为食品生产提供了性能更加优越的包装容器。
第三,由于纳米材料的力磁电热的性质,使得纳米材料有着优越的敏感性。一些学者已经在研究将纳米材料的敏感性应用到防伪包装上面并取得了一定的成就。新的防伪包装的产生,无疑能够进一步加强普通食品和纳米食品的安全。
第四,经过研究发现纳米技术和纳米材料的一些性能能够很好的解决食品的保鲜问题。
经过研究发现传统的食品保鲜包转,在起到保鲜功能的同时还能够产生乙烯,而乙烯又反过来加剧了食品的腐蚀,因此可以说传统的食品保鲜包转并没有能够很好的起到保鲜功能。在纳米技术在研究过程中,发现纳米ag粉具有对乙烯进行催化其氧化的作用。所以只要在现有的保鲜包转材料中加入一些纳米ag粉,就可以加速传统保鲜包转材料产生的乙烯的氧化从而抑制乙烯的产生,进而产生更好的保鲜效果。
综上所述纳米技术虽然还有一些不足和缺陷,但是经过多年的研究和发展纳米技术已经取得了很大的进步和发展,并且已经开始应用于生产和生活领域。纳米技术和纳米材料以其特殊的性能不紧能够生产出性质更加优越的纳米食品同时通过改善包装材料还可以进一步提高食品的安全。
参考文献
[1]杨安树,陈红兵.纳米技术在食品加工中的应用[j].食品 科技,2007(9).
[2]张汝冰,刘宏英,李凤生.纳米材料在催化领域的应用及 研究进展[j].化工新型材料,1999(5).
[3]何碧烟,欧光南.食品添加剂对番茄红素稳定性的影响 [j].集美大学学报:自然科学版,2000(1).
[4]郭景坤,冯楚德.纳米陶瓷的最近进展[j].材料研究学 报,1995(5).
[5]黄占杰.无机抗菌剂的发展与应用[j].材料导报,1999 (2).
[6]张倩倩.纳米粒子增强蛋白质直接电子传递及其传感应用 [d].南京师范大学,2007 .
[7]张涛,江波,沐万孟.纳米技术及其在食品中的应用研究 进展[j].安徽农业科学.
[8]郭卫红,李盾,唐颂超,苏诚伟,徐种德.纳米材料及其 在聚合物改性中的应用[j].工程塑料应用,1998(4).
[9]袁飞,徐宝梁,黄文胜,唐英章.纳米技术在世界范围内 食品工业中的应用[j].食品科技.
纳米材料生产技术范文2
[关键词]建筑装饰；环保；节能；发展
中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）07-0206-01
近年来，我国经济发展拉动了人们的生活水平，人们对居住环境也有了更高层次的要求，不再局限于建筑物的基本功能，更加注重建筑装饰的美观性与经济性。在这一形势下建筑装饰企业要想获得人们的认可，就要全面满足人们对建筑装饰的多种需求，在建筑装饰施工中不断向绿色环保节能性及美观性的方向发展。
1.环保材料在建筑装饰中的应用意义
改革开放以来，我国社会经济快速发展，人民生活物质生活质量得到了极大改善。但是，我们也不得不承认经济快速发展引发的能源资源消耗，环境污染严重等社会问题，节能环保已成为当前我国国家发展的重要战略指导思想之一。
在建筑行业领域中，特别是建筑装饰材料，其作为保护建筑结构的一个重要组成，直接关系到建筑装饰质量和外观效果，加强其节能环保改性尤为重要，这也是决定建筑装饰材料生产企业市场竞争水平的关键因素之一。国家也在逐步完善生态保护的政策，为了更好地完成国家规定的指标，建筑行业也必须在装饰材料中选择节能环保性强的新型材料。由此可见，加强建筑装饰节能环保新型材料研发，对于提升建筑装饰品质，改善建筑整体环境质量和促进建筑行业持续、健康、稳定发展具有显著意义。
2.新型节能环保材料的特点
通常情况下，人们会把环保材料称作绿色材料，绿色是环保的重要标志。环保材料从生产到加工都在坚持“环保原则”。在环保材料生产的过程中，生产人员引进先进的无污染生产技术，减少化学材料的使用数量，在条件允许的情况下，尽可能不在材料中添加化学成分。在材料达到使用年限以后，环保材料可以被回收，进行二次利用，这样就减少了环境污染，降低了装饰材料对人体的危害。西方国家使用环保装饰材料的时间比较长，我国可以借鉴西方国家的先进经验，提高我国装饰环保材料的利用率。环保材料的成分都是无毒无害的，不会对人体造成任何伤害，材料在使用的过程中也不会释放出有害物质，人们可以放心使用。
节能环保新型材料较普通建筑材料具有显著的应用优势，主要体现有：
（1）节能环保新型材料的节能效果主要表现在材料具有的独特性能、二次加工性能以及施工工艺等实现了能源消耗的降低，进而达到了节能目标。
（2）节能环保新型材料的绿色环保性能主要体现在材料自身具有绿色环保特性，在加工使用过程中不存在有毒、有害、辐射等物质排放，有效了改善了家居环境质量。
（3）节能环保新型材料的实用功能性主要表现在通过先进的工艺与相关技术手段，建筑装饰材料在各项防护功能上有了极大的进步。
此外，节能环保新型材料在家居设计、装饰材料搭配等应用方面较普通建筑装饰材料同样具有显著优势，已成为未来建筑装饰行业发
3.建筑装饰节能环保新型材料应用策略分析
建筑装饰节能环保新型材料在推广应用过程中，应充分结合建筑物结构特色和实际需求情况，特别是必须确保建筑装饰节能环保新型材料生产技术和施工技术，对建筑装饰所用节能环保新型材料进行合理的选取使用。因此，可以通过采取以下几方面策略，实施对建筑装饰节能环保新型材料的推广与运用，具体有：
（1）不断加强建筑装饰节能环保新型材料研发力度，提升建筑装饰节能环保新型材料研发水平，以满足建筑装饰节能环保新型材料市场需求。国家和政府应加大针对建筑装饰节能环保新型材料研究配套Y金、政策支持等，以促进建筑装饰节能环保新型材料研究动力、速度和效率提高，为建筑装饰节能环保新型材料推广与运用奠定坚实的基础。
（2）加强建筑装饰节能环保新型材料的国家宏观调控力度，根据我国建筑装饰材料发展特点和实际情况，制定并实施相关的节能环保新型装饰材料的发展政策，助推建筑装饰节能环保新型材料推广与运用。对于建筑装饰节能环保新型材料发展来说，其主要动力来源于市场需求，而市场需求离不开国家相关政策支持和建设资金，这也是推广建筑装饰节能环保新型材料的必经之路。
（3）充分的借鉴国外相关建筑装饰节能环保新型材料研究技术与经验，特别是针对建筑装饰节能环保新型材料类型、性能、应用范围以及质量等进行研究。加深国内外建筑装饰工作材料选取、材料研究在节能环保方面的技术交流与合作，为我国建筑装饰节能环保新型材料的推广与运用提供更多的思路。
4.新型节能环保材料的发展前景
由于人们对新型环保材料要求的不断提高及现代科学技术的不断发展，未来建筑装饰材料的发展将更加注重节能环保、无毒无害。如发展水性涂料，降低有机挥发物的含量；发展微晶玻璃，替代传统玻璃；创新木材胶粘剂，摈弃甲醛，生产真正的绿色环保的木质板材。同时，运用纳米技术生产纳米材料，将会在建材中有广阔的应用前景，比如：利用纳米材料的自洁功能开发抗菌防霉涂料，利用纳米材料具有的导电功能而开发的导电涂料，利用纳米材料屏蔽紫外线的功能可大大提高PVC塑钢门窗的抗老化黄变性能，利用纳米材料可大大提高塑料管材的强度等。总之，人们对绿色环保材料的需求不断提高，建筑材料生产商需加大投资与研发力度，生产无毒无害的绿色环保产品，如此，人们居住的环境才会越来越健康舒适。
结束语
总而言之，随着社会和人们对家居环境质量要求不断提升，建筑装饰材料节能环保性能日益重要。应不断加强建筑装饰节能环保新型材料的研究，积极的推广其市场应用，确保建筑装饰行业持续、健康、稳定发展。
参考文献
[1] 邓思丽，建筑装饰节能环保新型材料优势研究[J].中国建筑金属结构，第10期（下），2013（10）：195-196.
纳米材料生产技术范文3
开饭店最烦恼的是洗盘子刷碗，跟餐具洗刷配送公司合作成本又高。居家过日子，洗盘子刷碗同样让人头痛。这个麻烦事现在有了解决办法，新型超级纳米油污分解剂研制成功，由富含超强洁净的纳米材料和多种表面活性剂组成，是一种优良的水基净洁剂，它能迅速的分解油污及顽固污渍、茶垢，低泡配方，使用时只需在水中加入少量超级纳米油污分解剂，把需要洗刷的盘子、碗放进去浸泡几分钟，油污茶垢瞬间去无踪，去油污，杀毒灭菌漂白，一次搞定。
二、 产品特点
1. 更有效地自动祛除各种瓷器、玻璃、瓶子、不锈钢等餐具的油污茶渍，去油污，杀毒灭菌漂白一次完成。
2. 节能耗，只需冷水浸泡，浸泡水可重复使用任意次数，如发现去污效果下降，可适量补充产品。
3. 节省时间，饭店餐厅等只需备一个小水池，减少了工人工资支出，降低了工人劳动强度，提高了工作效率，而家庭只需备一个塑料桶，盘子、碗放进去浸泡几分钟，捞出来用清水一冲即可。
4. 该产品既可手工洗刷，浸泡免刷，又可机械清洗漂洗。突出特点：自动去油污，冷水浸泡，无毒无味，无腐蚀，无残留，不伤手，安全高效。
三、 产品用途
1. 用于餐具洗涤公司浸泡池使用。
2. 用于酒店、饭馆、工矿企业、政府机关、部队院校等餐厅的餐具洗涤使用。
3. 用于自动洗碗机使用。
4. 用于清洗玻璃、瓷砖、灶台、油烟机、卫生间马桶、外墙等硬物表面去油污。
5. 用于清洗各类衣物、酒店桌布，各种工作服布料等。
6 用于碗筷、餐桌、器皿、杯盘等餐具清洗消毒灭菌。
7. 用于清洗车辆的内饰、仪表和整车清洗。
四、 生产成本与办厂条件
1. 每公斤生产成本约4.5元，市售参考价15元，每公斤加水500斤，可免洗餐具4000件，每件洗刷成本不足一分钱。
2. 生产原料全国各市均可购到。
3. 办厂只需厂房10―40平方米，电源220伏，一人即可办厂。
4. 全套生产技术有：浓缩型超级纳米油污分解剂，膨松型超级纳米油污分解剂，液体型超级纳米油污分解剂三套生产配方。
5. 全不锈钢型设备，每天可生产3吨。
6. 全套设备技术个人2.2万元，单位6万元。
7. 一并传授超级纳米洗洁净、洗手液、洗发露、洗手粉、去污粉、洁厕灵等日用化工生产技术。办厂不用设备，只买几只塑料桶，一人生产，全套技术学费8000元。
五、 销售渠道
1. 餐具洗刷配送公司，对超级纳米油污分解剂的用量最大。
2. 饭店、酒楼、政府机关、工矿企业、部队院校、餐厅，每个县市有几千家饭馆。
3. 洗衣店、汽车修配厂、皮革厂、家电维修、建材厂、煤矿、石墨矿等工矿企业。
4. 肉食加工厂、屠宰场、家禽养殖场。
纳米材料生产技术范文4
关键词：建筑工程；建筑节能；保温涂料；问题分析
中图分类号：TU198 文献标识码：A
随着科学技术与社会生产的快速发展，能源和环境成为全社会日益瞩目的两大问题，从而为节能和环保提出更高的要求。世界能源需求量以每年 2％增长，而这些能源大约有 30％能耗在建筑物上。在我国，建筑能耗连同围护结构材料生产能耗已占到全国能耗总量的 27.6％，并将随着人民生活水平的提高逐步增加到 33％以上。需要注意的是，伴随着我国城市化建设的推进，建筑能耗在社会商品能源总消费量所占的比例也将持续增加，对国民经济发展和人民的正常生活的影响日益突出。建筑业最终将超越工业、交通运输业等行业居能耗的首位，建筑节能（Energy efficiency in buildings）将成为提高社会能源使用效率的首要方面。
1 建筑节能的意义
所谓建筑节能，是指在不降低建筑物使用功能的前提下，提高建筑中的能源利用效率，降低建筑能耗。至于建筑能耗，是指建筑物在整个生产和使用过程中的能耗，而建筑使用能耗主要包括采暖、空调、照明、炊事、家用电器、热水供应等方面能耗。建筑作为人类生活的基本聚居空间，要维持良好的生活环境，需要耗费大量的能源，在全世界日益增长的能源消耗中，无论是工业发达国家还是发展中国家，建筑能耗都在一个国家的总能耗中占相当大的比例。
为适应建筑热环境改善的需要，我国的建筑能耗必将呈激增趋势。如果高能耗建筑继续大量兴建，建筑能耗急剧增加，那么不但会给我国能源供应带来巨大压力，而且会造成严重的环境污染，从而制约我国经济的持续发展，这与我国实施的可持续发展战略是背道而驰的。在建筑节能已成为世界性的大潮流的今天，在我国积极推进建筑节能降低建筑能耗，有助于合理利用能源、改善生态环境和生存环境，具有异常重要的经济意义和社会意义。
2 建筑涂料的现状与发展趋势
2.1 建筑涂料的发展现状
近几年，国外建筑涂料无论从品种、规模应用、质量水平以及建筑涂料的研究水平上都有了很大的发展，使建筑涂料成为国外涂料中产量最大的一种。发展较快的地区主要分布在美国、日本、西欧及亚太地区。
美国是涂料工业发达的国家之一，建筑涂料占涂料消费量的50%以上。在外墙装饰材料中，建筑涂料占45%，在内墙装饰材料中，建筑涂料占60%。美国80%的建筑物外墙用各种优雅的彩色涂料装饰，住宅小区基本以几种色彩鲜艳的彩色涂料装饰，而室内多以单色涂料装饰。
日本是涂料生产大国，涂料年产量居世界第二位，仅次于美国，建筑涂料产量占涂料产量的30%，其产量和质量处于领先地位；日本使用建筑涂料更加广泛，不仅应用于内外墙壁、天顶、地面，还包括门窗、走廊、楼梯扶手、水箱、屋面防水层等建筑物的附属金属构件和木质构件。
西欧如德国、瑞士等国家，80%的建筑物外墙用涂料装饰，意大利和西班牙有66%的外墙使用涂料装饰。
近几年，亚太地区的建筑涂料得到了迅速发展，泰国的TOA公司建筑涂料的年产量为12万吨，覆盖本国市场的60%。1998年以来，新加坡把高档重型外墙硬饰材料用立法的形式限制使用，要求所有高层建筑装饰均用外墙涂料。这些国家从美化环境、减少污染出发，制定了相关的政策法规，为建筑涂料的迅速增长提供了有力支持。
世界涂料工业的显著特点是，世界级大公司依靠自身的技术优势和品牌优势，通过其战略购并，合作合资，合理布局涂料的生产和市场，使涂料工业向集团化、规模化和专业化的方向发展，以强化自身的优势竞争能力，从而达到全球合理化竞争的目的。
目前我国的建筑涂料的产量为居美国、日本之后的世界第三建筑涂料生产国。从某种意义上说，对涂料的消费反映出一个国家的经济发展水平。虽然我国使用的建筑涂料目前还以中低档为主且小型涂料厂产品的比例更大，但是我们应该相信，由于建筑涂料固有的优势，建筑涂料的研究者、生产者和使用者的不断努力以及科学技术的进步的必然趋势，建筑涂料行业将会越来越充满生机与活力，对国民经济的发展和美化人民生活环境的贡献也将越大。
2.2建筑涂料的发展趋势
当今世界涂料发展潮流正向“5E”迈进，即提高涂膜质量（Excellenceoffinish)、方便施工（Easy of application）、节省资源（Economics）、节省能源（Energy saving）和适应环境（Ecology）。涂料的研究应向水性化、高固体分化、高性能化和功能化方向发展，环境友好涂料（或称绿色涂料）是人们的共同期待。 今后，建筑涂料应向着耐候性、耐沾污性优异、减少 VOC 和功能复合化方向发展。
（1）发展高性能外墙涂料生产技术，适应高居建筑外装饰的需求。所谓高性能就是指具有高耐候性、高耐沾污性、高保色性和低毒性。高性能外墙建筑涂料主要包括：水乳型高性能外墙涂料(如聚氨酯类、硅丙类、丙烯酸氟碳树脂类等)，其优异的耐侯性和耐沾污性，特别适于高层、超高层和市政及公共建筑外墙面装饰；脂肪族溶剂型丙烯酸涂料，具有低污染和高固体分的特点，同时具有优异的耐老化性及耐沾污性。
（2）发展低 VOC 环保型和低毒型建筑涂料。开发推广水性涂料系列，开发环保型内墙乳胶漆，发展安全溶剂型聚氨酯木质装饰涂料。
（3）发展建筑功能性涂料系列，尤以防火系列、防腐系列、防碳化和保温涂料为主。
3建筑节能涂料研究中存在的问题
3.1建筑外墙隔热涂料研究中存在的问题
对于反射性建筑隔热涂料，实验室研究比较成熟，也已经应用于建筑外墙隔热涂料中，而对于辐射型建筑隔热涂料，仅限于实验室研究阶段，并没有在实际建筑涂料生产中应用。难点所在：
（1）对乳液成膜物的选择和研发上，高性能的建筑外墙涂料离不开一种性能优异的成膜物，如何根据建筑用乳液的特点，研制出高性能的乳液具有一定的困难。
（2）所选隔热材料的性能测试。由于对光、热的反射、吸收及辐射理论研究的欠缺，对隔热材料的性能研究起来有较大的困难。
（3）应用中空微珠和红外陶瓷粉等隔热材料的理论研究比较成熟，但其试验及在建筑涂料中的应用等研究甚少，需进行大量试验研究。
（4）对于建筑隔热涂料的性能指标以及隔热性能的测试，国家尚无相应的评价标准。因而对于隔热效果的评价，也仅限于定性的分析与比较。
3.2透明隔热涂料研究中存在的问题
随着材料科学及其相关测试技术的进步，最近几年来,透明隔热纳米涂料得到了迅速
的发展,取得了一定的成绩，但还存在许多问题：
（1）透明隔热涂料中起主要作用的是具有隔热效果的无机纳米材料，目前在材料的选择上还比较模糊，缺乏对材料选择和处理的系统研究，急需建立相应的数据库。
（2）纳米材料的不稳定性是纳米涂料发展的最大障碍，为此还要进一步加强对无机纳米材料的分散、稳定性及其表面处理技术的研究，探索纳米材料与涂料间的相互作用机理，开发高效新型分散稳定剂，以提高纳米材料在涂料中的改性效果。
（3）由于纳米材料具有与传统材料不同的光、热、磁等性能。它与材料的相容性及其副作用如光降解高聚物等还有必要作更一步的研究。
（4）对涂料体系的研究，目前水性体系已经研发成功，但存在一系列问题，如涂料与玻璃表面的黏结问题、表干实干时间较长问题等等。
参考文献：
[1]徐峰.对我国建筑保温隔热涂料应用与发展的几点认识[J].上海涂料,2005
纳米材料生产技术范文5
1、各国竞相出台纳米科技发展战略和计划
由于纳米技术对国家未来经济、社会发展及国防安全具有重要意义，世界各国（地区）纷纷将纳米技术的研发作为21世纪技术创新的主要驱动器，相继制定了发展战略和计划，以发表和推进本国纳米科技的发展。目前，世界上已有50多个国家制定了国家级的纳米技术计划。一些国家虽然没有专项的纳米技术计划，但其他计划中也往往包含了纳米技术相关的研发。
（1）发达国家和地区雄心勃勃
为了抢占纳米科技的先机，美国早在2000年就率先制定了国家级的纳米技术计划（NNI），其宗旨是整合联邦各机构的力量，加强其在开展纳米尺度的科学、工程和技术开发工作方面的协调。2003年11月，美国国会又通过了《21世纪纳米技术研究开发法案》，这标志着纳米技术已成为联邦的重大研发计划，从基础研究、应用研究到研究中心、基础设施的建立以及人才的培养等全面展开。
日本政府将纳米技术视为“日本经济复兴”的关键。第二期科学技术基本计划将生命科学、信息通信、环境技术和纳米技术作为4大重点研发领域，并制定了多项措施确保这些领域所需战略资源（人才、资金、设备）的落实。之后，日本科技界较为彻底地贯彻了这一方针，积极推进从基础性到实用性的研发，同时跨省厅重点推进能有效促进经济发展和加强国际竞争力的研发。
欧盟在2002—2007年实施的第六个框架计划也对纳米技术给予了空前的重视。该计划将纳米技术作为一个最优先的领域，有13亿欧元专门用于纳米技术和纳米科学、以知识为基础的多功能材料、新生产工艺和设备等方面的研究。欧盟委员会还力图制定欧洲的纳米技术战略，目前，已确定了促进欧洲纳米技术发展的5个关键措施：增加研发投入，形成势头；加强研发基础设施；从质和量方面扩大人才资源；重视工业创新，将知识转化为产品和服务；考虑社会因素，趋利避险。另外，包括德国、法国、爱尔兰和英国在内的多数欧盟国家还制定了各自的纳米技术研发计划。
（2）新兴工业化经济体瞄准先机
意识到纳米技术将会给人类社会带来巨大的影响，韩国、中国台湾等新兴工业化经济体，为了保持竞争优势，也纷纷制定纳米科技发展战略。韩国政府2001年制定了《促进纳米技术10年计划》，2002年颁布了新的《促进纳米技术开发法》，随后的2003年又颁布了《纳米技术开发实施规则》。韩国政府的政策目标是融合信息技术、生物技术和纳米技术3个主要技术领域，以提升前沿技术和基础技术的水平；到2010年10年计划结束时，韩国纳米技术研发要达到与美国和日本等领先国家的水平，进入世界前5位的行列。
中国台湾自1999年开始，相继制定了《纳米材料尖端研究计划》、《纳米科技研究计划》，这些计划以人才和核心设施建设为基础，以追求“学术卓越”和“纳米科技产业化”为目标，意在引领台湾知识经济的发展，建立产业竞争优势。
（3）发展中大国奋力赶超
综合国力和科技实力较强的发展中国家为了迎头赶上发达国家纳米科技发展的势头，也制定了自己的纳米科技发展战略。中国政府在2001年7月就了《国家纳米科技发展纲要》，并先后建立了国家纳米科技发表协调委员会、国家纳米科学中心和纳米技术专门委员会。目前正在制定中的国家中长期科技发展纲要将明确中国纳米科技发展的路线图，确定中国在目前和中长期的研发任务，以便在国家层面上进行发表与协调，集中力量、发挥优势，争取在几个方面取得重要突破。鉴于未来最有可能的技术浪潮是纳米技术，南非科技部正在制定一项国家纳米技术战略，可望在2005年度执行。印度政府也通过加大对从事材料科学研究的科研机构和项目的支持力度，加强材料科学中具有广泛应用前景的纳米技术的研究和开发。
2、纳米科技研发投入一路攀升
纳米科技已在国际间形成研发热潮，现在无论是富裕的工业化大国还是渴望富裕的工业化中国家，都在对纳米科学、技术与工程投入巨额资金，而且投资迅速增加。据欧盟2004年5月的一份报告称，在过去10年里，世界公共投资从1997年的约4亿欧元增加到了目前的30亿欧元以上。私人的纳米技术研究资金估计为20亿欧元。这说明，全球对纳米技术研发的年投资已达50亿欧元。
美国的公共纳米技术投资最多。在过去4年内，联邦政府的纳米技术研发经费从2000年的2.2亿美元增加到2003年的7.5亿美元，2005年将增加到9.82亿美元。更重要的是，根据《21世纪纳米技术研究开发法》，在2005～2008财年联邦政府将对纳米技术计划投入37亿美元，而且这还不包括国防部及其他部门将用于纳米研发的经费。
日本目前是仅次于美国的第二大纳米技术投资国。日本早在20世纪80年代就开始支持纳米科学研究，近年来纳米科技投入迅速增长，从2001年的4亿美元激增至2003年的近8亿美元，而2004年还将增长20%。
在欧洲，根据第六个框架计划，欧盟对纳米技术的资助每年约达7.5亿美元，有些人估计可达9.15亿美元。另有一些人估计，欧盟各国和欧盟对纳米研究的总投资可能两倍于美国，甚至更高。
中国期望今后5年内中央政府的纳米技术研究支出达到2.4亿美元左右；另外，地方政府也将支出2.4亿～3.6亿美元。中国台湾计划从2002～2007年在纳米技术相关领域中投资6亿美元，每年稳中有增，平均每年达1亿美元。韩国每年的纳米技术投入预计约为1.45亿美元，而新加坡则达3.7亿美元左右。
就纳米科技人均公共支出而言，欧盟25国为2.4欧元，美国为3.7欧元，日本为6.2欧元。按照计划，美国2006年的纳米技术研发公共投资增加到人均5欧元，日本2004年增加到8欧元，因此欧盟与美日之间的差距有增大之势。公共纳米投资占GDP的比例是：欧盟为0.01%，美国为0.01%，日本为0.02%。
另外，据致力于纳米技术行业研究的美国鲁克斯资讯公司2004年的一份年度报告称，很多私营企业对纳米技术的投资也快速增加。美国的公司在这一领域的投入约为17亿美元，占全球私营机构38亿美元纳米技术投资的46%。亚洲的企业将投资14亿美元，占36%。欧洲的私营机构将投资6.5亿美元，占17%。由于投资的快速增长，纳米技术的创新时代必将到来。
3、世界各国纳米科技发展各有千秋
各纳米科技强国比较而言，美国虽具有一定的优势，但现在尚无确定的赢家和输家。
（1）在纳米科技论文方面日、德、中三国不相上下
根据中国科技信息研究所进行的纳米论文统计结果，2000—2002年，共有40370篇纳米研究论文被《2000—2002年科学引文索引（SCI）》收录。纳米研究论文数量逐年增长，且增长幅度较大，2001年和2002年的增长率分别达到了30.22%和18.26%。
2000—2002年纳米研究论文，美国以较大的优势领先于其他国家，3年累计论文数超过10000篇，几乎占全部论文产出的30%。日本（12.76%）、德国（11.28%）、中国（10.64%）和法国（7.89%）位居其后，它们各自的论文总数都超过了3000篇。而且以上5国2000—2002年每年的纳米论文产出大都超过了1000篇，是纳米研究最活跃的国家，也是纳米研究实力最强的国家。中国的增长幅度最为突出，2000年中国纳米论文比例还落后德国2个多百分点，到2002年已经超过德国，位居世界第三位，与日本接近。
在上述5国之后，英国、俄罗斯、意大利、韩国、西班牙发表的论文数也较多，各国3年累计论文总数都超过了1000篇，且每年的论文数排位都可以进入前10名。这5个国家可以列为纳米研究较活跃的国家。
另外，如果欧盟各国作为一个整体，其论文量则超过36%，高于美国的29.46%。（2）在申请纳米技术发明专利方面美国独占鳌头
据统计：美国专利商标局2000—2002年共受理2236项关于纳米技术的专利。其中最多的国家是美国（1454项），其次是日本（368项）和德国（118项）。由于专利数据来源美国专利商标局，所以美国的专利数量非常多，所占比例超过了60%。日本和德国分别以16.46%和5.28%的比例列在第二位和第三位。英国、韩国、加拿大、法国和中国台湾的专利数也较多，所占比例都超过了1%。
专利反映了研究成果实用化的能力。多数国家纳米论文数与专利数所占比例的反差较大，在论文数最多的20个国家和地区中，专利数所占比例超过论文数所占比例的国家和地区只有美国、日本和中国台湾。这说明，很多国家和地区在纳米技术研究上具备一定的实力，但比较侧重于基础研究，而实用化能力较弱。
（3）就整体而言纳米科技大国各有所长
美国纳米技术的应用研究在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪等领域快速发展。随着纳米技术在癌症诊断和生物分子追踪中的应用，目前美国纳米研究热点已逐步转向医学领域。医学纳米技术已经被列为美国国家的优先科研计划。在纳米医学方面，纳米传感器可在实验室条件下对多种癌症进行早期诊断，而且，已能在实验室条件下对前列腺癌、直肠癌等多种癌症进行早期诊断。2004年，美国国立卫生研究院癌症研究所专门出台了一项《癌症纳米技术计划》，目的是将纳米技术、癌症研究与分子生物医学相结合，实现2015年消除癌症死亡和痛苦的目标；利用纳米颗粒追踪活性物质在生物体内的活动也是一个研究热门，这对于研究艾滋病病毒、癌细胞等在人体内的活动情况非常有用，还可以用来检测药物对病毒的作用效果。利用纳米颗粒追踪病毒的研究也已有成果，未来5～10年有望商业化。
虽然医学纳米技术正成为纳米科技的新热点，纳米技术在半导体芯片领域的应用仍然引人关注。美国科研人员正在加紧纳米级半导体材料晶体管的应用研究，期望突破传统的极限，让芯片体积更小、速度更快。纳米颗粒的自组装技术是这一领域中最受关注的地方。不少科学家试图利用化学反应来合成纳米颗粒，并按照一定规则排列这些颗粒，使其成为体积小而运算快的芯片。这种技术本来有望取代传统光刻法制造芯片的技术。在光学新材料方面，目前已有可控直径5纳米到几百纳米、可控长度达到几百微米的纳米导线。
日本纳米技术的研究开发实力强大，某些方面处于世界领先水平，但尚未脱离基础和应用研究阶段，距离实用化还有相当一段路要走。在纳米技术的研发上，日本最重视的是应用研究，尤其是纳米新材料研究。除了碳纳米管外，日本开发出多种不同结构的纳米材料，如纳米链、中空微粒、多层螺旋状结构、富勒结构套富勒结构、纳米管套富勒结构、酒杯叠酒杯状结构等。
在制造方法上，日本不断改进电弧放电法、化学气相合成法和激光烧蚀法等现有方法，同时积极开发新的制造技术，特别是批量生产技术。细川公司展出的低温连续烧结设备引起关注。它能以每小时数千克的速度制造粒径在数十纳米的单一和复合的超微粒材料。东丽和三菱化学公司应用大学开发的新技术能把制造碳纳米材料的成本减至原来的1／10，两三年内即可进入批量生产阶段。
日本高度重视开发检测和加工技术。目前广泛应用的扫描隧道显微镜、原子力显微镜、近场光学显微镜等的性能不断提高，并涌现了诸如数字式显微镜、内藏高级照相机显微镜、超高真空扫描型原子力显微镜等新产品。科学家村田和广成功开发出亚微米喷墨印刷装置，能应用于纳米领域，在硅、玻璃、金属和有机高分子等多种材料的基板上印制细微电路，是世界最高水平。
日本企业、大学和研究机构积极在信息技术、生物技术等领域内为纳米技术寻找用武之地，如制造单个电子晶体管、分子电子元件等更细微、更高性能的元器件和量子计算机，解析分子、蛋白质及基因的结构等。不过，这些研究大都处于探索阶段，成果为数不多。
欧盟在纳米科学方面颇具实力，特别是在光学和光电材料、有机电子学和光电学、磁性材料、仿生材料、纳米生物材料、超导体、复合材料、医学材料、智能材料等方面的研究能力较强。
中国在纳米材料及其应用、扫描隧道显微镜分析和单原子操纵等方面研究较多，主要以金属和无机非金属纳米材料为主，约占80%，高分子和化学合成材料也是一个重要方面，而在纳米电子学、纳米器件和纳米生物医学研究方面与发达国家有明显差距。
4、纳米技术产业化步伐加快
目前，纳米技术产业化尚处于初期阶段，但展示了巨大的商业前景。据统计：2004年全球纳米技术的年产值已经达到500亿美元，2010年将达到14400亿美元。为此，各纳米技术强国为了尽快实现纳米技术的产业化，都在加紧采取措施，促进产业化进程。
美国国家科研项目管理部门的管理者们认为，美国大公司自身的纳米技术基础研究不足，导致美国在该领域的开发应用缺乏动力，因此，尝试建立一个由多所大学与大企业组成的研究中心，希望借此使纳米技术的基础研究和应用开发紧密结合在一起。美国联邦政府与加利福尼亚州政府一起斥巨资在洛杉矾地区建立一个“纳米科技成果转化中心”，以便及时有效地将纳米科技领域的基础研究成果应用于产业界。该中心的主要工作有两项：一是进行纳米技术基础研究；二是与大企业合作，使最新基础研究成果尽快实现产业化。其研究领域涉及纳米计算、纳米通讯、纳米机械和纳米电路等许多方面，其中不少研究成果将被率先应用于美国国防工业。
美国的一些大公司也正在认真探索利用纳米技术改进其产品和工艺的潜力。IBM、惠普、英特尔等一些IT公司有可能在中期内取得突破，并生产出商业产品。一个由专业、商业和学术组织组成的网络在迅速扩大，其目的是共享信息，促进联系，加速纳米技术应用。
日本企业界也加强了对纳米技术的投入。关西地区已有近百家企业与16所大学及国立科研机构联合，不久前又建立了“关西纳米技术推进会议”，以大力促进本地区纳米技术的研发和产业化进程；东丽、三菱、富士通等大公司更是纷纷斥巨资建立纳米技术研究所，试图将纳米技术融合进各自从事的产业中。
欧盟于2003年建立纳米技术工业平台，推动纳米技术在欧盟成员国的应用。欧盟委员会指出：建立纳米技术工业平台的目的是使工程师、材料学家、医疗研究人员、生物学家、物理学家和化学家能够协同作战，把纳米技术应用到信息技术、化妆品、化学产品和运输领域，生产出更清洁、更安全、更持久和更“聪明”的产品，同时减少能源消耗和垃圾。欧盟希望通过建立纳米技术工业平台和增加纳米技术研究投资使其在纳米技术方面尽快赶上美国。
纳米材料生产技术范文6
20世纪80年代以前，纳米TiO2的研究开发目的主要是作为精细陶瓷原料、催化剂、传感器等，需求量不大，没有形成大的生产规模。80年代以后，开发的纳米TiO2用作透明效应和紫外线屏蔽剂，为纳米TiO2打开了市场，使纳米TiO2的生产和需求大大增加，成为钛白工业和涂料工业的一个新的增长点。
由于纳米TiO2在催化及环境保护等方面具有广阔的应用前景，并可用于日用产品、涂料、电子、电力等工业部门，因此，纳米TiO2展现出巨大的市场前景。日本、美国、英国、德国和意大利等国对纳米TiO2进行了深入的研究，并已实现纳米TiO2的工业化生产。目前全世界已经有十几家公司生产纳米TiO2，总生产能力估计在(6000～10000)t/a，单线生产能力一般为(400～500)t/a。
根据莎哈里本公司统计，2003年全球纳米TiO2销售量仅为1800t左右，其消费量与产品应用见表1。
表12003年全球纳米TiO2消费量与产品应用
产品应用
消费量/t
UV-吸收剂
1000
光催化剂
<100
化学催化剂
<500
装饰既随角异色
100
表面吸附剂
<50
其它
50
近几年，有关纳米TiO2的新建装置已很少报道，主要是已建成装置的生产能力已远远超出市场的实际消费量，多数厂家处于开工不足或停产的状态。主要原因是目前国际上公认的纳米TiO2制备和应用技术还有待于提高，技术要点和难点主要表现在以下几个方面：①国际上纳米TiO2的价格为(30～40)万元/t，其成本大致是销售价格的2/5，原料和工艺路线的选择是降低生产成本的关键因素；②纳米TiO2的晶型和粒度控制技术；③金红石型纳米TiO2的表面处理技术；④纳米TiO2应用分散技术；⑤纳米TiO2应用功能的提升技术：⑥纳米TiO2产业化成套技术。由于以上条件的制约，使得纳米TiO2的应用和发展受到限制。
我国纳米TiO2的现状
在国外普遍开展了纳米TiO2的制备和应用技术开发，并取得了阶段性成果，我国纳米TiO2的研究在“九五”期间形成了，据了解，进行纳米粉体制备技术研究的科学院所和高校几乎都在进行和进行过纳米TiO2的研究。重庆大学应用化学系是国内最早(1989年)研究纳米TiO2的单位，华东理工大学、中国科学院上海硅酸盐研究所是目前研究技术较全面、报道最多的单位。国内主要研究单位与制备方法见表2。
表2国内纳米TiO2的制备方法与研究单位
制备方法
研究单位
气相水解法
永新一沈阳化工股份公司
气相氧化法
华东理工大学
胶溶法
重庆大学、吉林大学
溶胶-凝胶法
中国科学院固体物理研究所、华东理工大学、西北大学
化学沉淀法
北京首创纳米公司、成都科技大学、东北大学
目前，国内涉足纳米TiO2生产的公司约有十家，总生产能力在1000多吨。四川攀枝花钢铁(集团)公司钢铁研究院年产200t生产装置是我国技术装备较先进、品种最为齐全的装置，可以生产金红石型和锐钛型两大系列各有4个(10～40)nm的粉体品种；由淮北芦岭煤矿和腾岭工贸有限公司共同组建的安徽科纳新材料有限公司年产100t生产基地在宿州市建成；江苏河海纳米科技股份有限公司投资5000万元，已经建成年产500t的规模；青岛科技大学纳米材料重点实验室与海尔集团联合开发的首条具有百吨生产能力的生产线已经建成并一次试车成功；济南裕兴化工总厂拥有先进的纳米TiO2生产线(已通过省级鉴定)，具备年产100t生产能力，可提供纳米锐钛型、金红石型的粉体和浆料共4个品种、多种规格的产品；此外，四川永禄科技有限公司、浙江舟山明日纳米有限公司、江苏五菱常泰纳米材料有限公司、河北茂源化工有限公司纳米TiO2装置也已建成。
纳米TiO2的发展
1）纳米TiO2生产的特点
纵观国外纳米TiO2的生产，存在着以下特点：生产原料主要为四氯化钛、硫酸氧钛，生产方法主要有气相法和液相法。气相法主要有以四氯化钛为原料的氢氧火焰水解法，而液相法主要是以四氯化钛和硫酸氧钛为原料的化学沉淀法，且多数生产厂家为钛白粉生产厂，充分利用了原有氯化法和硫酸法生产装置的中间产物、生产技术、公用工程和生产管理方面的经验。
我国纳米TiO2的研究和生产具有以下几个特点：①对纳米TiO2的研究多、面广，力量分散，低水平的重复性研究现象严重，企业介入的力度不够；②重点进行了纳米TiO2制备技术的开发，对纳米TiO2的应用技术开发力度较小，尤其是有关应用的关键技术没有突破性进展；③工程开发能力薄弱，因纳米TiO2项目一般投资较小，一些大型的工程公司(设计院)对工程化的兴趣不大，不愿投入人力物力进行工程开发，④生产规模小、基本采用湿法工艺，土法上马，产品质量差，现有市场空间较小，没有给企业带来想象中的高利润。目前，我国纳米TiO2的市场价格大致为(7～42)万元/t，因为晶型、质量和产地不同价格差距较大，国内生产的产品价格为(7～24)万元/t。
2）我国纳米TiO2生产的发展建议
生产工艺的比较
气相法反应速度快，能实现连续化生产，而且制备的纳米TiO2纯度高、分散性好、团聚少、比表面活性大，产品特别适合于精细陶瓷材料、催化剂材料和电子材料。但气相法反应在高温下瞬间完成，要求反应物料在较短的时间内达到微观上的均匀混合，对反应器的形式、设备的材质、加热方式、进料方式均有很高的要求。目前气相法在我国处于小试阶段，欲达到工业化生产，还要解决一系列工程问题和设备材质问题。
与气相法相比，液相法生产的原料成本低了一个数量级。而且具有原料无毒、无危险性、常温液相反应、工艺过程简单易控制、易扩大到工业规模生产、三废污染少、产品质量稳定等优点。因此；液相法中硫酸氧钛和四氯化钛液相中的化学沉淀法最具工业化发展潜力。
原料生产路线
我国钛白工业近十年来发生了很大的变化，取得了令人瞩目的成就，其硫酸法钛白的生产已与国外先进技术差距不多，总生产能力已跃居世界第二位，仅次于美国。
根据纳米TiO2的生产特点，结合国内钛白生产的具体情况，我们提出了以硫酸法生产的中间产物硫酸氧钛为原料的生产路线，充分利用我国在硫酸法钛白工业生产中所取得的技术，以及工程化方面的经验，发展我国的纳米TiO2工业。
生产规模的确定
目前，国内纳米TiO2的需求量一种观点认为应在1万t左右，一种观点认为在1000t以下，我们认为在目前的情况下，后一种观点可能更符合国内的现实。目前国内纳米TiO2的生产能力已经能够满足现有市场的需求，但随着我国纳米产品的普及程度和人们消费观念的改变以及我国整体经济呈现稳步发展的态势，纳米TiO2必将迎来广阔的市场发展空间。因此，新上项目应在(400～500)t/a的生产规模，同时最好建在钛白生产厂内。
生产方法的选择
化学沉淀法一般分为均匀沉淀法、直接沉淀法和共沉淀法三种。其中均匀沉淀法具有工艺简单、产品质量好、易于操作等特点，是最具工业化发展前景的一种制备方法。均匀沉淀法是利用某一化学反应使溶液中的构晶离子由溶液中缓慢、均匀地释放出来。该方法中，加入溶液的沉淀剂不立刻与沉淀组分发生反应，而是通过化学反应使沉淀剂在整个溶液中缓慢生成，使之通过溶液中的化学反应缓慢生成沉淀剂，只要控制好生成沉淀剂的速度，就可避免浓度不均匀现象，使过饱和度控制在适当的范围内，从而控制粒子的生长速度，获得粒度均匀、致密、便于洗涤、纯度高的纳米粒子，常用的均匀沉淀剂为尿素等。以硫酸氧钛为前驱物，以尿素为沉淀剂制备纳米二氧化钛的反应原理为：尿素水溶液在70℃左右开始水解，其反应式为：CO(NH2)2+3H2O=2NH3·H2O+CO2
由于尿素的分解速度受加热温度和尿素浓度的控制，因此可以使尿素分解速度降得很低，从而可得粒径分布均匀和粒径小的纳米TiO2。尿素的分解产物CO2和NH3，在反应或煅烧后均为气体，易挥发，不会对产品的纯度和质量造成影响。生成沉淀剂NH3·H2O在TiOSO4溶液中分布均匀、浓度低，使得沉淀物TiO(OH)2均匀生成：
TiOSO4+2NH3·H2O=TiO(OH)2+(NH4)2SO4
TiO(OH)2煅烧得到TiO2：
TiO(OH)2=TiO2+H2O
存在的问题
