关键词：纳米材料、环境保护、

纳米 TiO2

一、纳米材料及其性质

纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作

为基本单元构成的材料，这大约相当于 10~100 个原子紧密排列在一起的尺度。
从尺寸大小来说，通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在０.１微米以下
（注１米＝1000 毫米，１毫米＝1000 微米，１微米＝1000 纳米，１纳米＝１０埃），
即１００纳米以下。因此，颗粒尺寸在１～１００纳米的微粒称为超微粒材料，也是

一种纳米材料。纳米氧化铝显白色蓬松粉末状态，晶型是 γ-Al2O3。粒径是 20nm；比

≥

表面积 160m2/g。粒度分布均匀、纯度高、极好分散，其比表面高，具有耐高温的惰性，
高活性，属活性氧化铝；多孔性；硬度高、尺寸稳定性好，具有较强的表面酸性和一
定的表面碱性，被广泛应用作催化剂和催化剂载体等新的绿色化学材料。可广泛应用
于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧，特别是提高陶瓷的致密性、光洁
度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著。极好分
散，在溶剂水里面；溶剂乙醇、丙醇、丙二醇、异丙醇、乙二醇单丁醚、丙酮、丁酮、苯、二
甲苯内，不需加分散剂，搅拌搅拌即可以充分的分散均匀。在环氧树脂，塑料等中，
极好添加使用。

主要性质：

①表面效应

②电子能级不连续效应

③量子尺寸效应 ④小尺寸效应

⑤量子隧道效应 ⑥库伦阻塞效应

⑦介电限域效应

二、纳米技术在治理有害气体方面的应用

大气污染一直是各国政府需要解决的难题，空气中超标的二氧化硫(SO2)、一氧化碳

(CO)和氮氧化物（NOC）是影响人类健康的有害气体，纳米材料和纳米技术的应用能够
最终解决产生这些气体的污染源问题。工业生产中使用的汽油、柴油以及作为汽车燃料的
汽油、柴油等，由于含有硫的化合物在燃烧时会产生 S02 气体，这是 S02 的最大污染源。
所以石油提炼工业中有一道脱硫工艺以降低其硫的含量。纳米钛酸钴(CoTi03)是一种非常
好的石油脱硫催化剂。以 55-70nm

的钛酸钴半径作为催化活体多孔硅胶或 A1203 陶瓷

作为载体的催化剂，其催化效率极高。经它催化的石油中硫的含量小于 0.01％，达到国
际标准。