10倍;超细的铁微粒作为催化剂可以在低温将二氧化碳分解为碳和水,超细铁粉可在苯气相
热分解中起成核作用,从而生成碳纤维。
3.2 纳米固体材料
  纳米固体材料通常指由尺寸小于15nm的超微颗粒在高压力下压制成型,或再经一定热处
理工序后所生成的致密型固体材料。纳米固体材料的主要特征是具有巨大的颗粒间界面,
如5nm颗粒所构成的固体每立方厘米将含1019个晶界,原子的扩散系数要比大块材料高
1014 1016倍,从而使得纳米材料具有高韧性。如将纳米陶瓷退火使晶粒长大到微米量级,又
将恢复通常陶瓷的特性,因此可以利用纳米陶瓷的范性对陶瓷进行挤压与轧制加工,随后进
行热处理,使其转变为通常陶瓷,或进行表面热处理,使材料内部保持韧性,但表面却显示出
高硬度高耐磨性与抗腐蚀性。电子陶瓷发展的趋势是超薄型(厚度仅为几μm),为了保证均
质性,组成的粒子直径应为厚度的1%左右,因此需用超微颗粒为原材料。
3.3 纳米颗粒膜材料
  颗粒膜材料是指将颗粒嵌于薄膜中所生成的复合薄膜,通常选用两种在高温互不相溶的
组元制成复合靶材,在基片上生成复合膜,当两组分的比例大致相当时。就生成迷阵状的复
合膜,因此改变原始靶材中两种组分的比例可以很方便地改变颗粒膜中的颗粒大小与形态 ,
从而控制膜的特性。对金属与非金属复合膜,改变组成比例可使膜的导电性质从金属导电
型转变为绝缘体颗粒膜材料有诸多应用例如作为光的传感器,金颗粒膜从可见光到红外光
的范围内,光的吸收效率与波长的依赖性甚小,从而可作为红外线传感元件。铬——氧化二
铬颗粒膜对太阳光有强烈的吸收作用,可以有效地将太阳光转变为热能。超微颗粒虽有众
多优点,但在工业上尚未形成较大的规模,其主要原因是价格较高,两颗粒膜的应用则不受
价格因素的影响,这是超微颗粒实用化的很重要的方向。
3.4 纳米磁性液体材料
  磁性液体是由超细微粒包覆一层长键的有机表面活性剂,高度弥散于一定基液中,而构成
稳定的具有磁性的液体。它可以在外磁场作用下整体地运动,因此具有其他液体所没有的
磁控特性。常用的磁性液体采用铁氧体微颗粒制成,它的饱和磁化强度大致上低于0.4T。目
前研制成功的由金属磁性微粒制成的磁性液体,其饱和磁化强度可比前者高四倍。国外磁
性液体已商品化, 美、日、英等国均有磁性液体公司, 供应各种用途的磁性液体及其器件。
4 纳米技术在环境保护领域的应用
4.1 用纳米技术处理废水净化空气
  纳米级的净化物质具有一定的吸附能力,可以将污水中的一些悬浮物, 粒子等污染物除去, 
用纳米膜可以制成很高效的过滤装置,可以去除污水中直径比纳米大的细菌、病毒等而水
分子及一些矿物质元素被保留下来。此外,应用光催化技术, 纳米TiO 2 可以对污水中的一
些有机物进行降解,并且无二次污染。中国科学院利用太阳光和纳米TiO2对十二烷基苯磺
酸钠水溶液进行了降解, 效果十分明显。纳米TiO2 能对水中的重金属离子通过光生电子产
生很强的还原能力, C

6+

具有很强的致癌性, 地表水中C

6+

 最高允许含量为0 . 1mg / l。

 通过

TiO 2的光催化还原可使85% 的C

6+

被还原, 这在实际应用中处理含废水有着重要意义。另外,

纳米TiO2对于水中的卤化脂肪烃、染料、硝基芳烃、卤化苯胺、多环芳烃、表面活性剂、农药
等都能有效地进行光催化反应,达到脱色矿化最终分解为CO2和H2 O, 从而消除有机物对
环境的污染的目的。福州大学光催化研究所张星副教授称,国际上流行的室内空气清洁技
术,到目前为止,主要有三种:负离子发生技术,活性炭过滤吸收技术和眼下最尖端的纳米材
料光催化分解污染物质技术。前两种技术,虽然能够分别增加负氧离子密度、过滤部分有害
物质,但都不如光催化技术,无痕无迹自然分解,没有介质饱和的顾虑。纳米材料光催化新技
术,将广泛应用于室内空气改善领域,给追求健康生活的中国人带来一片“都市森林”。TiO2
光催化剂可使空气中的氮氧化物和硫氧化物形成相对应的酸。而利用TiO2微粉制成的光催