化工类毕业论文-纳米材料在化工生产中的应用.doc

毕业设计论文说明书题目纳米材料在化工生产方面的应用姓名编号平顶山工业职业技术学院年月日平顶山工业职业技术学院毕业设计论文任务书姓名王艳涛专业化工工艺任务下达日期年月日设计论文开始日期年月日设计论文完成日期年月日设计论文题目纳米材料在化工生产方面的应用编制设计设计专题毕业论文指导教师系部主任年月日平顶山工业职业技术学院毕业设计论文答辩委员会记录系专业学生于年月日进行了毕业设计论文答辩设计题目专题论文题目指导老师答辩委员会根据学生提交的毕业设计论文材料根据学生答辩情况经答辩委员会讨论评定给予学生毕业设计论文成绩为答辩委员会人出席人答辩委员会主任签字答辩委员会副主任签字答辩委员会委员平顶山工业职业技术学院毕业设计论文评语第页共页学生姓名专业年级毕业设计论文题目评阅人指导教师签字年月日成绩系科主任签字年月日毕业设计论文及答辩评语目录一论文摘要二纳米材料在化工生产中的应用一在催化方面的应用二在涂料方面的应用三在其它精细化工方面的应用四在医药方面的应用五结语三参考文献四致谢摘要本文从纳米材料在催化方面涂料方面其它精细化工方面和医药方面的应用等几个方面探讨了其在化工生产中的应用纳米材料将成为材料科学领域一个大放异彩的明星展现在新材料能源信息等各个领域发挥举足轻重的作用随着其制备和改性技术的不断发展纳米材料在精细化工和医药生产等诸多领域会得到日益广泛的应用关键词纳米材料化工生产催化应用平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书论文第页纳米材料在化工生产中的应用纳米材料又称超细微粒超细粉未是处在原子簇和宏观物体交界过渡区域的一种典型系统其结构既不同于体块材料也不同于单个的原子其特殊的结构层次使它具有表面效应体积效应量子尺寸效应等拥有一系列新颖的物理和化学特性在众多领域特别是在光电磁催化等方面具有非常重大的应用价值纳米材料在结构光电和化学性质等方面的诱人特征引起物理学家材料学家和化学家的浓厚兴趣年代初期纳米材料这一概念形成以后世界各国对这种材料给予极大关注它所具有的独特的物理和化学性质使人们意识到它的发展可能给物理化学材料生物医药等学科的研究带来新的机遇纳米材料的应用前景十分广阔近年来它在化工生产领域也得到了一定的应用并显示出它的独特魅力在催化方面的应用催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用它可以控制反应时间提高反应效率和反应速度大多数传统的催化剂不仅催化效率低而且其制备是凭经验进行不仅造成生产原料的巨大浪费使经济效益难以提高而且对环境也造成污染纳米粒子表面活性中心多为它作催化剂提供了必要条件纳米粒于作催化剂可大大提高反应效率控制反应速度甚至使原来不能进行的反应也能进行纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高倍平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书论文第页纳米微粒作为催化剂应用较多的是半导体光催化剂特别是在有机物制备方面分散在溶液中的每一个半导体颗粒可近似地看成是一个短路的微型电池用能量大于半导体能隙的光照射半导体分散系时半导体纳米粒子吸收光产生电子空穴对在电场作用下电子与空穴分离分别迁移到粒子表面的不同位置与溶液中相似的组分进行氧化和还原反应光催化反应涉及到许多反应类型如醇与烃的氧化无机离子氧化还原有机物催化脱氢和加氢氨基酸合成固氮反应水净化处理水煤气变换等其中有些是多相催化难以实现的半导体多相光催化剂能有效地降解水中的有机污染物例如纳米既有较高的光催化活性又能耐酸碱对光稳定无毒便宜易得是制备负载型光催化剂的最佳选择已有文章报道选用硅胶为基质制得了催化活性较高的负载型光催化剂或一化合物的纳米颗粒对某些有机化合物的氢化反应是极好的催化剂可代替昂贵的铂或钮催化剂纳米铂黑催化剂可使乙烯的氧化反应温度从降至室温用纳米微粒作催化剂提高反应效率优化反应路径提高反应速度方面的研究是未来催化科学不可忽视的重要研究课题很可能给催化在工业上的应用带来革命性的变革在涂料方面的应用纳米材料由于其表面和结构的特殊性具有一般材料难以获得的优异性能显示出强大的生命力表面涂层技术也是当今世界关注的热点纳米材料为表面涂层提供了良好的机遇使得材料的功能化具有极大的可能借助于传统的涂层技术添加纳米材料可获得纳米复合体系涂层实现功能的飞跃使得传统涂平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书论文第页层功能改性涂层按其用途可分为结构涂层和功能涂层结构涂层是指涂层提高基体的某些性质和改性功能涂层是赋予基体所不具备的性能从而获得传统涂层没有的功能结构涂层有超硬耐磨涂层抗氧化耐热阻燃涂层耐腐蚀装饰涂层等功能涂层有消光光反射光选择吸收的光学涂层导电绝缘半导体特性的电学涂层氧敏湿敏气敏的敏感特性涂层等在涂料中加入纳米材料可进一步提高其防护能力实现防紫外线照射耐大气侵害和抗降解变色等在卫生用品上应用可起到杀菌保洁作用在标牌上使用纳米材料涂层可利用其光学特性达到储存太阳能节约能源的目的在建材产品如玻璃涂料中加入适宜的纳米材料可以达到减少光的透射和热传递效果产生隔热阻燃等效果日本松下公司已研制出具有良好静电屏蔽的纳米涂料所应用的纳米微粒有氧化铁二氧化钛和氧化锌等这些具有半导体特性的纳米氧化物粒子在室温下具有比常规的氧化物高的导电特性因而能起到静电屏蔽作用而且氧化物纳米微粒的颜色不同这样还可以通过复合控制静电屏蔽涂料的颜色克服炭黑静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调性纳米材料的颜色不仅随粒径而变还具有随角变色效应在汽车的装饰喷涂业中将纳米添加在汽车轿车的金属闪光面漆中能使涂层产生丰富而神秘的色彩效果从而使传统汽车面漆旧貌换新颜纳米是一种抗紫外线辐射材料在涂料中加入纳米可使涂料的抗老化性能光洁度及强度成倍地增加纳米涂层具有良好的应用前景将为涂层技术带来一场新的技术革命也将推动复合材料的研究开发与应用在其它精细化工方面的应用精细化工是一个巨大的工业领域产品数量繁多用途广泛并且影响到人平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书论文第页类生活的方方面面纳米材料的优越性无疑也会给精细化工带来福音并显示它的独特畦力在橡胶塑料涂料等精细化工领域纳米材料都能发挥重要作用如在橡胶中加入纳米可以提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力纳米和加入到普通橡胶中可以提高橡胶的耐磨性和介电特性而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶塑料中添加一定的纳米材料可以提高塑料的强度和韧性而且致密性和防水性也相应提高国外已将纳米作为添加剂加入到密封胶和粘合剂中使其密封性和粘合性都大为提高此外纳米材料在纤维改性有机玻璃制造方面也都有很好的应用在有机玻璃中加入经过表面修饰处理的可使有机玻璃抗紫外线辐射而达到抗老化的目的而加入不仅不影响玻璃的透明度而且还会提高玻璃的高温冲击韧性一定粒度的锐钛矿型具有优良的紫外线屏蔽性能而且质地细腻无毒无臭添加在化妆品中可使化妆品的性能得到提高超细的应用还可扩展到涂料塑料人造纤维等行业最近又开发了用于食品包装的及高档汽车面漆用的珠光钛白纳米能够强烈吸收太阳光中的紫外线产生很强的光化学活性可以用光催化降解工业废水中的有机污染物具有除净度高无二次污染适用性广泛等优点在环保水处理中有着很好的应用前景在环境科学领域除了利用纳米材料作为催化剂来处理工业生产过程中排放的废料外还将出现功能独特的纳米膜这种膜能探测到由化学和生物制剂造成的污染并能对这些制剂进行过滤从而消除污染在医药方面的应用世纪的健康科学将以出入意料的速度向前发展人们对药物的需求越平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书论文第页来越高控制药物释放减少副作用提高药效发展药物定向治疗已提到研究日程上来纳米粒子将使药物在人体内的传输更为方便用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织使用纳米技术的新型诊断仪器只需检测少量血液就能通过其中的蛋白质和诊断出各种疾病美国麻省理工学院已制备出以纳米磁性材料作为药物载体的靶定向药物称之为定向导弹该技术是在磁性纳米微粒包覆蛋白质表面携带药物注射到人体血管中通过磁场导航输送到病变部位然后释放药物纳米粒子的尺寸小可以在血管中自由流动因此可以用来检查和治疗身体各部位的病变对纳米微粒的临床医疗以及放射性治疗等方面的应用也进行了大量的研究工作据人民日报报道我国将纳米技术应用于医学领域获得成功南京希科集团利用纳米银技术研制生产出医用敷料长效广谱抗菌棉这种抗菌棉的生产原理是通过纳米技术将银制成尺寸在纳米级的超细小微粒然后使之附着在棉织物上银具有预防溃烂和加速伤口愈合的作用通过纳米技术处理后的银表面急剧增大表面结构发生变化杀菌能力提高倍左右对临床常见的外科感染细菌都有较好的抑制作用微粒和纳粒作为给药系统其制备材料的基本性质是无毒稳定有良好的生物性并且与药物不发生化学反应纳米系统主要用于毒副作用大生物半衰期短易被生物酶降解的药物的给药纳米生物学用来研究在纳米尺度上的生物过程从而根据生物学原理发展分子应用工程在金属铁的超细颗粒表面覆盖一层厚为的聚合物后可以固定大量蛋白质特别是酶从而控制生化反应这在生化技术酶工程中大平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书论文第页有用处使纳米技术和生物学相结合研究分子生物器件利用纳米传感器可以获取细胞内的生物信息从而了解机体状态深化人们对生理及病理的解释结语纳米科学是一门将基础科学和应用科学集于一体的新兴科学主要包括纳米电子学纳米材料学和纳米生物学等世纪将是纳米技术的时代为此国家科委中科院将纳米技术定位为世纪最重要最前沿的科学纳米材料的应用涉及到各个领域在机械电子光学磁学化学和生物学领域有着广泛的应用前景纳米科学技术的诞生将对人类社会产生深远的影响并有可能从根本上解决人类面临的许多问题特别是能源人类健康和环境保护等重大问题世纪初的主要任务是依据纳米材料各种新颖的物理和化学特性设计出各种新型的材料和器件通过纳米材料科学技术对传统产品的改性增加其高科技含量以及发展纳米结构的新型产品目前已出现可喜的苗头具备了形成世纪经济新增长点的基础纳米材料将成为材料科学领域一个大放异彩的明星展现在新材料能源信息等各个领域发挥举足轻重的作用随着其制备和改性技术的不断发展纳米材料在精细化工和医药生产等诸多领域会得到日益广泛的应用平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书论文第页专业化工工艺姓名参考文献郭刚汪斌华黄婉霞纳米的紫外光学特性及在粉末涂料抗老化改性中的应用四川大学学报卞明哲纳米材料在建筑涂料中的应用江苏建材张立德牟季美纳米材料和纳米结构科学出版社严东生冯端材料新星纳米材料科学湖南科学技术出版社年德著崔平方永葛庭燧译纳米材料原子能出版社年平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书论文第页赵清荣雷达与对抗秦嵘等宇航材料工艺张立德牟秀美纳米材料学沈阳辽宁科学技术出版社刘列张明雪胡连成宇航材料工艺平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书论文第页平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书论文第页平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书论文第页