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納米材料行業分析范文第1篇

關鍵詞：納米材料　化工生產　應用

納米材料，又被稱為超細微粒或超細粉未，指的是一種處于原子簇同宏觀物體過渡交界處的物質，同體塊材料不同，但是也非單個原子。納米材料由于其典型的結構層次，因而為其帶來許多其他物質無法替代的特點和作用，例如其具有體積、表面及量子尺寸等多種效應，同時還具有許多典型的物化性質，因而在許多領域，尤其是在光、電、磁、催化等領域方面的應用相當有價值。下文重點就納米材料在化工生產領域方面的具體應用進行探討。

一、在化工涂料領域的應用

于納米材料具有典型的表面及其結構特點，因而其自身擁有許多其他材料所不具備的優良性能，因而應用前景十分樂觀。借助于傳統的涂層技術，同時進行納米材料的添加即可得到性能良好的納米復合涂層體系，由于兼顧了納米材料的優良特性，這是傳統涂層無法達到的功能和效果，一方面，納米材料的添加不僅提高了涂層的防護功能，避免了紫外線的傷害及大氣的侵蝕，同時還能更好地抵抗降解作用，防止涂層發生便色，應用在衛生用具方面還具有抗菌保潔的功能。將納米符合涂層系統應用在標牌之上還可利用納米材料特殊的光學特性，實現對太陽能的吸收和儲存效果，這樣就達到了節能的效果。將納米材料添加到諸如玻璃或涂料等建材產品中，可進一步提高光透射及其熱傳遞的效果，進而獲得隔熱阻燃等功能。若將納米TiO2添加到汽車的金屬閃光面漆等裝飾噴涂行業中，所得到的色彩效果豐富且神秘，使得汽車面漆舊貌換新顏。再如納米SiO2作為一種抗輻射材料，在涂料中添加后可成倍地提高涂料的光潔度、抗老化性能及其強度。由此可見，納米復合體系涂層不僅應用前景十分樂觀，同時還推動了復合材料的進一步開發、研究及其應用。

二、在化學催化領域的應用

化工生產過程中基本上都離不開催化劑的作用，它不僅能夠有效地進行化學反應時間的控制，還可以大幅度地提高化學反應速率及其效率。但是，應當注意的是多數化學催化劑的化學催化效率仍相對較低，且制備過程復雜困難，多數憑經驗進行，并未形成一個成熟的生產體系，因而不僅浪費了大量的生產原料，還直接降低了經濟效益，同時還為環境帶來了污染。納米材料由于其表面活性中心相對較多，因而為催化劑提供了最必要的前提條件。采用納米材料作為化工催化劑不僅可以大幅度提高化學反應速率及其效率，控制化學反應時間，還使得許多之前無法反應的化學粒子間發生化學反應。例如已有報道稱采用硅膠作為反應基質而 獲得了化學催化活性極高的TiO/SiO2的負載型光化學催化劑。采用Ni 或者Cu-Zn化合物所制得的納米顆粒不僅是許多氫化反應中多種有機化合物的良好催化劑，且價格較昂貴的鉑、鈕催化劑要便宜的多。再如，納米鉑黑催化劑可以將乙烯氧化反應溫度從之前的600℃降到室溫下即可進行反應。將納米微粒作為化學催化劑，不僅可以提高化學反應的效率，優化化學反應的路徑，還能夠進一步推動化學反應速度等相關方面的研究，因而也是催化學科未來十分重要的一個研究課題，極有可能為化工催化領域帶來翻天覆地的改變。

三、在精細化工相關領域的應用

作為化工行業的另一個巨大領域，精細化工領域不僅產品數量多、用途廣，而且同人們的日常生活的各個方面都息息相關。將納米材料應用于精細化工領域可以大大提高精細化工的優越性和獨特性。如今，納米材料已經在精細化工領域中的橡膠、塑料及涂料等方面發揮了巨大的作用，如橡膠中進行納米SiO2的添加大大提高了橡膠原有的抗輻射及其抗紅外反射的作用。若將納米材料Al2O3及SiO2添加至普通橡膠之中，不僅可以大幅度提高其原有的耐磨性及其介電特性，同傳統的白炭黑填料的橡膠而言其彈性效果也得到了大幅度地提高。將納米材料添加至塑料中可大幅度提高其原有強度及其韌性，同時還提高了其致密效果及其防水效果。如今國外已將納米SiO2添加到了密封膠及粘合劑之中，因而大大提高了密封膠的密封性和粘合劑的粘合性。此外，超細TiO2也應用到了多個行業領域中，如涂料、塑料、化妝品及人造纖維等領域，最近還有報道稱將其應用到了于食品包裝及高檔汽車面漆中，大大提高了原有材料的性能。TiO2不僅可以將陽光中所含的紫外線吸收過來，同時還可以產生極強的光化活性，因而可通過光催化作用實現工業廢水中有機污染成分的有效降解，這種降解方式不僅除凈度極高，沒有二次污染，且適用性廣泛，因而在環保水處理領域具有極好的應用前景。

四、在醫藥領域方面的應用

如今，隨著科技的不斷發展，人們對于藥物方面的需求度也在不斷提高。如何更好地控制藥物的釋放，降低藥物的副作用，盡可能提高藥效，實現藥物的定向治療作用已經成為擺在許多研究人員面前的一個重要課題。納米材料的出現方便了藥物在人體內的傳輸過程，同時，通過納米材料的包裹，其中的智能藥物進入人體消化系統后不僅可以主動進行搜索，還可以直接針對癌細胞進行攻擊，或進行損傷組織的修補。例如，有一種新型診斷儀器中應用了納米技術，僅需少量的血液即可通過其中的特殊蛋白或DNA檢測出疾病。

目前，美國已經研制出了將納米磁性材料作為藥物載體的一種靶向藥物，即所謂的“定向導彈”。此技術主要是通過磁性納米微粒中所含的蛋白質表面實現對藥物的攜帶，當其進人體血管中后可以通過磁場的導航作用直接輸送至病變或組織損傷靶部位，進而將其中所包裹的藥物釋放出來。由于納米粒子尺寸極小，因而可以自由在血管中流動，所以可對身體任意部位的病變情況進行檢查及治療。此外，還有不少研究人員還研究了納米微粒在臨床醫療及其放射性治療等領域的應用情況。報道發現，我國已經成功地將納米材料技術應用于了醫學領域。例如，南京希科集團通過納米銀技術成功研制出了長效廣譜抗菌棉，這種廣譜抗菌棉中納米材料的應用原理主要是通過納米技術成功實現了將銀制成了納米級尺寸的超細小微粒，之后將其附著在棉織物上，由于銀具有極強的預防潰爛及其加速傷口愈合的功效，因此，納米技術處理之后使得銀的表面積得到了急劇地增大，同時還使其表面結構產生了巨大的變化，因而殺菌能力迅速提高了200倍左右，因而對于臨床外科預防細菌感染等方面具有相當好的抑制作用，因而就形成了具有廣譜抗菌效果的抗菌棉。

作為給藥系統，微米顆粒及納米顆粒材料的制備通常都具有如下基本性質，即無毒性、穩定性好、生物親和性好且同藥物之間無化學反應的產生。通常來說，納米微粒多用作一些毒副作用相對較大、生物半衰期較短、容易受到生物酶降解的一類藥物的給藥方式。如今，醫學領域中納米材料的應用已經發展成了一門科學，專門用來研究納米尺度上所進行的生物過程，并以生物學原理為基礎發展成立一門分子應用工程學科。例如，在金屬鐵的超細顆粒表面進行一層5到20納米厚的聚合物之后可進行大量蛋白質的固定，特別是酶分子，這樣就可以實現對生化反應的控制作用。這種技術在生化技術領域及酶工程領域都具有相當重要的應用。

參考文獻

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納米材料行業分析范文第2篇

1．1納米材料的鑒別和表征

目前，由于不斷有研究工作揭示出與納米材料相關的風險。企業為規避監管，可能不會宣稱其產品使用了納米材料或者在產品的生產過程中應用了納米技術。因為國家食品藥品監督管理總局早在2006年就將納米產品從Ⅱ類升級為Ⅲ類，并對其安全性和有效性進行審慎的考察。因此，企業并不以納米技術作為其產品的主要宣傳點，在這類情況中，由于納米物質具有某些優異性能，或者在生產工藝中需要采用納米技術，從而可能產生一批沒有貼納米標簽的，實質上的納米產品。對于此類產品，在技術審評工作中，首先要求審評人員具備一定的專業知識，能夠從企業遞交的注冊資料中準確判斷產品中是否有納米物質成分，或者在生產中采用了納米技術。為了準確鑒別醫療器械中是否使用了納米材料，證明等同性非常重要。化學成分的相似性并不足以證明納米材料的等同性，因為納米材料是否呈現出特定性質可能取決于納米材料的化學成分和形狀，和(或)納米材料的來源(供貨方)。當判定了產品確實是納米產品之后，對于其安全性和有效性的把握，需要具備必要的納米表征手段知識。對含有納米材料的醫療器械的生物學效應的試驗和評價要求對納米材料進行全面表征。因為納米材料的毒性，不僅取決于其化學成分，也與其粒度(粒度分布)、長徑比、形狀、表面形貌、表面電勢、表面化學、親水(疏水性)、團聚(聚集)態等因素密切相關。因此，對于某些產品，可能需要根據掃描電鏡、透射電鏡、原子力顯微鏡、電感耦合等離子質譜等表征手段所獲得的圖像和數據來判斷其安全性和有效性。應該根據納米材料的類型和形式，以及器械的預期用途來選取表征方法。對特定物理化學參數的表征通常可采取多種方法。單一的表征方法可能無法提供對于參數的準確評估(例如:粒度分布、表面成分)。在該類情況下，如果可行，可能需要采取補充方法來對需要表征的性質進行充分評估，即采用兩種獨立的表征方法。需要特別注意的是，用不同的方法獲取的有關特定性質的結果不能直接進行對比。例如，正如指導性文件所指出的，對于粒徑測定，應至少采用兩種顯微鏡技術(例如:透射電鏡和激光掃描共聚焦顯微鏡)。為了對使用納米技術的醫療器械進行可靠的表征，需要毒理學、物理學、化學、工程學和其他專業領域的專家之間的跨專業合作。

1．2納米材料劑量

用于毒理學研究的劑量水平通常是以質量濃度為基礎。然而，納米材料的多個屬性可能會影響其毒理性質。普遍認為，除了質量濃度以外，還應使用包括表面積和數量濃度在內的其他參數來充分表征納米材料劑量。在確定用于納米材料體外研究的毒理學相關的劑量時，應該考慮可分沉淀物的可能性。小納米顆粒(例如:水動力學直徑＜40nm)與培養細胞層之間的接觸主要取決于擴散和對流力。由于沉降力的額外影響，在細胞培養基中形成的稍大的納米材料和納米材料聚集體的沉淀速度更快。這些因素，以及與蛋白質和培養基其他成分的相互作用，可能會影響直接接觸培養細胞的顆粒的數量。應該根據具體情況評價可分沉淀物出現的可能性。若有必要，應開展對于體外細胞劑量的分析性或計算性評估。目前，對介質中的劑量(分散/溶液濃度)或實際的納米顆粒細胞攝入/接觸量是否應該被用于劑量本身的表達還存在爭議。

1．3納米材料參照樣品

試驗結果的可靠性在一定程度上取決于是否可獲得適合的參照樣品。參照樣品指擁有一項或多項特性參數、具有足夠可重復性的已經確認的材料。可利用該材料或物質對儀器進行校準，評估測量方法或為材料賦值。納米尺度參照樣品的最初研發重點在于將其用于校準試驗儀器，而不是作為生物響應基準進行參照樣品研發。開發一種廣泛接受的參照樣品，包括在適合不同的試驗系統的陽性對照與陰性對照納米顆粒方面達成共識，已經成為納米材料風險評估的一個關鍵性要求。雖然參照樣品對于評估醫療器械中應用的納米材料至關重要，但是因為存在實際困難，研發進度還是很慢。認識到納米材料代表性樣本的可用性對于納米物質安全試驗的可重復性和可靠性至關重要。ISO/TC229nm技術委員會已提出使用“代表性試驗材料”，并且正對其進行討論。代表性試驗材料的擬議定義為“來自同一批的物質，在其一個或多個特定性質方面具有同質性和穩定性，被認為適合于開發用于針對除已表現出的同質性和穩定性以外的性質的試驗方法”。目前這種方法已被應用于OECD人造納米材料工作組的納米材料安全性試驗合作項目，該項目使用歐洲委員會聯合研究中心代表性納米材料庫中的代表性納米材料來進行。

1．4納米材料樣品制備

納米材料體積小，并且其物理化學特性可能發生改變，這使得與宏觀(非納米尺度)顆粒或化學物質的試驗相比，納米材料的樣品制備會遇到重大的挑戰。帶來挑戰的因素包括能加強納米材料反應性的表面性質;聚集或團聚顆粒的形成;納米顆粒在通過水合作用，部分溶解或其他過程的分散中發生的轉變;以及低濃度水平污染物對納米材料的物理化學性質和毒理性質的強烈潛在影響。如同其他類型的試驗樣品，納米物體有可能吸附到容器表面。因此，確認標稱濃度非常重要。對于研發針對含有納米材料的醫療器械的可靠的樣品制備方案來說，必須認識到這些問題。相比于使用常規材料的醫療器械，解決這些問題也許需要極大提高直接針對樣品制備的研發力度，并制定處理策略。由于其獨特的表面性質，納米材料對用于樣品制備的技術表現出極強的敏感性。顆粒之間以及顆粒與周圍環境之間的相互作用會影響顆粒的分散。分散的納米材料不一定呈現單分散顆粒的形式。呈聚集形式的單分散顆粒(由強結合或強融合的顆粒組成的顆粒)和呈團聚形式的非單分散顆粒(弱結合顆粒，聚集體，或兩者的混合體)可以出現在以液體、粉末和氣溶膠形式出現的納米材料中，除非通過表面電荷或立體效應進行穩定化處理。因此，樣品中納米材料的分散狀態和粒度分布可能隨時間變化。這一屬性對于制備浸提液和(或)儲存溶液和劑量分散溶液有著非常重要的意義，pH值、離子強度或分子成分的輕微調整就可能顯著改變顆粒分散度。基于該原因，受試品的穩定性對于在生物評價中獲取具有代表性的和可重復性的結果來說顯得尤為重要。納米材料的樣品制備可能包含對于制造商生產的或供應商提供的材料的表征，以及制備用于動物試驗或體外實驗的儲存溶液和劑量溶液。制備細節可能根據給藥途徑和遞送方法的不同而有所差別。

1．5納米材料對于生物相容性研究試驗的影響

將納米材料用于試驗系統時，必須認識到需要測定的一些性質可能會受到周圍環境的影響，并且在很大程度上依賴于周圍環境(例如:組織培養基、血液/血清、蛋白質存在)。與環境的相互作用可能導致納米材料本身發生暫時性改變，如通過獲得/脫落蛋白涂層，形成納米顆粒團聚/聚集，或納米材料其它方面的變化。由于這樣的變化可能會影響納米材料的特性，因此會影響納米材料的毒性特征。因此，納米材料應完全根據制造出來的形態/組成，以及最終用戶所接收的形式(如果該形式包含自由納米材料)進行表征。最后，還應該對最終產品中的納米材料進行評價。對于生物安全性評價，需要將納米材料分散在適當的介質中進行評價。這些介質與納米材料之間的相互作用可嚴重影響到納米材料在試驗系統中的表現。應該在試驗過程和試驗結果評價過程中考慮該因素。納米物體在生物環境中很容易將蛋白質迅速吸附在其表面，形成所謂的蛋白質“冕暈”。據報道，冕暈是由兩層結構組成，內層是由強結合的蛋白質組成，而外層是由快速交換的分子組成。蛋白質冕暈并不是靜態的，可能根據納米材料所處環境的不同而發生改變。作為有機體內的異物，納米材料的歸宿為從被吸收、分布、代謝到排泄/消除。眾所周知，納米材料表現出與其對應的常規材料不同的物理化學特性(力學、化學、磁學、光學或電學特性)，因此，可以合理的期望納米尺度材料會影響生物學行為，并且生物學行為會引發在細胞、亞細胞和生物分子層面(例如:基因和蛋白質)包括細胞攝取的各種不同反應。因此，與由常規材料引發的毒理學反應所不同的各種毒理學反應可能在接觸到納米材料后才會顯現。應該注意的是，不僅蛋白質會以冕暈形式參與這個過程，而且脂質也會參與這個過程。因此，毒物動力學研究應被視作針對含有納米材料的醫療器械開展的毒理學風險評估的一個部分。當接觸到生物環境的時候，納米材料會與蛋白質發生相互作用，這種相互作用的定量和定性水平取決于生理環境的性質(例如，血液、血漿、細胞質等)和納米材料的特性。同樣，當接觸到試驗介質的時候，納米材料也會與周圍環境發生相互作用并且/或者也會對環境產生干擾，這取決于其本身的性質和所接觸的條件;跟相應的常規材料相比，它們可能會有不同的表現。因此，對于任何被設計用來對醫療器械進行生物學評價的試驗方法，對其進行專門的驗證是十分有必要的。試驗方法的選擇將取決于納米材料的特性。在納米材料的毒性試驗中，有幾個已知的風險因素應該避免。對納米材料的毒性和最終結局了解的還不多，所以一些未知的隱患還會在將來逐漸顯露出來。由于納米材料的毒性試驗存在許多不確定性，所以公開透明變得至關重要。潛在的生物相互作用不是直接取決于分子的濃度或數量，而是取決于納米顆粒本身。在納米毒理學中，劑量反應關系的單位可能不是傳統意義的質量單位，而可能是以納米顆粒的數量或者他們的總表面積來表示劑量。除了表征以外，還應該以文件的形式記錄下實驗條件的詳細情況。

2納米材料標準化工作

納米材料行業分析范文第3篇

關鍵詞： 納米 材料 應用

納米發展小史

1959年，著名物理學家、諾貝爾獎獲得者理查德。費曼預言，人類可以用小的機器制作更小的機器，最后實現根據人類意愿逐個排列原子、制造產品，這是關于納米科技最早的夢想。

1991年，美國科學家成功地合成了碳納米管，并發現其質量僅為同體積鋼的1/6，強度卻是鋼的10倍，因此稱之為超級纖維.這一納米材料的發現標志人類對材料性能的發掘達到了新的高度。1999年，納米產品的年營業額達到500億美元。

什么是納米材料

納米（nm）是長度單位，1納米是10-9米（十億分之一米），對宏觀物質來說，納米是一個很小的單位，不如，人的頭發絲的直徑一般為7000-8000nm，人體紅細胞的直徑一般為3000-5000nm，一般病毒的直徑也在幾十至幾百納米大小，金屬的晶粒尺寸一般在微米量級；對于微觀物質如原子、分子等以前用埃來表示，1埃相當于1個氫原子的直徑，1納米是10埃。

一般認為納米材料應該包括兩個基本條件：一是材料的特征尺寸在1-100nm之間，二是材料此時具有區別常規尺寸材料的一些特殊物理化學特性。

1、納米技術在防腐中的應用

由加拿大萬達科技（無錫）有限公司與全國涂料工業信息中心聯合舉辦的無毒高效防銹顏料及其在防腐蝕涂料中的應用研討會近日在無錫召開。

中國工程院院士、裝甲兵工程學院徐濱士教授，上海交通大學李國萊教授，中化建常州涂料化工研究院錢伯榮總工等業內知名人士分別在會上作了報告，與會者共同探討了納米技術在防銹顏料中及涂料中的應用、無毒高效防銹顏料在防腐蝕涂料中的應用以及新型防銹涂料和防銹試驗方法發展等課題。

徐院士就當前納米技術的發展情況作了簡單介紹，他指出：納米技術的研究對人類的發展、世界的進步起著至關重要的作用，誰掌握了納米技術，誰就站在了世界的前列。我國納米技術的研究因起步較早，現基本能與世界保持同步，在某些領域甚至超過世界同行業。

作為國內表面處理這一課題的領頭人，徐院士重點談了納米技術對防銹顏料及涂料發展的促進作用。他說，此前我國防銹顏料的開發整體水平落后于西方發達國家，仍然以紅丹、鉻酸鹽、鐵系顏料、磷酸鋅等傳統防銹顏料為主。紅丹因其污染嚴重，對人體的傷害很大，目前已被許多國家相繼淘汰和禁止使用；磷酸鋅防銹顏料雖然無毒，但由于改性技術原因，性能并不理想，加上價格太貴，難以推廣；而三聚磷酸鋁也因價格原因未能大量應用。國外公司如美國的Halox、Sherwin－williams、Mineralpigments、德國的Hrubach、法國的SNCZ、英國的BritishPetroleum、日本的帝國化工公司均推出了一系列無毒防銹顏料，有的性能不錯，甚至已可與鉻酸鹽相比，但均因價格太高，國內尚未引進。我國防銹涂料業亟待一種無毒無害、性能優異而又價格低廉的防銹顏料來提升防銹涂料產品的整體水平，增強行業的國際競爭力。

中化建常州涂料化工研究院高級工程師沈海鷹代表常州涂料院，在題為《無毒高效防銹顏料在防腐蝕涂料中的應用》報告中，詳細介紹了復合鐵鈦醇酸防銹漆及復合鐵鈦環氧防銹漆的生產工藝、生產或使用注意事項、防銹漆技術指標及其與鐵紅、紅丹同類防銹漆主要性能的比較。

在紅丹價格一路攀升的今天，這一信息無疑給各涂料生產廠商提供了巨大的參考價值，會場氣氛十分熱烈，與會者紛紛提出各種問題。萬達科技（無錫）有限公司總工程師李家權先生就復合鐵鈦防銹顏料的防銹機理、生產工藝、載體粉的選擇、產品各項性能指標及納米材料的預處理方法等一一做了詳細介紹。

目前產品已通過國家涂料質量監督檢測中心、鐵道部產品質量監督檢驗中心車輛檢驗站、機械科學院武漢材料保護研究所等國內多家權威機構的分析和檢測，同時還經過加拿大國家涂料信息中心等國外權威機構的技術分析，結果表明其具有目前國內外同類產品無可比擬的防銹性能和環保優勢，是防銹涂料領域劃時代產品，為此獲得了中國專利技術博覽會金獎.復合鐵鈦粉及其防銹漆通過國家權威機構的鑒定后已在多個工業領域得到應用，并已由解放軍總裝備部作為重點項目在全軍部分裝備上全面推廣使用。

本次會議的成功召開，標志著我國防銹涂料產業新一輪的變革即將開始，它掀開了我國防銹涂料朝高品質、高技術含量、高效益及全環保型發展的嶄新一頁。其帶來的經濟效益、社會效益不可估量。這是新型防銹顏料向傳統防銹顏料宣戰的開始，也吹響了我國防銹涂料業向高端防銹涂料市場發起沖擊的號角。

2、納米材料在涂料中應用展前景預測

據估算，全球納米技術的年產值已達到500億美元。目前，發達國家政府和大的企業紛紛啟動了發展納米技術和納米計劃的研究計劃。美國將納米技術視為下一次工業革命的核心，2001年年初把納米技術列為國家戰略目標，在納米科技基礎研究方面的投資，從1997年的1億多美元增加到2001年近5億美元，準備像微電子技術那樣在這一領域獨占領先地位。日本也設立了納米材料中心，把納米技術列入新五年科技基本計劃的研究開發重點，將以納米技術為代表的新材料技術與生命科學、信息通信、環境保護等并列為四大重點發展領域。德國也把納米材料列入21世紀科研的戰略領域，全國有19家機構專門建立了納米技術研究網。在人類進入21世紀之際，納米科學技術的發展，對社會的發展和生存環境改善及人體健康的保障都將做出更大的貢獻。從某種意義上說，21世紀將是一個納米世紀。

由于表面納米技術運用面廣、產業化周期短、附加值高，所形成的高新技術和高技術產品、以及對傳統產業和產品的改造升級，產業化市場前景極好。

在納米功能和結構材料方面，將充分利用納米材料的異常光學特性、電學特性、磁學特性、力學特性、敏感特性、催化與化學特性等開發高技術新產品，以及對傳統材料改性；將重點突破各類納米功能和結構材料的產業化關鍵技術、檢測技術和表征技術。多功能的納米復合材料、高性能的納米硬質合金等為化工、建材、輕工、冶金等行業的跨越式發展提供了廣泛的機遇。預期十五期間，各類納米材料的產業化可能形成一批大型企業或企業集團，將對國民經濟產生重要影響；納米技術的應用逐漸滲透到涉及國計民生的各個領域，將產生新的經濟增長點。

納米技術在涂料行業的應用和發展，促使涂料更新換代，為涂料成為真正的綠色環保產品開創了突破性的新紀元。

我國每年房屋竣工面積約為18億平方米，年增長速度大約為3％。18億平方米的建筑若全部采用建筑涂料裝飾則總共需建筑涂料近300萬噸，約200～300億元的市場。目前，我國建筑涂料年產量僅60多萬噸，世界現在涂料年總產量為2500萬噸，每人每年消耗4千克，為發達國家的1／10，中國人年均涂料消費只有1.5千克。因而，建筑涂料具有十分廣闊的發展前景。

納米涂料已被認定為北京奧運村建筑工程的專用產品，展示出該涂料在建筑領域里的應用價值。它利用獨特的光催化技術對空氣中有毒氣體有強烈的分解，消除作用。對甲醛、氨氣等有害氣體有吸收和消除的功能，使室內空氣更加清新。經測試，對各種霉菌的殺抑率達99％以上，有長期的防霉防藻效果。納米改性內墻涂料，實際上是高級的衛生型涂料，適合于家庭、醫院、賓館和學校的涂裝。納米改性外墻涂料，利用納米材料二元協同的荷葉雙疏機理，較低的表面張力，具有高強的附著力，漆膜硬度高且有韌性，優良的自潔功能，強勁的抗粉塵和抗臟物的粘附能力，疏水性極佳，容易清洗污物的性能。耐洗性大于15000次，具有良好的保光保色性能，抗紫外線能力極強。使用壽命達15年以上。顆粒徑細小，能深入墻體，與墻面的硅酸鹽類物質配位反應，使其牢牢結合成一體，附著力強，不起皮，不剝落，抗老化。其納米抗凍性功能涂料，除具備納米型涂料各種優良性之外，可在－10℃到－25℃之內正常施工。突破了建筑涂料要求墻體濕度在10％以下的規定，使建筑行業施工縮短了工期，提高了功效，又創造出高質量，一舉三得，所以備受建筑施工單位的歡迎。

納米材料行業分析范文第4篇

[關鍵詞]納米傳感器，食品，檢驗

中圖分類號：TP212.3 TB383 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）45-0174-01

納米傳感器就是將納米技術和物理、化學、生物以及信息技術有效結合的一項新型設施，和傳統的檢測設備比較，納米傳感器具有體積小、質量輕、耗能少等多方面的優勢。食品質量的安全性直接關系著消費者的身體健康，納米傳感器能夠有效的對食品中的氣體、味道以及化學污染物和病原體等變化進行監測，可以再食品生產初期有效控制食品的質量，提示消費者在產品新鮮程度和風味鼎盛時期及時購買，這不但有利于食品質量的控制，而且這種技術也有助于提高食品安全性并降低食源性疾病的發生機率。例如，納米傳感器可以直接放入食品包裝材料中，在那里它們將作為“電子舌頭“或“鼻子”檢測食品腐敗變質過程中釋放的化學物質，它們捕捉反映食品氣味、微生物、毒素和污染物的信號后，通過改變條帶顏色或生成相關信號等來表征食品的質量。

1 納米小分子傳感器

納米小分子傳感器主要是對食品中包含的細小分子進行檢測的設施，是在金屬納米粒子和被檢測物品發生顏色變化反應，表現出生產物名和吸光度值兩者之間呈線性相關，采用對比色澤的方式對目標物在食品中的含量進行檢測。通過研究發現，紅色的金納米粒子―――氰尿酸基團與三聚氰胺結合呈現藍色，當樣品中沒有三聚氰胺時，顯色為紅色，隨著三聚氰胺含量的升高，藍色逐漸變深。這種方法能精確檢出無麩質食品中濕面筋含量，對麥膠性腸病易感人群的飲食選擇具有指導意義。這種技術有益于提高食品安全性、降低食源性致病菌誘發疾病的機率。在食品檢驗中，以納米材料傳感器為基礎的電化學檢測也是一種流行方法，與比色法和熒光法相比，這種方法精度更高，它可以避免被檢測物對光的散射和吸收造成的系統誤差。

2 納米氣敏傳感器

在對食品進行包裝過程中，如果包裝內部含有多余的水分和空氣就會導致食品變質腐爛，但是想要對包裝內的水分和氣體含量進行研究就需要損壞包裝。傳統的食品檢驗在進行抽樣檢測時，需要具備大量的資金和豐富的實踐經驗，而且還不能保證收取的樣品可以達到食品質量和安全的標準要求。所以，食品包裝頂空氣體含量實時監控是保障食品安全的有效措施。

3 納米微生物傳感器

造成食物中毒的因素有很多，其中最為重要的因素就是食源性致病菌引起的食物中毒。所以食品行業應積極的研發便捷方便且成本不高的食源性致病菌檢測設備。如今，普遍使用的生物檢測方式為選擇性抗體-抗原相互作用的免疫學檢測。在納米材料的融入下微生物傳感器也是運用同樣的方式，具有光學和點穴性能有效結合的特征，易功能化表面，所以與基于宏觀材料的化學或生物方法相比，有更靈敏的選擇性和更快的檢測速度。由于納米材料獨特的電學和光學性能，越來越多地依賴納米材料的病原體檢測正逐漸代替了傳統的微生物分析方法。

當對食品中多種復雜干擾進行檢測時，食品系統就會要求被檢測的生物必須和周圍的環境進行隔離，保證信號的噪聲比充足，方便與觀察。一般情況下，這種技術被稱之為免疫磁性分離法（IMS）。免疫磁性分離法主要是運用磁性納米顆粒和選擇性抗體相結合，能從食品基質中實現對靶相生物目標的快速分離，可在樣品的前處理中使用。磁性納米顆粒由于其極高的比表面積，有利于提高分析物的捕獲效率，捕獲的分析物經純化后即可進行標準的分析檢測（如下圖1）。特定的細菌菌株或菌種的選擇性抗體（ 如大腸桿菌） 被綁定到磁性納米粒子的表面（ 如三氧化二鐵） 。如果目標分析物存在于復雜的基質中（ 如食物、血液等） ，且有許多潛在的干擾（ 其他細菌、病毒、蛋白質、食物或血液等） 。把功能化的納米粒子添加到基質后，它們能有選擇地、高效地捕獲目標分析物。當把上清液傾倒出后，剩下的就是經磁場隔離的與磁性納米顆粒結合的分析物。然后對余下的物料進行定量分析。目標細菌選擇性抗體被綁定到納米線束上。當傳感器置于含目標生物的復雜基質中時，經綁定的電阻就會發生改變，因此細菌與抗體的結合很容易被觀察到。

4 結論

如今，納米傳感器技術雖然和傳統的抽檢方式合理結合在一起，可是還是不能將產品質量整體的表現出來。但是和傳統的檢測方式相比較，納米傳感器技術更加精準、便捷。在食品包裝檢測時采用納米傳感器技術，雖然能對食品質量進行動態監控，可是在納米傳感器對食品相關信息進行獲取時，會出現納米粒子從包裝材料中遷移到食品中去的現象，需要注意其使用的安全問題，必須對納米粒子進行全面的安全評估后才能使用。納米傳感器從實驗室研發到在食品工業中的應用，尚處于起步階段。制約納米傳感器發展的因素主要有以下幾個方面，（1） 納米材料成本。制造納米傳感器的材料，如金、銀等材料的價格昂貴，廣泛應用導致使用成本過高。（2） 納米材料安全性。有些材料，如金、銀或硅等材料在宏觀尺度上會損害人類和動物的健康，當他們以納米尺度存在時，納米粒子有更強的反應活性，可能會產生更大的毒性。這些物質在體內導致氧化應激增加，反過來又可以產生自由基，可能導致 DNA 突變，誘發癌癥，甚至造成死亡。（3） 納米傳感器與宏觀世界的聯系問題。納米傳感器需要一系列配套裝置，它們能在納米尺寸上與傳感器建立聯系，這樣才能實現納米傳感器與宏觀世界的雙向溝通。為了解決上述問題，亟待研發成本低廉、進入人體不產生毒副作用的新納米材料來替代現有的致毒材料。建立健全完善的納米材料安全評價體系也是非常必要的，只有做到有章可循、有據可查，才能推動該產業既安全又快速地發展。加大力度開發高相容性的納米級集成電路，使納米傳感器與計算機建立聯結，并創建相應的程序軟件，將使試驗數據分析更加精確。

參考文獻

納米材料行業分析范文第5篇

關鍵詞：科教協同；戰略性新興產業專業；培養模式；實踐基地

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）29-0060-02

為適應新興戰略性產業的發展，2010年教育部開始了戰略性新興產業專業申報工作。南京理工大學申報并獲批了“納米材料與技術”本科專業，于次年招生。戰略性新興產業專業屬于教育部本科專業目錄外專業，人才標準，培養目標、培養模式和課程體系均為空白[1]。從2011年起課題組對納米材料與技術專業上述問題開展了探索，應用效果良好。

一、結合國家納米產業布局，立足長三角區域納米技術人才知識的需求，明確了培養目標，搭建了合理的課程體系

戰略性新興產業人才必須與社會實踐相結合，才能滿足發展戰略性新興產業的需求[2]。課程體系的合理性與內容的先進性直接關系到培養質量。為此，課題組分析了國家納米產業布局，調研了長三角區域納米技術人才知識的需求，國內外相關專業情況。進而明確了培養目標，搭建了合理的課程體系。在研究《蘇州工業園區納米技術產業創新能力報告》時發現微納制造、能源、環保和納米生物醫藥等是蘇州工業@區納米技術重點優勢領域。組織本專業學生翻譯歐盟委員會研究事務部2005年“Research Training in Nanosciences and Nanotechnologies：Current Status and Future Needs”研討會論文，了解國外的納米材料與技術及其相關專業信息。在此基礎上，南理工與中科院蘇納所共同確定了本專業人才培養目標。即：本專業培養適應戰略性新興產業發展需要、富有創新能力的，可從事納米器件、材料與技術相關領域工作的高級工程技術人才，并為進一步培養材料及相關領域高層次人才提供優秀生源。所培養的學生基礎扎實，具有較強的自學能力、創新意識、實踐能力、組織和協調能力、分析和解決實際問題的能力及較強的社會適應能力。按照南理工“通識教育十學科專業基礎十專業教育十實踐教學”四個層面，設置課程構建了厚基礎、寬口徑、重視學科交叉的課程體系。首先南理工制定培養計劃初稿，然后與中科院蘇納所研討并修改，再討論，直至定稿。

二、探索互贏機制，發揮中國科學院優質科教資源在本科生培養中的作用，科教協同共建納米材料與技術專業，創新了人才培養模式

人才需要精心培養，成才的條件在于與社會實踐相結合，把所學的專業知識與技能、解決問題的方法運用到社會實踐中，為社會創造價值，實現自身人生價值。與社會實踐相結合是高校培養戰略性新興產業人才的必經之路。為此，專業申請之初課題組就提出了校所“3+1”的培養模式。專業建設中積極探索互贏機制，引導蘇州工業園、中科院蘇州納米所等參與專業建設，以滿足企業需要為標準，確定專業定位、培養目標與要求，制訂培養方案，構建實踐環節等，共同承擔培養人才的任務。學校與研究所對本科層次人才的教育關注度存在差異，如何引導研究所參與到本科生培養是需破解的難題。只有建立互贏機制才能破解這一難題。譬如，在引導中科院蘇納所教育合作時，南理工與蘇納所納米加工平臺每年聯合培養1―2名研究生，而納米加工平臺則免費舉辦納米加工培訓班、接納為期1個月的生產實習、1個月的工程訓練，并接納4―8名本科生為期半年的畢業設計。引入行業認證教育，納米加工平臺培訓達標者發放微納米加工培訓證書。該平臺得到了廣大微納米加工企業的認可，該證對學生就業很有幫助。

三、基于國家、省部級科研平臺建設了一支高素質師資隊伍，營造了良好的學生創新能力培養環境

高水平師資隊伍是建設高水平專業的保障。學院建有教育部、國家外專局微納米材料及裝備創新引智基地、微納米材料及裝備江蘇高校協同創新中心、科技部微納米材料與技術國家級國際聯合研究中心、江蘇省先進微納米材料與技術重點實驗室、工信部新型顯示材料與器件重點實驗室等科研平臺，擁有豐富的高端軟硬件資源。發揮好這些資源在本科生培養中的作用是需要解決的重要問題。通過一系列措施，上述平臺已有12名教授級研究人員及其團隊參與本專業本科教學。現已構建了年齡、職稱、學歷等結構合理、教學與科研綜合水平高的教師隊伍，保證了專業建設順利完成。平臺每年接納近20名本專業本科生開展科研訓練、工程訓練和畢業設計，學生受到了良好的科研能力培養。而這些本科生們讀研時往往會加入這些老師課題組深造，打通了本碩博培養通道。

四、獲批了江蘇省納米材料與技術實踐教育中心，結合各類科研平臺，構建了本專業校內實驗平臺體系

結合企業對納米材料制備與表征、微納米加工、元器件檢測方面的需求，課題組將2011年獲批共建的江蘇省納米材料與技術實踐教育中心與上述各類科研平臺相結合，構建了納米材料制備與表征、微納米加工、元器件檢測三大模塊組成的專業實驗平臺體系，培養學生學習、實踐、工程能力和創新等能力。該平臺以學生為中心，對課內實驗、創新性的科研訓練、工程訓練、畢業設計、大學生課外科技活動等環節開放，每年服務學生近5千人次。

五、基于國家級納米技術人才公共實訓基地，構建了校外實踐基地，出版了實習實訓教材

納米技術高投入的產業特性，所用軟硬件設施基本國外引進，成本昂貴，學校沒有財力完全滿足納米技術產業的高技能人才培養體系中實訓設備所需。本著“不求所有，但求所用”的原則，通過共建江蘇省納米材料與技術實踐教育中心，中科院蘇納所納米加工平臺成為了本專業的實習基地，實現了全封閉的實習模式，解決了實習基地難建、走馬觀花式實習的問題。國家級蘇州工業園區納米技術人才公共實訓基地中科院蘇納所納米加工平臺是該所投入過億資金全力打造的國內一流的納米技術人才培養平臺，擁有國際領先的納米加工、測試設備，頂尖的納米技術專家教師資源，是目前蘇州市、江蘇省乃至全國唯一的納米技術人才相關公共實訓基地。

六、開展課程及資源建設，編寫、出版了納米材料與技術專業的系列教材和講義，錄制了設備操作視頻，滿足了教學需要

根據課程需要，已正式出版并使用《材料科學與工程中的驗設計與數據處理方法》、《材料科學研究與測試方法》、《材料物理化學》、《納米材料與技術專業課內實驗指導書》等教材。其中《材料物理化學》獲校優秀教材一等獎，《材料科學研究與測試方法》、《材料工程實驗設計及數據處理》獲二等獎。錄制了“微電鑄”在內的25個視頻，便于學生對相關設備操作技能的掌握。

七、專業建設成果應用情況

本研究成果已在我校納米材料與技術專業初步應用，效果良好。如首屆學生30人，100%四年按期畢業拿到學位證書。班級平均成績連續三年保持學院年級第一，升學及出國率超過50%。獲江蘇省先進班集體、南京理工大學紅旗團支部，獲國家勵志獎學金5人次，其他的校級獎勵50多人次。就業領域從原先材料領域拓寬到微納米加工領域，就業初薪高于本學院的平均水平。

參考文獻：

[1]劉淑芝，王寶輝，陳彥廣，陳穎，王鑒.能源化學工程專業建設探索與實踐[J].教育教學論壇，2014，（6）：209-210.

[2]胡健，孫金花.理工科高校戰略性新興產業人才培養設想及對策研究[J].科學咨詢：科技?管理，2013，（3）：58-59.