纳米技术与环境

第十二节　纳米技术与环境

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。

纳米钛酸钴（COTiO₃）是一种非常好的石油脱硫催化剂。以55～70mm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。工业生产中使用的煤燃烧也会产生SO₂气体，如果在燃烧的同时加入一种纳米级助烧催化剂不仅可以使煤充分燃烧，提高能源利用率，而且会使硫转化成固体的硫化物，而不产生二氧化硫气体，从而杜绝有害气体的产生。

最新研究成果表明，复合稀土化物的纳米级粉体有极强的氧化还原性能，这是其他任何汽车尾气净化催化剂所不能比拟的。新一代的纳米催化剂，将在汽车发动机汽缸里发挥催化作用，使汽油在燃烧时就不产生CO和NO_x，无需进行尾气净化处理。

纳米技术在污水处理方面的应用

污水中通常含有有毒有害物质、悬浮物、泥沙、铁锈、异味污染物、细菌病毒等。污水治理就是将这些物质从水中去除。由于传统的水处理方法效率低、成本高、存在二次污染等问题，污水治理一直得不到很好解决。纳米技术的发展和应用很可能彻底解决这一难题。

污水中的贵金属是对人体极其有害的物质。它从污水中流失，也是资源的浪费。纳米技术可以将污水中的贵金属如金、钌、钯、铂等完全提炼出来，变害为宝。一种新型的纳米级净水剂具有很强的吸附能力。它的吸附能力和絮凝能力是普通净水剂三氯化铝的10—20倍。因此它能将污水中悬浮物完全吸附并沉淀下来，先使水中不含悬浮物，然后采用纳米磁性物质、纤维和活性炭等净化装置，能有效地除去水中的铁锈、泥沙以及异味等污染物。经前二道净化工序后，水体清澈，没有异味，口感也较好。再经过带有纳米孔径的特殊水处理膜和带有不同纳米孔径的陶瓷小球组装的处理装置后，可以将水中的细菌、病毒100%去除，得到高质量的纯净水，完全可以直接饮用。这是因为细菌、病毒的直径比纳米大，在通过纳米孔径的膜和陶瓷小球时，就会被过滤掉，水分子及水分子直径以下的矿物质、元素则保留下来。

该技术在医学领域血透中已开始应用，有“体外肾脏”之称。肝、肾功能衰竭者饮用这种水后，会大大减轻肝、肾脏的负担。