纳米材料行业分析范文

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关键词 纳米技术 化工 应用

中图分类号： TQ02文献标识码：A

Application Analysis of Nanotechnology in Chemical Industry

WANG Jingxia

(Department of Chemistry and Chemical Engineering of Jining University, Jining, Shandong 273155)

AbstractWith the development of science and technology, nanotechnology has been more and more into people's daily lives, and the chemical industry as a pillar industry of national economy, apply nano-materials and nano technology-based high-tech to chemical production, will certainly have a positive role in promoting. Therefore, this paper analyzes the application of nanotechnology in chemical industry.

Key wordsnanotechnology; chemical; application

1 纳米技术的特点

纳米是一种新的度量单位，当物质达到或者接近纳米尺度范围以后就会形成一种特殊的结构层次，使其本身所具有的诸如强度、韧度、比热、导电磁等性能发生突变，从而表现出一些新的性能。这种性能既不同于原来内部结构中单个的原子或分子，也不同于宏观物质所构成的材料的性能。下面就对纳米材料所表现出的一些特殊性能进行细致分析：

（1）力学性能。提高材料的硬度、韧性以及强度一直都是材料研究的主要方向。而具有纳米结构的材料则能够表现出更强的力学性能，由于纳米材料的强度与粒子直径成反比，而材料中粒子的细化以及高密度的存在极大程度的降低了纳米材料的位错密度，使得临界位错圈直径远大于纳米粒子的直径，这也就避免了在纳米结构中发生位错滑移和增殖，即纳米晶强化效应。（2）磁学性能。当粒子间的尺寸达到纳米范围内时，粒子间的相互作用就会发生变化从而影响到物质材料的宏观磁性。在纳米结构中，各粒子的磁性随着方向的变化而改变，所表现出的磁性 也与粒子的形状、结构以及内应力有关，并且具有明显的体积效应。（3）电学性能。在纳米结构中，由于晶界面上原子体积分数增大其电阻也就高于同类的粗晶材料，甚至发生尺寸诱导。利用纳米粒子的隧道量子效应和库仑堵塞效应制成的纳米电子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特点，有可能在不久的将来全面取代目前的常规半导体器件。（4）热学性能。由于在纳米结构中的界面原子的密度很低并且排列混乱，也就削弱了彼此间的藕合作用，所以就使得纳米材料的比热和热膨胀系数都大于同类粗晶材料和非晶体材料的值。因此，在储热材料、纳米复合材料的机械耦合性能应用方面有其广泛的应用前景。

2 纳米技术在化工行业中的应用

由于纳米结构在强度、韧度、比热、导电磁等性能上都明显优于同类型的物质材料，因此可以利用这些纳米技术制造出一些具有特殊功能的材料，并将其运用到化工行业生产当中。目前，纳米材料已经在高力学性能环境中得到了广泛的应用，在化工行业当中利用纳米技术制造的超微复合材料、催化剂、热交换材料、敏感元件、表面涂层以及剂等都有着非常重要的应用。

在化工生产的过程中，为了提高化学反应的速度和反应速率，要在反应过程中添加一些催化剂。传统的催化剂存在着明显的缺点，造成生产原料巨大浪费的同时也大大降低了企业的经济收益，甚至还会带来严重的环境危害，而如果使用纳米材料作为催化剂，利用其表面活性中心多这一特点，可以有效地提高化学反应速度和反应速率。由于纳米材料所具有的特殊性能，将其利用于表面涂层技术当中也是化工行业研究的重点。表面涂层技术按照用途的不同可以分为结构涂层和功能涂层。其中结构涂层的作用是用来提高和稳固基体材料本身所具有的性能，例如有用来增强基体材料的硬度以及耐磨性、抗氧化能力、耐热耐腐蚀性等的结构涂层。而功能涂层则是指给基体材料增加一些本身并不具备的功能，从而提高基体材料的整体性能，例如有增加导电性、绝缘性的电学功能涂层，增加光反射、光吸收以及消光的光学涂层以及增加热敏、湿敏、气敏的敏感性涂层等等。而纳米结构在强度以及韧性方面都有极强的优越性，能够很好地起到静电屏蔽的作用，因此用纳米材料做为表面涂层，能够很好保护基体材料的同时也可以使其本身的功能得到进一步的提升。另外，也可以在传统表面涂层的基础上配合使用纳米材料，即为纳米复合体涂层。这种将纳米结构的优势与传统涂层技术相融合，进而达到优势互补的方式，将传统的表面涂层工艺提升到一个新的高度。由此不难看出，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。

纳米技术在精细化工领域也有着极为广泛的应用。由于精细化工的涵盖面非常广，产品数量众多，并且涉及到人们日常生活的方方面面。因此，将以纳米技术为主的高新科技融入其中，进一步改造和提升精细化工的产品性能是其未来发展的趋势。例如利用纳米结构制造高强度的聚合物材料、研制纳米色素以及纳米感光胶片等等。在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域，纳米材料也能够发挥其重要作用。在橡胶中加入以纳米材料作为添加剂，可以有效地提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力，并且能够增强相交的耐磨度。将纳米材料运用到塑料生产当中，可以很好的提高塑料的强度和韧性，并且能够增加塑料本身的致密性以及防水性能。而且在粘合剂和密封胶当中添加SiO2，利用SiO2表面的一层有机材料使其具有了亲水性这一特点，在添加到密封胶以及粘合剂当中，使之能够迅速形成一种硅石结构，从而限制了胶体流动，加快固化速度，并且由于颗粒尺寸很小，可以进一步提高粘合剂的粘结效果以及密封胶的密封性。

目前，我国纳米技术在化工行业中应用正在稳固前行，所以还需要加大科技创新，以及对基础技术的研究工作，建立出一套完整技术创新体系和管理机制，提高我国化工行业整体效益和竞争力，为企业创造出一个良好的发展环境，也只有这样才能顺应时代的潮流，使传统的化工生产工艺在新形势下重新焕发生机，并且带动整个化工产业的发展。

3 我国纳米技术应用的展望

纳米技术虽然起源于国外发达国家，但是目前在我国也具有极大的发展潜力，国家也在不断提升对这方面的关注程度，一方面增加对纳米技术的研究经费，并密切关注纳米技术以及纳米材料的基础研究工作。另一方面积极推动地方政府和企业对于纳米技术的应用，从而实现了以基础研究到产品应用的完整体系。现阶段，我国对一些纳米材料的研究也取得了令人瞩目的成就。在物理、化学方面采用多种方法研制出的高密度、性能优越的纳米陶瓷，以及制备出的金属合金氧化物、碳化物等纳米化合物，并且建立了相应的基础设备，能够真正意义上做到控制纳米微粒的尺寸大小，制成纳米薄膜以及其它纳米材料与传统材料相比较而言，在强度、硬度、韧性以及扩散度、可塑性、导电率等方面都有显著提升。并且我国还在世界上首次发现了氧化铝晶粒在拉伸疲劳中应力集中区所表现出的超塑性形变；在颗粒膜的巨磁电阻效应、磁光效应以及自旋波共振等领域也取得了卓越的成就；设计并研制出了纳米复合氧化物体系，它对中红外波段吸收率高达 92％，并将其应用于红外保暖纤维。目前，纳米材料和纳米技术这项诞生于二十一世纪的崭新技术已经逐渐打破了人们的传统生活理念，并从根本上解决了人类所面临的诸如能源、环境保护以及医药卫生等重大问题。

4 结语

伴随着社会的高速发展必将会对能源、环境、材料技术提出新的要求，并且对其性能的要求也会越来越高。因此，以纳米材料为基础的纳米技术的诞生，将在未来对整个社会的发展起到至关重要的作用。因此可以预见，不断出现的新型纳米材料，以及纳米技术的不断改良，在未来将是纳米技术的时代，所以现在要加倍重视对纳米技术的研究工作。

参考文献

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[2]郭英.纳米材料的应用分析[J].硅谷,2010.

[3]冯新建.纳米技术及其在化工行业中应用[J].新疆化工,2008.

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纳米（nm）是长度单位，1纳米是10-9米（十亿分之一米），对宏观物质来说，纳米是一个很小的单位，不如，人的头发丝的直径一般为7000-8000nm，人体红细胞的直径一般为3000-5000nm，一般病毒的直径也在几十至几百纳米大小，金属的晶粒尺寸一般在微米量级；对于微观物质如原子、分子等以前用埃来表示，1埃相当于1个氢原子的直径，1纳米是10埃。一般认为纳米材料应该包括两个基本条件：一是材料的特征尺寸在1-100nm之间，二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。

1959年，著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德。费曼预言，人类可以用小的机器制作更小的机器，最后实现根据人类意愿逐个排列原子、制造产品，这是关于纳米科技最早的梦想。1991年，美国科学家成功地合成了碳纳米管，并发现其质量仅为同体积钢的1/6，强度却是钢的10倍，因此称之为超级纤维.这一纳米材料的发现标志人类对材料性能的发掘达到了新的高度。1999年，纳米产品的年营业额达到500亿美元。

二、纳米技术在防腐中的应用

纳米涂料必须满足两个条件：一是有一相尺寸在1～100nm；二是因为纳米相的存在而使涂料的性能有明显提高或具有新功能。纳米涂料性能改善主要包括：第一、施工性能的改善。利用纳米粒子粒径对流变性的影响，如纳米SiO2用于建筑涂料，可防止涂料的流挂；第二、耐候性的改善。利用纳米粒子对紫外线的吸收性，如利用纳米TiO2、SiO2可制得耐候性建筑外墙涂料、汽车面漆等；第三、力学性能的改善。利用纳米粒子与树脂之间强大的界面结合力，可提高涂层的强度、硬度、耐磨性、耐刮伤性等。纳米功能性涂料主要有抗菌涂料、界面涂料、隐身涂料、静电屏蔽涂料、隔热涂料、大气净化涂料、电绝缘涂料、磁性涂料等。

纳米技术的应用为涂料工业的发展开辟了一条新途径，目前用于涂料的纳米材料最多的是SiO2、TiO2、CaCO3、ZnO、Fe2O3等。由于纳米粒子的比表面大、表面自由能高，粒子之间极易团聚，纳米粒子的这种特性决定了纳米涂料不可能象颜料、添料与基料通过简单的混配得到。同时纳米粒子种类很多，性能各异，不是每一种纳米粒子和每一粒径范围的纳米粒子制得的涂料都能达到所期望的性能和功能，需要经过大量的实验研究工作，才有可能得到真正的纳米涂料。

纳米涂料虽然无毒，但由于改性技术原因，性能并不理想，加上价格太贵，难以推广；而三聚磷酸铝也因价格原因未能大量应用。国外公司如美国的Halox、Sherwin－williams、Mineralpigments、德国的Hrubach、法国的SNCZ、英国的BritishPetroleum、日本的帝国化工公司均推出了一系列无毒纳米防锈颜料，性能不错，甚至已可与铬酸盐相以前我国防锈颜料的开发整体水平落后于西方发达国家，仍然以红丹、铬酸盐、铁系颜料、磷酸锌等传统防锈颜料为主。红丹因其污染严重，对人体的伤害很大，目前已被许多国家相继淘汰和禁止使用；磷酸锌防锈颜料虽比。我国防锈涂料业也蓬勃发展，也可以生产纳米漆。

我国自主生产的产品目前已通过国家涂料质量监督检测中心、铁道部产品质量监督检验中心车辆检验站、机械科学院武汉材料保护研究所等国内多家权威机构的分析和检测，同时还经过加拿大国家涂料信息中心等国外权威机构的技术分析，结果表明其具有目前国内外同类产品无可比拟的防锈性能和环保优势，是防锈涂料领域划时代产品，复合铁钛粉及其防锈漆通过国家权威机构的鉴定后已在多个工业领域得到应用。

三、纳米材料在涂料中应用展前景预测

据估算，全球纳米技术的年产值已达到500亿美元。目前，发达国家政府和大的企业纷纷启动了发展纳米技术和纳米计划的研究计划。美国将纳米技术视为下一次工业革命的核心，2001年年初把纳米技术列为国家战略目标，在纳米科技基础研究方面的投资，从1997年的1亿多美元增加到2001年近5亿美元，准备像微电子技术那样在这一领域独占领先地位。日本也设立了纳米材料中心，把纳米技术列入新五年科技基本计划的研究开发重点，将以纳米技术为代表的新材料技术与生命科学、信息通信、环境保护等并列为四大重点发展领域。德国也把纳米材料列入21世纪科研的战略领域，全国有19家机构专门建立了纳米技术研究网。在人类进入21世纪之际，纳米科学技术的发展，对社会的发展和生存环境改善及人体健康的保障都将做出更大的贡献。从某种意义上说，21世纪将是一个纳米世纪。

由于表面纳米技术运用面广、产业化周期短、附加值高，所形成的高新技术和高技术产品、以及对传统产业和产品的改造升级，产业化市场前景极好。

在纳米功能和结构材料方面，将充分利用纳米材料的异常光学特性、电学特性、磁学特性、力学特性、敏感特性、催化与化学特性等开发高技术新产品，以及对传统材料改性；将重点突破各类纳米功能和结构材料的产业化关键技术、检测技术和表征技术。多功能的纳米复合材料、高性能的纳米硬质合金等为化工、建材、轻工、冶金等行业的跨越式发展提供了广泛的机遇。各类纳米材料的产业化可能形成一批大型企业或企业集团，将对国民经济产生重要影响；纳米技术的应用逐渐渗透到涉及国计民生的各个领域，将产生新的经济增长点。

纳米技术在涂料行业的应用和发展，促使涂料更新换代，为涂料成为真正的绿色环保产品开创了突破性的新纪元。

纳米涂料已被认定为北京奥运村建筑工程的专用产品，展示出该涂料在建筑领域里的应用价值。它利用独特的光催化技术对空气中有毒气体有强烈的分解，消除作用。对甲醛、氨气等有害气体有吸收和消除的功能，使室内空气更加清新。经测试，对各种霉菌的杀抑率达99％以上，有长期的防霉防藻效果。纳米改性内墙涂料，实际上是高级的卫生型涂料，适合于家庭、医院、宾馆和学校的涂装。纳米改性外墙涂料，利用纳米材料二元协同的荷叶双疏机理，较低的表面张力，具有高强的附着力，漆膜硬度高且有韧性，优良的自洁功能，强劲的抗粉尘和抗脏物的粘附能力，疏水性极佳，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，抗紫外线能力极强。使用寿命达15年以上。颗粒径细小，能深入墙体，与墙面的硅酸盐类物质配位反应，使其牢牢结合成一体，附着力强，不起皮，不剥落，抗老化。其纳米抗冻涂料，除具备纳米型涂料各种优良性之外，可在10℃到25℃之内正常施工。突破了建筑涂料要求墙体湿度在10％以下的规定，使建筑行业施工缩短了工期，提高了功效，又创造出高质量。

四、结语

由于目前应用纳米材料对涂料进行改性尚处在初级阶段，技术、工艺还不太成熟，需要探索和改进。但涂料的各种性能得到某些改进的试验结果足以证明，纳米改性涂料的市场前景是非常好的。

[论文关键词]纳米材料应用

[论文摘要]科技的发展，使我们对物质的结构研究的越来越透彻。纳米技术便由此产生了，主要对纳米材料和纳米涂料的应用加以阐述。

参考文献：

[1]桥本和仁等［J］.现代化工.1996(8):25～28.

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关键词：纳米材料的特性；制备方法；应用

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.198

1 纳米材料的特性

当物体的粒子的直径减小到纳米这一数量级时，能够使一些材料的声、、电、磁、热性等呈现一些新的特性。对纳米体材料的一些特性可以用“更轻、更高、更强”进行概括。

2 制备方法

2.1 物理制备纳米材料的方法

在早期常将较粗的固体物质进行粉碎，如超声波粉碎法、蒸气快速冷却法、蒸气快速油面法等方法。随着时代的方法近年来出现了一些新的方法，如旋转涂层法，通过控制转速来获得不同空隙的颗粒.然后再在其表面积一层膜，最后经过热处理的方法得到纳米颗粒的阵列。

（1）真空蒸发获得纳米材料。利用电弧高频加热对需要处理的固体材料进行加热，使之形成等离子体，然后对该材料进行骤冷，最后凝结成纳米材料。纳米材料的微粒径可通过改变通入气体的种类或压力等方法进行控制。具体操作过程是将需要蒸发的材料放人柑锅中，先更高程度的真空，然后向里面注人少量的惰性气体，然后再加热，最后蒸发形成纳米微粒。

（2）利用等离子体蒸发凝聚获得纳米材料这种方法是把一种或多种固体颗粒注人到等离子体中，使之蒸发，再通过骤冷装置获得纳米微粒。

2.2 化学制备纳米微粒的方法

化学法制纳米材料的方法是通过适当的化学反应，把分子或原子制备成纳米物质，其中包括化学气相沉积（CVD）法、化学气相冷凝法（CVC）等。

（1）化学气相沉积法是目前最广泛的方法，这种方法是在一个加热的衬底上，通过几种气态元素形成纳米材料的过程，这种方法可以可分成热分解反应沉积的方法和化学反应沉积的方法。使用这种方法能均匀的对整个基体进行沉积。缺点是衬底的温度比较高。随着科技的进步，由此产生了许多的新技术，比如等离子体增强化学气相沉积方法及激光诱导化学气相沉积的方法等。

（2）化学气相冷凝法制备纳米材料是通过热解有机高分子获得纳米颗粒。

（3）化学沉淀法的方法是通过在金属盐类的水溶液中适当控制条件使沉淀剂与金属离子进行反应，产生难溶化合物形成沉淀，然后经分离、热分解得到纳米微粒。化学沉淀法有多种如直接沉淀法、共沉淀法等。

2.3 物理化学方法制纳米材料

一般在实践情况下是不会只用物理或只用化学方法进行制作纳米材料的，很多是结合了物理和化学两种方法的，主要方法有

（1）热等离子体法是用等离子体将金属等粉末融化后进行蒸发然后再冷凝，从而制成纳米微粒，这种方法是制作金属台金系列纳米微粒比较有效的方法。比如用电弧的方法混合等离子体，它能有效的弥补了传统法存在的一些缺陷，如等离子枪功率小、使用年限比较短和热转化的效率比较低等一些缺点。

（2）利用激光加热蒸气的方法，这种方法是用激光快速加热热源，使反应物分子内部能够很快地吸收能量和传递能量，气体在很短的时间内就能反应的长大和终止.这种方法可以很快生成表面洁净纳米的颗粒。

（3）利用辐射合成法来制作纳米颗粒，这种方法是用用辐射台成法制备纳米材料，它的制备工艺一般是比较简单的，可以在常温常压下进行操作，制备周期时间比较短，生成的粒度比较容易易控制，生成的效率也是较高的，使用这种方法不仅可制备纯度比较高的金属粉末，还可制备各种氧化物纳米粒子以及纳米复台材料，所以纳米材料的辐射法制备近年来得到了很大的发展。

3 纳米技术的一些技术应用

（1）纳米材料的用途十分的广泛，比如目前在许多医药领域使用了纳米技术，这样能使药品生产非常的精细，它直接利用原子或者分子的排布制造一些有特殊功能的药品。由于纳米材料所使用的颗粒比较小，所以这种药品在人体内的传输是相当方便的，有些药品会采用多层纳米粒子包裹，这种智能药物到人体后可直接并攻击癌细胞或者对有损伤的组织进行修复。纳米技术也可以用来监测诊少量血液，通过对人体中的蛋白质的分析诊断出许多种疾病。

（2）在家电方面，选用那么材料制成的产品有许多的特性，如具有抗菌性、防腐抗紫外线防老化等的作用。在电子工业方面应用那么材料技术可以从扩大其产品的存储容量，目前是普通材料上千倍级的储器芯片已经投入生产并广泛应用。在计算机方面的应用是可以把电脑缩小成为“掌上电脑”，使电脑使用起来更为方便。在环境保护领域未来将出现多功能纳米膜。这种纳米膜能够对化学或生物制剂造成的污染进行过滤，从而改善环境污染。在纺织工业方面通过在原始材料中添加纳米ZnO等复配粉体材料，再通过经抽丝、织布，最终能够制成除臭或抗紫外线辐射等特殊功能的服装，这些产品可以满足国防工业要求。

（3）最新型的纳米侦察卫星是采用的是纳米元件和按照纳米进行加工方的方法组装而成的，它的质量小于10kg。纳米卫星的体积虽然只有一般比麻雀稍微大一点，但是却拥有非常强大的运算能力，在太空中数十颗甚至数百颗这样的纳米卫星连接在一起就可以织成“天网”，形成纳米卫星侦察系统，能够实现对全球各个地区的覆盖和侦察，在军事上是的应用是非常的重要的，能实现军队对高空无“死区”的侦查。纳米飞行侦察系统属于是一种比较微型化的飞行系统，它能够携带多种探测侦查设备，他们具有非常高的信息处理和导航和通信的能力。该系统的其主要功能是对敌方进行秘密的部署，关键时候可以到敌方信息资源库和相关武器系统的内部或附近地区进行监视敌方的情况，与此同时也可对敌方的各种雷达、通信设备等实施有效监视和干扰。它能够附着在敌方的建筑物或者机械设备上进行监听，有时也可以直接把敌方目标的位置坐标传送到我方发送到我方的炮兵发射基地进行发射导弹，这能够有效地引导精确制导武器进行有效地攻击。当然除了可以放在飞行的纳米飞行器上，还有其它理性的的纳米传感器和侦查设备。他们的体积一般都比较小不容易被发现，内部都装有非常敏锐的传感器。还有一些传感器广泛的分布在一些武器装备的表面，这种传感器叫做环境传感器，它能够察觉比较细微的外部环境的一些“刺激”，用来对武器系统进行调整。潜艇的蒙皮改用纳米材料以后能够灵敏地察觉水流、水压等一些极为细微的外部环境环境的变化，同时及时反馈给潜艇的中央控制系统，实现最低限度地降低噪声，通过对水波的变化的“察觉”能够判断来袭的敌方鱼雷，使潜艇及时有效的进行规避；这能用比较低辐射功率完成“敌我识别，能有效的避免免误伤自己。

（4）纳米材料技术现在已广泛应用于遗传育种中，该技术能够结合转基因技术并且已经在培育新品种方面取得了很大的进展。这种技术是通过纳米手段将染色体分解为单个的基因，然后对它们进行组装，这种技术整合成的基因产品的成功率几乎可以达到100%。经过实践证明，科研人员能够让单个的基因分子链展现精细的结构，并可以通过具体的操纵其实现分子结构改变其性能，从而形成纳米图形，这样就能使人们可以在更小的世界范围内、更加深的一种层次上进行探索生命的秘密。

（5）纳米材料技术在发动机尾气处理方面的应用，目前有一种新型的纳米级净水剂有非常强的吸附能力，它是一般净水剂的20倍左右。纳米材料的过滤装置，还能有效的去除水中的一些细菌，使矿物质以及一些微量元素有效的保留下来，经过处理后的污水可以直接饮用。纳米材料技术的为解决大气污染方面的问题提供了新的途径。这种技术对空气中的污染物的净化的能力是其它技术所不可替代的。

现在我国已经建立十多条的纳米材料和技术的生产线。纳米复合材料、纤维的改性、纳米材料在能源和环保等方面的应用与开发已在我国兴起。国内纳米技术注册的公司已经近百个，一些知名的企业家对纳米技术的关注，已经为我国纳米技术产业注入了新的活力。相信在不久将来，纳米材料技术将会应用很快的应用于我国的船舶行业。

4 结语

目前世界上的的纳米物质和产品的种类非常的多，制作方法上也是五花八门，但总体上看还很不完整.从纳米材料的发展角度看，需要开发一些比较简单的，能够大规模进行生产的方法.从对纳米颗粒的基础来看，需要开发能够进行严格控制其微粒尺寸的制备方法.这些工作的进展将有助于以后更好的开发纳米材料的用途，从而创立新的电子学材料、光学材料、传感器等。

参考文献：

[1]曹茂盛.纳米材料导论[M]纳米材料应用，2014（6）

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关键词：H2O2；无酶；传感器；检测

1 概述

过氧化氢（H2O2）被广泛应用于化工、印染、食品等行业。H2O2也是生物体系中一种重要的物质，因此H2O2的检测具有重要的意义。电化学法检测H2O2主要采用电流型生物传感法。生物传感法又分为酶法和无酶法。酶法具有高选择性和灵敏度，但酶易受外界因素（温度、介质、温度、湿度等）影响，因此，无酶法备受关注。

2 金属纳米材料构建的无酶H2O2传感器

2.1 贵金属纳米粒子构建的无酶H2O2传感器

金属纳米材料，特别是贵金属纳米材料，具有多重氧化态和吸附特性，具有较高的催化活性。Pt、Pd、Au、Ag由于具有较高的催化活性，均可构建无酶H2O2传感器。传感器性能会受到电极材料、材料修饰方法及纳米材料形貌的影响。采用Pt纳米粒子修饰的玻碳电极（GCE）比ITO检测限低2个数量级。PdNPs/MWCNTs/Nafion修饰GCE相对于PdNPs修饰GCE对H2O2的检测具有更宽的线性范围。金纳米粒子的形貌会影响H2O2的灵敏度[1]。GCE表面的金纳米微球（AuNSs）和金纳米棒（AuNRs）的比例为1：3和1：5时，对H2O2检测的灵敏度分别为 54.53μ AmM-1和58.51μAmM-1，均比金纳米粒子修饰GCE（11.13 μAmM-1）高很多。

2.2 双金属纳米粒子构建的无酶H2O2传感器

近年来，双金属纳米材料相对于单一金属纳米材料既具有较高的催化活性，又具有纳米材料独特的性能，因此引起人们广泛的兴趣。AuAg、AuPt、AuPd、PtPd[2，3]、PtSe、PtIr、PdRh可用于构建无酶H2O2传感器。哑铃型PtPd/Fe3O4纳米复合材料构建的无酶H2O2传感器[2]，对H2O2的还原具有较高的催化性能，与PtPd纳米粒子构建的无酶H2O2传感器[3]相比，PtPd/Fe3O4具有更低的检测限，可能是PtPd纳米粒子与Fe3O4纳米材料协同作用的结果。

2.3 金属氧化物纳米粒子构建的无酶H2O2传感器

金属氧化物纳米材料是新型半导体材料，因其纳米颗粒的粒径极小、比表面积极大，而表现出截然不同于其他材料特性，在光学、电子学、传感器、特殊催化、染料敏化太阳能电池等领域有重要的应用。MnO2[4]、TiO2[5]、CO3O4[6]、CuO[7，8]和Cu2O可以构建无酶H2O2传感器。但大多数金属氧化物纳米粒子基于H2O2的电催化氧化，因此具有较高的检测电位。MnO2与磷酸双酯复合膜电极[4]、TiO2/MWNTs修饰电极[5]、CO3O4修饰电极[6]对H2O2检测电位分别为0.65V（vs. SCE）；0.4V（vs. Ag/AgCl）；0.42V（vs. SCE）。检测电位过高会影响实际生物样品的分析。基于CuO纳米材料修饰电极检测电位较低，分别为0.1V（vs. Ag/AgCl）[7]和-0.3V（vs. SCE）[8]，因为CuO对H2O2既有氧化作用，又有还原作用。CuO更适合构建无酶H2O2传感器。

3 结束语

贵金属、双金属和金属氧化物纳米材料构建的无酶H2O2传感器对H2O2的检测具有操作方便、快速，灵敏度高，稳定性高，重现性好，抗干扰能力强等优点。当然，也存在一些缺点，例如检测受到空间限制，不能实时监测。

感谢浙江省嘉兴学院南湖学院院内科研重点课题项目：半导体纳米材料的可控合成及其在无酶电化学传感器中的应用（N41472001-10）项目的资助。

参考文献

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首先，由于介孔二氧化钛具有高比表面积，发达有序的孔道结构，而且，孔径尺寸在一定条件下是可以协调的，主要是它的表面易于改性等特点，可以有效的促进二氧化钛的光催化，以及光电转换等功能得以实现，研究这一材料可以有效的提高我国的航天和生物材料、空气净化等领域的技术，使我国在这些领域取得巨大的突破，这一材料的研究成果可以应用到生活的方方面面，从而一定程度上提高了人们生活的品质，使得人们的生活更加便利［3］。其次，国内专家对介孔二氧化钛功能纳米材料的研究可以进一步提升在世界该类研究领域的地位，为以后的技术发展奠定良好的基础，弥补世界研究领域的缺憾。另外，应该注意总结和解决制备材料中的科学问题，例如如何控制纳米材料颗粒尺寸、颗粒尺寸分布、团聚和解团聚等问题的解决和控制，这对于获得高质量的纳米材料和纳米固体有一定的指导意义。

2方法研究

2．1介孔二氧化钛方法研究因为二氧化钛在材料科学领域具有重要的应用价值，目前最主要的研究方法是水热法、溶剂热法、模板法、溶胶凝胶法等合成方法实现了对二氧化钛结构与形态的控制［4］。

2．1．1水热分解法主要是采用两步水热法合成二氧化钛介孔球，首先是反应过程中将乙酸钛与乙二醇混合均匀，将此混合液加到丙酮与水的混合液中得到前驱体，最后将前驱体在加热条件下回流，即可得到二氧化钛介孔球。在利用水热法分解二氧化钛介孔材料的过程中，由于含钛的前驱体对反应体系中的水较为敏感，从而导致水解速度过快，所以得到的反应物往往是不规则的形态，从而由于颗粒的严重聚集，得不到分散较优的结构，在此基础上，模板法和溶剂热法便在这种情况下出现。

2．1．2模板法模板法一般分为软模板法和硬模板法。主要以软模板法为例研究，采用软模板法可以得到二氧化钛介孔球其具体步骤是以有序的二氧化硒小球为模板，将模板侵湿在甲基丙烯酸甲酯溶液中，利用HF溶液将内部将二氧化硒小球刻蚀，剩下的聚甲基丙烯酸甲酯的网眼，再将聚甲基丙烯酸甲酯的网眼侵湿在含钛前驱体中，最后将所得的产物在400摄氏度的空气中煅烧就可以得到二氧化钛介孔小球［5］。利用模板法合成二氧化钛材料，最后一步都是对模板剂的除去，利用煅烧法除去模板剂，有利于结晶性的提高，但是不利于最后的材料成型，而利用化学溶剂进行除剂，会造成材料结构发生变化，从而使样品受到污染。

2．1．3溶剂热法溶剂热法既能克服水热法水解过快的缺点，也能克服模板法除去模板剂的复杂等缺陷，一般使用的溶剂主要有单一溶剂和混合溶剂两种，在利用溶剂热法的时候，一般是将一种或几种的前驱体溶解在有机溶剂中，虽然这种方法相对简单易于控制，但是前驱体在有机溶剂中的形式却不是很乐观。

2．2纳米二氧化钛掺杂方法分析二氧化钛是紫外线光响应的光催化剂，所以二氧化钛对可见光的吸收相对较弱，因此制造光催化剂就变得尤为重要。目前使用较多的是对二氧化钛材料进行掺杂，包括金属掺杂和非金属掺杂、共掺杂以及贵金属负载等，利用这种方法可以得到结晶性好、电子－空穴复合率低和具有可见光响应的二氧化钛。因此利用不同的合成方法，可以得到不同形貌的二氧化钛的材料，如纳米球、纳米管、纳米线以及三维的微球结构等新材料。这些新的材料被应用到了太阳能电池和锂离子电池、生物技术、污水处理等方面，并且取得了良好的经济和社会效益［6］。

2．2．1金属掺杂对二氧化钛进行金属掺杂，同样可以达到减小带隙宽度的目的。在金属掺杂的试验中，掺杂后可以改进纳米晶体在非极性溶剂中的溶解度和分散性，使得二氧化钛的材料的精密度进一步提高，使得分解出的纳米材料更好的被应用到航空和航天类高精密度的行业中。

2．2．2非金属掺杂因为二氧化钛具有较大的带隙能，对可见光的反应较差，因此可以通过二氧化钛的非金属掺杂，让非金属元素参与到二氧化钛的导带的杂化中，从而可以有效的解决导带和价带之间的能量差，最终研制出可见光感应的催化剂。

2．2．3共掺杂对二氧化钛进行单一元素的掺杂，只能在一定程度上增大二氧化钛的价带能或者减小其导带能，从而减小二氧化钛的带隙宽度，最后将其改性为可见光感应的催化剂，然后，可以同时对二氧化钛价带和导带能进行处理，使二氧化钛价带能级顶部增大，同时使其导带能级底部降低，所以，对二氧化钛进行多种元素共掺杂的研究和探索就出现了。对二氧化钛材料进行共掺杂的研究在不断更新，可以进一步归纳为:金属－金属共掺杂，金属－非金属共掺杂以及非金属－非金属掺杂［7］。

3介孔二氧化钛的应用方向

近几年来，我国加大了对二氧化钛技术的研究力度，介孔二氧化钛纳米材料得到了广泛的应用和普及，渐渐影响了人们的日常生活和工作，强力推动了相关产业的发展步伐，其中面积体积大，孔分布广且均匀是二氧化硅纳米材料最为突出的特性，在这种研究背景下，相关的工作人员进行了大范围的研究活动，并生产出了依附离子、锂离子及太阳能电池，光催化剂等专业应用技术。

3．1光催化剂光催化剂主要的应用原理是电子空穴对，良好的量子运作效率和完全无毒无害是它的主要特点，由于二氧化钛具有比较高的稳定性，针对这种物理化学特性，利用相关光子的激发，成为电子，在这个过程中当催化剂被来自光子的能量进行大幅度吸收时，充分利用这一部分的能量大于间隙的空间，用强光照射半导体，从而刺激其产生电子空穴对现象。这种过程的主要目的是可以自主自发的与表面吸附的物体发生还原氧化反应，这种技术经常被应用在杀菌或者是杀毒方面。经过现代专业的专家学者相关研究发现，二氧化钛材料经过相关的金属掺杂技术的应用和实践，将大幅度影响可见光性的二氧化硅化学反应。

3．2太阳能电池技术现阶段，很多的介口二氧化硅纳米材料在光敏性的太阳能电池方向得到了广泛地应用，这一部分得到了很多专家学者的关注，首先在光敏性太阳能材料的选择上，更大的体表面积和节能上面具有有序性是其考虑选择的前提条件，它的主要发展技术最大程度上将太阳的光能转为电能，二氧化硅材料的好坏将直接影响其转化率的高低，也决定了太阳能电池技术的整体水平，目前在这种应用中，具有相互性和连通性的介孔二氧化硅薄膜最为人们普遍使用。在我国青海和宁夏等地区，利用太阳能光进行发电，全面服务于人们的生活和工作中，保证了发电的质量和效率，太阳能电池技术不仅仅反映了中国科学的进步，还推动了整体二氧化钛纳米技术的发展步伐，为实现中国能源的可持续发展提高根本动力［8］。

3．3锂离子电池技术由于介口二氧化硅纳米材料的自身特色，锂离子电池技术应运而生，首先这种技术具有体积小，容量大的特点，具有比较低的毒性，因此被广泛的应用和普及，这种锂离子电池技术成本小，效率高，在生产过程中简单安全，经过大量的用户使用，获得了普遍的好评，在制作过程中可以根据自身要求来进行电压设计，制成各种容器。

3．4离子吸附介口二氧化硅材料近几年被专注于我国的脏污水处理方面，主要是将介口二氧化硅的化学物质与其他化合物发生反应，将水中的化合物进行吸附交换，从而将脏水中的砷化合物进行处理，最终达到离子吸附清洁的目的。

4介孔二氧化钛应用研究展望

通过以上具体的研究我们可以看出，介孔二氧化钛纳米材料在我国得到了快速的发展和广泛的应用，介孔二氧化钛纳米材料通过相关过程的掺杂，以及合成得到了深度的研究，从传统意义上来说，模板法、凝胶溶胶、溶剂、水热法等等，是其主要采用的合成方法，采用的合成方法不同导致二氧化钛最终表现的面貌不同。通过二氧化钛材料自身的性能因素，我们可以看出，国内的研究产物主要应用为锂离子电池，有无有害物质处理，太阳能电池，和光催化剂等等，在人们的生活和工作的方方面面都有不同程度的影响，将这些技术得以深度的研究和开发，最终对社会经济和科学文化的进步有积极的促进作用。其次，二氧化钛纳米技术在人们的医学和建筑方面都有一定的造诣。例如，先进的介孔二氧化钛纳米技术对人类移植血管，支架血管，和人造器官方面具有良好的应用，可以在一定程度上阻碍增殖细胞的发生，最后介孔二氧化钛可以应用于光催化和消灭细菌的技术之中，在一定程度上减少了室内材料危险的发生，保证了安全性，其次，介口二氧化钛纳米技术在生物和保护生态方面发挥着积极的作用。国内相关纳米技术研究者认为，对纳米材料展开研究，就一定要将纳米材料的表征研究和纳米材料的制备科学放在首先考虑的前提。作为物理问题，对制备科学本身的概念以及流程应该进行深入的研究，对于制备材料中出现的科学问题应注意及时的进行解决和总结。

5结论

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【关键词】纳米纤维；纳米塑料；纳米技术发展

1 引言

目前，我们主要朝着两个方向来发展纳米技术，他们分别是开发新材料，如巴基球以及纳米管等等，和运用新科技来减少现在正在使用的材料，例如金属氧化物的用量等等。一些含有氟聚合物和特种复合材料中已经慢慢运用到了碳纳米管，除此以外，钛白粉和粘土以及SiO2等之中也运用到了纳米技术。纳米氧化物和材料、纳米粘土以及碳纳米管市场都是纳米材料市场的组成部分。德固萨公司是一家以生产先进的纳米氧化铈、氧化铟以及氧化锌为名的公司，它在2004年到2008年之间投资在纳米研究领域有2500万美元。密歇根大学目前正在跟比较前沿的巴斯夫公司合作，研究开发纳米立方体。这种立方体在中压时可以吸附氢气，在释放压力时又可以放出氢气，它是由含有苯和本基因有机体以及氧化锌分子组合而成的多孔结构。其实，目前已经有多家公司开始从事聚合物纳米技术的研究，并且还出产了许多商业化产品。

2 化工中如何运用纳米技术

2.1 开发运用碳纳米管

运用碳纳米管，我们可以制成储气能力极强的储氢材料，然后将它运用于燃料电池等领域。除此外，碳纳米管还可以制成具备高强度的碳Z-T-维材料以及将它作为增强填料形成各种复合材料。如果再大气中制取因，则可以大大地降低费用，这是日本丰桥（Toyohashi）技术科学大学与Futaba公司以及Tokai碳素公司联合开发研究出来的新方法。如果用200-300A的20V直流电在两个石墨电极之间，便会产生电弧，在这种情况下，阳极是不断地消耗的，在4000-10 000K下快速蒸发时候，电弧喷射便产生了。如果将电弧喷射快速急冷，让它到冷却板上，我们就可以得到纳米碳颗粒了，这种产物越有30%纳米管[3]和约70%碳颗粒凝聚体。碳纳米管可以用于生产高性能塑料的蓄电池、燃料电池电极材料以及电子元件和增强材料，目前，世界上拥有着最大规模的碳纳米管生产装置的公司就是日本三井化学公司，它的生产能力为120t/d 。美国西南纳米技术公司和大陆菲利普斯合作，它们的目标市场之一是应用于塑料参混物，现在正在不断加快低成本碳纳米管的商业化步伐。美国公司zeyo第一次提出了大大提高材料的导电和力学性能，可用于改性聚氨酯的单壁碳纳米管和多壁碳纳米管添加剂产品。我国的碳纳米管技术也是列于世界前位的，目前我国清华南风纳米粉体技术产业化啊工程中心的碳纳米管批量生产技术在国际上是最高的。

2.2 纳米催化剂

根据商务通讯公司的报道，在全球，纳米催化剂的市场资金将会越来越多，应用领域也将会越来越大，其包含有炼油和石化行业、化学和医药领域、食品加工和环保领域等等。纳米的催化性能以及吸附能得到了不断增强，这是由于纳米的表面积不断增大以及纳米微粒粒径不断减小的后果，除此之外，正是由于这些独特的效应，使得一些原来不能反应的能够进行反应了，而且也使得能反应的反应效率得到提高，有效地控制了反应效率。瑞士技术研究院开发了一种可应用于环氧化反应，并且低费用、高效的纳米颗粒二氧化钛，这就是二氧化硅催化剂。与穿透的环氧化催化剂相比，此种基于相同的材料但产生副产物很少的催化剂能够大大地提高转化率。所谓的环氧化物，就是生产表面活性剂、许多聚合物以及医药的关键中间体。

2.3 纳米复合材料

由于纳米粒子具备着量子尺寸效应、表面界面效应以及小尺寸效应，这些 效应和聚合物耐腐蚀却容易加工以及密度小的特点结合以后，就使得他们能够成为和常规不同的复合材料。它们分别包括了有纳米塑料、轮胎纳米聚合物、纳米功能性纤维等。因为聚合物纳米复合材料的快速崛起，所以传统的塑料产业也出现了新的力量，聚合物复合材料提高了传统材料的性能，体现了更加优异的综合性能。除此之外，纳米聚合物在轮胎中的运用能够起到节省能源的作用。意大利Nova—mont公司与别的公司合作，开发出能够大大减少轮胎滚动阻力的淀粉聚合物。最后，纳米技术的进步还使得功能性聚酯等纤维应用了纳米材料，得到进步。一些含有纳米材料的功能性纤维陆续出现，其中能够防辐射、变色、抗菌等等功能引起了人们的关注。

2.4 纳米材料在石油工业的应用展望

纳米材料在油田开发和石油化工方面都得到了应用。为了能够解决好低参透油田的注水开采的最终采收率低和开采速度慢的问题，我国在实际注入过程中采用了新型降压注水剂纳米聚硅材料。实际证明，这种材料能够提高低渗透压注水井的吸水功能。除此之外，又因为纳米表面积很大而且表面活性中心也多，所以它也是一种很好的催化材料。如果把一般的铂、镍、铁等金属催化剂制成纳米微粒的话，纳米它就可以大大地改善催化效果。

2.5 纳米材料

俄罗斯科学家曾经将纳米合金粉末和纳米铜粉末加到油中，可是使得油的使用寿命延长，而且性能得到十倍以上的提高，降低磨损率。目前，油田现场的油气井在完井时套管的管扣剂普遍采用的是黄油或是丝扣油，但是这种油经常会出现咬扣的现象，除此之外，这两种油的减摩效果也不是很理想，所以卸扣和上扣的劳动强度也得到增强。针对套管和油管目前正在使用的丝扣油具有的缺点，根据纳米材料低弹性模量以及硬度大的特点，和纳米粒子抗磨特征，为了能够达到减小上卸扣的困难以及避免咬扣或是粘扣的目标，提出了把纳米粒子加入在先有丝扣油中作为添加剂的建议。

2.6 存在的问题与发展方向

尽管纳米材料有着非常好的发展前景，但是我们也要认识到许多方面到目前为止也是美好的想象或者还处于试验阶段，必须还要解决离实际应用之路上的很多问题。

首先，虽然功能性纳米材料的成本算是比较低的，但是目前我们制备工艺还大多处于实验室阶段，所以纳米技术发展存在的一个关键问题是工业化设备问题。其次，其材料形式也是作为催化剂的纳米材料的一个很重要的问题。如果直接用颗粒存于反映体系之中，那我们就必须考虑它的回收难易性和活性再生难以及抗污染性等问题。还有就是在目前的水平中，纳米二氧化钛灯光催化剂的催化效率还处于比较低的水平，因为它仅仅只能利用波长低于400nm的太阳光。最后，纳米粒子在基础油中必须均匀、稳定地分散，这是它作为油添加剂被应用的前提。我们相信这些难题将会随着纳米技术的不断发张都会慢慢得到解决，纳米材料也会在应用中显示它的无比优越性。

篇7

一、纳米技术知识基础设施计划概述

1．纳米技术知识基础设施计划与纳米信息学2012年5月，即在材料基因组计划颁布11个月之后，美国“国家纳米计划（”NationalNanotechnologyInitiative，NNI）提出纳米技术知识基础设施计划，以确保美国在纳米领域可持续设计方面继续保持其国际领先地位。该计划旨在建立一个直接面向问题、面向需求的纳米技术知识基础设施，从而加快美国在纳米领域技术发现与技术创新的速度。从计划的内容与目标不难看出，此项计划与材料基因组计划有诸多相似相通的地方。提到纳米技术知识基础设施计划，必须要提及纳米信息学（nanoinformatics）这一重要的概念。纳米信息学指的是开发和实施有效的机制以帮助相关机构对纳米技术信息进行收集、验证、储存、分享、发掘、分析和应用，覆盖整个纳米领域，影响到研究、开发以及应用的方方面面。一个不断完善的纳米信息学基础设施将通过不断改善实验数据的再现性，以及通过促进工具和模型的开发和验证，而将数据转换成信息加以应用，从而确保国家纳米技术可持续性发展。因此，纳米信息学将为纳米材料和产品的合理设计，研究方向最优化和风险评估奠定坚实的基础。从这个角度来看，纳米技术知识基础设施计划和纳米信息学的发展同时也为材料基因组计划的实施提供了必要的补充与帮助。

2．纳米技术知识基础设施计划的基础与助推力（1）多元化的合作团队建立一个由科学家，工程师和技术人员组成的多样性的协作团队，对于美国纳米技术的研究、开发和应用至关重要，它们是美国纳米技术核心竞争力的中坚力量。该团队涉及纳米技术研究、开发乃至产业化的方方面面，包括多方面的研究力量，主要有：实验科学家、计算科学家和理论家，产业工程师，负责材料合成、测试、质量监控等的技术人员。（2）跨学科的协作网络建立一个灵活的可以开展多学科知识协作的网络，有效衔接基础实验研究、建立模型和应用开发，对于提高研发效率具有重要的作用。可靠的计算模型能够准确地预测和设计具有理想性能的纳米材料并进行风险评估和管理。此外，模型在开发新概念以及加深人们对纳米级材料的性能和行为的理解方面也起着重要作用。因此，当模型和实验结果在网络中能够被迅速分享时，基础研究与应用开发就可以更加有效迅速地连接起来，从而有的放矢提高研发效率。（3）可持续的计算工具箱一套能够促进实验分析和理解纳米材料的计算工具对于完成纳米技术知识基础设施计划而言至关重要。计算工具能够帮助人们发现在当前理论框架中不明显或难以表现出来的材料的性能与现象之间的关系。因此，经过验证、易于访问且得到良好维护的模拟软件将对纳米材料的性能和行为做出可靠的模拟，从而有效帮助纳米材料的设计与开发。（4）坚实的数据基础纳米技术知识基础设施计划迫切需要建立一个坚实的纳米技术数据和信息基础，将纳米材料设计、合成、性能、现象以及对生物和环境的影响等方面实验数据进行整合。开源数据与软件、开放获取的方式、通用的数据传送与存档格式、标准化的词表等都是建立这一基础的必要条件，对研究人员管理与储存实验数据具有重要的意义，同时也将极大地促进不同学科间研究人员的数据共享与彼此合作。

3．纳米技术知识基础设施计划与材料基因组计划相互促进、共同发展材料基因组计划是美国众多行业众多机构为加速本国先进材料的发现和巩固制造业的地位而共同做出的努力。纳米技术知识基础设施计划与材料基因组计划的合作涉及纳米技术知识基础设施计划的所有方面，特别是研究方法和数据方面的建设。通过相互间合作与交流，纳米技术知识基础设施计划与材料基因组计划将实现互利共赢。因此，这里所介绍的纳米技术知识基础设施计划将直接为材料基因组计划作出贡献。纳米技术知识基础设施计划试图通过模型、模拟工具和数据库的发展，以实现对纳米级尺度和亚微秒领域里各种现象的预测。相比来说，材料基因组计划的范围要宽得多，既包括纳米级别也包括宏观尺度的材料信息。纳米技术知识基础设施计划的实施对材料基因组计划来说，将是其重要和有利的补充。纳米技术知识基础设施计划取得的重要成果，如数据格式标准化，使实验科学家与理论家相结合以加速材料设计的方法等可适用于材料基因组计划的其他相关领域。同样，通过材料基因组计划开发出的与纳米材料相关的方法和标准等也可以在纳米技术知识基础设施计划的工作中进行探索，测试和评估。通过持续的交流与合作，在这2项计划指引下合作的各部门成果将推动整个时间与空间范围内材料的研究与开发，以进一步提高美国在材料与制造领域甚至更广泛领域的竞争能力。

二、启示与建议

材料基因组计划后，我国学术界迅速做出了反应。在中国科学院和工程院的推动下，计划的当年，近百名材料领域的科学家会聚北京香山，召开了“材料科学系统工程”会议，并提出建设集理论计算、数据库和测试三位一体的共用平台、实现重点材料示范突破以及成立多方协作的指导委员会等建议。在过去的2年多里，在中国工程院、中国科学院、科技部等机构以及上海市、北京市等地方政府的努力下，我国的材料基因组计划正在逐步落到实处，其研究理念也越来越多地被学术界所接受和采纳，不同学科背景的研究人员也逐渐投身此中。十几年前的“人类基因组计划”，我国尽管在后期也有少量参与，但是并没有能抓住那次重大科学计划的先机。因此，面临比“人类基因组计划”更为广泛的“材料基因组计划”，我国政府和相关机构能够迅速做出响应并踏实努力，确实有很大的进步且值得肯定。但在赶超的过程中，我们决不能简单照搬国外计划的内容与方案，而应深入消化吸收，并结合自身情况做出适合国情的选择与决定。

1．积极鼓励并大力发展原创的材料计算软件美国材料科学家已经通过不断改进计算方法，在计算预测模型上取得了不少成果，只是苦于一直没有合适的平台向制造业分享这些研究成果。材料基因组计划正是为他们提供了一个向材料科学家和制造商在内的整个材料科学界共享数据和计算工具的平台。当然在建立这个平台的过程中，随着交流与合作的加深，还将伴随计算工具与方法的不断改进与提高。而我国在材料计算软件上的开发几近空白，几乎没有自主知识产权的通用程序包。除了个别单打独斗的研究小组，我国材料计算大都依靠外国商用软件，在使用上有很大的局限性。因此，我国推动材料基因组计划的发展，首先亟需解决的是形成规模化的长期稳定的开发队伍，开发自主知识产权的各种模型、算法和大规模科学计算软件，摆脱国外软件的垄断和限制，为我国新材料产业的全面发展打下坚实的基础。

2．依托现有基础将数据库建设细化对材料的性能进行成功模拟和预测取决于2个基本要素，一是计算模拟方法和软件，另一个就是材料数据库。从材料领域的广度和深度，不难看到建立材料数据库将会是一项庞大的系统工程，需要政府、学术界、产业界通力合作，需要投入大量的人力物力和时间才能完成。高度规范化的系统数据库是决定这项计划成败的关键。美国政府也并没有从零开始建设，而是依托纳米技术知识基础设施计划的实施或者IBM和哈佛大学这样的机构自身的基础进行建设。我国可考虑依托“863”“、973”、国家科技支撑项目、国家自然科学基金等现有科技计划，对已完成项目的实验数据进行整理归纳，在统一的加工、标引与建设规范的指导下，逐步建设完成整个材料领域的数据库。2014年3月正式开通的“国家科技报告服务系统”，可系统查阅国家科技计划项目所产生的科技报告，涵盖国家科技投入产生的大量科技信息和数据。如果能够设计合理的字段与入口，也极有可能对材料领域的数据库的建设起到支撑与帮助作用。

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关键词：新型材料；包装；设计

新型材料在现阶段的应用当中非常广泛，从包装这一工作来说，新型材料的利用使包装工作提升到了一个新的层次。包装对产品的销售来说，是非常重要的环节，好的包装能够帮助产品拥有更加广阔的市场。在此，本文主要对新型材料在包装设计中的应用进行一定的分析。

新型材料的特点

目前，新型材料的发展远远超过了预期。从客观的角度来说，由于新型材料的特点十分显著，因此在包装工作中，得到了很大程度上的青睐。首先，新型材料能够与包装相辅相成。在过去，由于材料的性质和类别有限，因此包装一直在某一个阶段徘徊，虽然创意不断，但是客观上的材料有限，包装工作因此没有获得太大的进步。现阶段研发的新型材料，完全可以和包装相配套，并且按照要求去设计和生产，达到了完美结合。其次，新型材料是完全的环保、低碳、绿色材料。对于目前的社会来说，污染问题十分严重，如果材料依然遵循高耗能、高化学成分、不易分解等方式去生产，势必导致恶性循环。从调查的结果来看，目前的新型材料能够循环再利用，并且通过简单的加工和整理方式，制造或者整理出全新的材料，进一步提高包装的质量。

新型材料在包装设计中的应用

1.纳米材料在包装设计中的应用

纳米技术自从诞生以来，就备受瞩目。现在，纳米技术已经应用到材料生产和制作当中，纳米材料在应用到包装设计中以后，展现出了非常好的效果。首先，氧化物纳米微粒的颜色多样，并且能够通过复合控制静电屏蔽涂料的颜色。从这一点来看，在以后的包装工作中，就可以减少涂料的应用，间接的降低涂料对空气造成的污染，同时由于氧化物纳米微粒的颜色具有多样性特点，又省去了染色环节，天然的颜色对包装来说，更有效果。其次，纳米静电屏蔽涂料具有很好的静电屏蔽特性，同时克服了炭黑静电屏蔽涂料颜色的单调性。从以上两点来看，纳米材料在包装设计中的应用，能够促进很多领域的发展，比方说电子产品领域等等。

2.新型聚合物材料在包装设计中的应用

新型聚合物材料在包装设计中应用的时候，获得了很多工作人员的青睐。由于现阶段的生活趋向高端化，因此聚合物材料的应用呈现出几何倍数的增长。在此，本文主要对以下几种新型聚合物材料在包装设计中的应用进行一定的阐述：

（1）Kraton A。在包装设计工作中，很多人都在为“外表”犯愁，有些材料是性质较好，但是美观度不够；有些材料是包装以后较为美观，但是总体效果不好，会影响产品的质量。为了进一步提高包装设计的效果，研发人员对多种聚合物材料研究以后，开发出了Kraton A这种新型聚合物材料。此种材料的分子结构不同于一般的聚合物材料，并且能够被良好的控制，在特殊用途中，展现出了较高的水准。它的主要优点在于，可以提高包装薄膜的粘性、弹性、美观度等等。可以说是一个非常全面的材料。

（2）Nature Works PLA。除了上述的材料以外，Nature Works PLA也是一种新型聚合物材料，并且具有非常独特的优势。首先，这种材料具有很好的生物降解性、生物相容性和生物可吸收性。也就是说，这种材料对自然环境的降解能力要求较低，并且会在短时间内有效的降解，避免造成过大的损害。其次，这种材料能够取代玻璃纸。包装设计工作在长期以来，为了保证外表光鲜亮丽，因此一直在使用玻璃纸。但是玻璃纸的污染程度是非常高的，并且在很多情况下，都需要人工进行清理和回收，通过一系列的方式来解决后续问题。自从应用Nature Works PLA以后，很多的包装不仅在外表上更加自然、环保，同时得到了很多企业的认可，并且促进了相关产业的发展。

对新型材料在包装设计中应用的思考

在科技迅速进步的今天，新型材料的应用的确带来了很大的积极影响，但是未来的发展道路很漫长，仅仅依靠现阶段的一些成果并不能应付更广阔的的市场和需求。所以，在日后需要加强研究，主推多元化的新型材料，扩大使用范围，提升功能性，让新型材料对包装设计产生更大的促进作用。

总结

本文对新型材料在包装设计中的应用进行了一定的分析，从总体情况来看，新型材料还是值得信赖的，并且包装设计工作也表现出了较大的进步。在未来的工作当中，相信新型材料能够获得一个更广阔的未来，推动包装设计获得一个质的飞跃。

参考文献：

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随着人们对节能和环保意识的逐渐增强，太阳能热水器越来越快进入消费者的视线，并且逐步的取代了电燃热水器，成为家电行业的重要的销售产业之一。太阳能行业的不断壮大和发展，使太阳能的核心部件——太阳能内胆材料的选择也日益受到厂家和消费者的关注。

太阳能内胆的使用环境

太阳能热水器的工作原理：当阳光照射到真空管上，光能被真空管内管外壁上的选择性吸收涂层所吸收，并转化为热能，内管里面的水被加热，水温升高后，密度变小，与水箱内的水形成对流，使水箱内的水温上升。太阳能热水器的主要组成部分包括：真空管、支架、内胆、保温层、外皮和电加热等辅助设备。

内胆作为太阳能热水器的核心部件其使用环境如下：

1.长期与水接触，在夏季一般使用温度达到90℃左右，各别地区和用户太阳能内的水温达到100℃左右。由于长期与水接触，还需要对水加热，这就会产生一个问题——内胆腐蚀。腐蚀是由于金属元素、水和溶解于水中的氧气等发生的化学反应。水里所含离子、pH值以及冷热水变化的频率和水温导致产生。

2.水箱上水的过程中会造成冷水和热水的交替循环，冷热冲击，对内胆的加工和制作提出了较高的要求。

3.在水质差的区域，水垢形成既快且多，在长期使用中能影响太阳能集热质量，并加速内胆腐蚀。

4.太阳能水箱的保温层采用聚氨脂整体发泡，内胆在发泡的过程中承受一定的发泡压力和发泡温度。太阳能热水器在使用的过程中内胆和发泡料在承受冷热冲击等过程中尺寸和性能发生变化。

目前我公司太阳能热水器主要采用纳米PP内胆，纳米PP内胆专门针对农村地区用户而设计，而且能够有效地应对上述问题，刚一推广就跻身为市场的宠儿。纳米内胆材料为高分子材料，通过纳米粒子在塑料树脂中的充分分散能使其具有像陶瓷材料一样的刚性和耐热性，同时又保留了塑料本身所具备的韧性、耐冲击性等，有效地提高了内胆的耐热、耐候、耐磨等性能。

“纳米塑料”是一种高科技的新材料，具有很好的发展前景。与传统PP材料相比，纳米PP复合材料具有更好的刚性，良好的低温冲击性、尺寸稳定性和较低的热膨胀系数，制成品有极好的表面光滑性。这些特点使其适于制造汽车车身防护板、汽车保险杠和设备仪表组件等。

纳米PP内胆技术和加工工艺

纳米内胆技术

要了解“纳米内胆”应先了解“纳米技术”，而要了解“纳米技术”必须了解“纳米”。

“纳米”是长度的计量单位，它的尺度是10亿分之1米（10-9m）。一般来说，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。纳米粒子粒径很小，表面能很大，极易团聚，所以如何制取纳米粒子本身就是一个非常复杂的技术问题。目前能制造和利用的纳米粒子多为无机纳米粒子，能有效地对塑料进行改性的纳米粒子是SiO2、TiO2、CaCO3，蒙拓土（MMT）等。

“纳米技术”的核心内容是如何解决纳米粒子的团聚问题，由于纳米粒子本身极易团聚，要得到单个分散的纳米粒子非常困难，如何使纳米粒子均匀地分散到基体中去是“纳米技术”的关键。目前从“纳米技术”的应用研究报导中分析，能实现产业化的方法有二种：一是纳米插层化技术，即通过插层化处理的n-MMT制成有一定密实程度、尺寸均匀的母粒，再将这种母粒经过拌和共混和造粒，解决纳米材料在基体中分散不均匀的难题，制成纳米复合材料；二是利用振动磨分散法可使纳米粒子在基体中均匀分散，基本不产生团聚，真正做到了纳米级分散。

纳米PP内胆的加工工艺

通常内胆的加工方法为中空吹塑，这是一种发展迅速的塑料加工方法。热塑性树脂经挤出后或注射成型得到的管状塑料型坯，趁热或加热到软化状态，然后置于对开模中，闭模后立即在型坯内通入压缩空气，使塑料型坯吹胀而紧贴在模具内壁上，经冷却脱模，即得到各种中空制品。

纳米PP内胆是采用挤出吹塑法制造的，挤出吹塑是一种制造中空热塑性制件的方法。挤出工艺是强迫物料通过一个孔或模具来制造产品。挤出吹塑成型用挤出法先将塑料制成有底型坯，接着再将型坯移到吹塑模中吹制成中空制品。挤出吹塑工艺由5步组成：

1.制造型坯。主要是由挤融装置挤出半熔塑料型；

2.截取型坯。型坯到达一定长度时，吹塑合模，夹紧模具并切断型胚。

3.合模吹气。模具移到吹塑工位，当吹气杆进入模具吹气，使型坯紧贴模具内壁而冷却定型向模腔的冷壁吹胀型胚，调整模具开口并在冷却期间保持一定的压力。

4.打开模具，取出制品。

5.修整飞边得到成品。

挤出吹塑的影响因素

挤出吹塑制造工艺具有一定的复杂性，主要受以下几个因素的影响。

1.原材料的选择 在吹塑中原材料的选择很重要。首先要求原材料的性能满足制品的应用要求，其次是原材料的加工性能必须符合吹塑工艺的要求。低熔体指数树脂吹塑时有利于防止型坯下垂，容易形成壁厚均匀的型坯。但是螺杆转速增高时，低熔体指数的树脂外观粗糙。因此对于上述熔体指数范围的选用，大中型吹塑制品以防止型坯下垂为主，宜偏低一些；小型吹塑制品选偏高一些。

2.温度的控制 在挤出型坯过程中温度控制的精确度对于型坯质量影响很大。例如温度过低时型坯表面粗糙，温度高时表面光泽好，但型坯下垂严重。

3.螺杆转速对挤出型坯的影响 螺杆转速是影响型坯质量的一个重要因素。挤出速度快能够提高产量，减少型坯下垂，但是型坯表面质量下降。尤其是剪切速率增大造成某些塑料，如高密度聚乙烯，可能出现熔体破裂现象。所以一股吹塑机都选用型号大的挤出装置，使螺杆转速在70转/分以下。

4.型坯的黏度对挤出型坯的影响 经验证明熔融塑料的剪切应力为零时的表观粘度。

ηa=158L2ρ/ν式中L——型坯长度（cm）；ρ——熔体密度（g/cm）；ν——挤出速度（cm/s）。在挤出吹塑时，可计算出型坯的表现黏度ηa，然后调节熔体温度使实际黏度大于计算值，即可保持型坯的形状。控制原则：在挤出机不超负荷前提下，控制稍低而稳定的温度，提高螺杆转速，可挤出表面光滑、均匀不下垂的型坯。

纳米PP内胆材料的推广优势

我公司自从2008年推广塑料内胆以来已经长达三年的时间，也是业内唯一一家生产加工太阳能塑料内胆的厂家。随着纳米PP内胆在市场上的大量应用和推广，纳米PP内胆的优势也是越来越显著，它主要具有以下几个优势：

1.抗酸碱，抗腐蚀。纳米PP内胆防腐蚀性能优于不锈钢和搪瓷内胆。纳米PP内胆有效阻止了水垢的形成。我国广大农村的水质环境与城市差距很大，由于农村用水多为打井取水，普通浅井一般只能取到浅层地下水，且未经过净化处理，含泥沙、腐蚀性氟氯离子较多。据国家环境监测总站的监测报告显示：目前全国有3.2亿人用水不安全，这其中有2.6亿人的用水属高氟氯水。

2.保温隔热性能优异。大幅度提高了保温效果，延长了热水的使用时间，保温性能更有效。

3.加工方便，操作简单，一次成型。采用中空吹塑的方法，一次成型，加工简单方便，无缝无焊点，防漏、密封性好，成型周期短，便于大规模的生产使用。

4.耐高温。经过对纳米材料的添加改性，增强了材料的耐高温性能。适用温度范围大，能有效防止因环境外力而造成的开裂，因而使用寿命更长。

5.低碳环保，对人体无伤害。纳米PP内胆为环保材料，无毒、无异味，不会与酸碱发生反应，因此不存在长期使用金属容器使人体摄入铝过量的问题，水质符合国家生活饮用水标准GB5749-2006，不会对人体产生任何副作用。

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关键词：颠覆性技术；创新；移动互联；机器人；人工智能

基金项目：“江苏省社科应用研究精品工程”课题；项目名称：颠覆性技术的识别及培育发展研究；项目编号：16SYB-023。

历史上，每次科技革命时期，都是颠覆性技术出现的高峰期。科技革命构成了发掘和发展颠覆性技术的难得历史机遇。目前，科W已经沉寂了60余年，第三次技术革命发生距今接近80年，科技知识体系积累的内在矛盾已经凸显，迫切需要新的重大突破。在物质科学、量子信息科学、生命科学、宇宙科学等基础科学领域，一些重要的科学问题和关键技术发生革命性突破的先兆日益显现；科技发展跨学科趋势愈益明显，新学科、新知识、新思想的出现更多体现为学科交叉融合的方式，许多重大创新出现在学科交叉领域。当今世界已处在新一轮科技革命的前夜，颠覆性技术大量涌现的时期即将到来。

一、颠覆性技术的概念

颠覆性技术概念最早出自美国哈弗商学院克莱顿・克里斯滕森教授1995年出版的《颠覆性技术的机遇浪潮》。他认为，颠覆性技术是指这样一类技术：它们往往从低端或边缘市场切入，以简单、方便、便宜为初始阶段特征，随着性能与功能的不断改进与完善，最终取代已有技术，开辟出新市场，形成新的价值体系。德国弗郎恩霍夫协会认为：颠覆性技术就是指能够“改变已有规则”的技术，即那些与现有技术相比，在性能或功能上有重大突破，其未来发展将逐步取代已有技术，进而改变作战模式或作战规则的技术。

综上所述，颠覆性技术是一种另辟蹊径、会对已有传统或主流技术途径产生颠覆性效果的技术，可能是完全创新的新技术，也可能是基于现有技术的跨学科、跨领域的创新型应用。颠覆性技术具有四个特点：技术发展速度快、产生潜在影响范围广、可创造经济价值高、带来颠覆性影响大。与渐进性技术相比，颠覆性技术在形态上更具有超越性和突变性，在效能上更具备革命性和破坏性。

二、我国颠覆性创新的领域选择

（一）“十三五”国家科技创新规划：15个领域

《“十三五”国家科技创新规划》中明确提出要发展引领产业变革的颠覆性技术：加强产业变革趋势和重大技术的预警，加强对颠覆性技术替代传统产业拐点的预判，及时布局新兴产业前沿技术研发，在信息、制造、生物、新材料、能源等领域，特别是交叉融合的方向，加快部署一批具有重大影响、能够改变或部分改变科技、经济、社会、生态格局的颠覆性技术研究，在新一轮产业变革中赢得竞争优势。重点开发移动互联、量子信息、人工智能等技术，推动增材制造、智能机器人、无人驾驶汽车等技术的发展，重视基因编辑、干细胞、合成生物、再生医学等技术对生命科学、生物育种、工业生物领域的深刻影响，开发氢能、燃料电池等新一代能源技术，发挥纳米技术、智能技术、石墨烯等对新材料产业发展的引领作用。

（二）国家科技重大专项：16个领域

《国家中长期科学技术发展规划纲要（2006-2020 年）》确定了核心电子器件、高端通用芯片及基础软件，极大规模集成电路制造技术及成套工艺，新一代宽带无线移动通信，高档数控机床与基础制造技术，大型油气田及煤层气开发，大型先进压水堆及高温气冷堆核电站，水体污染控制与治理，转基因生物新品种培育，重大新药创制，艾滋病和病毒性肝炎等重大传染病防治，大型飞机，高分辨率对地观测系统，载人航天与探月工程等16个重大专项，涉及信息、生物等战略产业领域，能源资源环境和人民健康等重大紧迫问题，以及军民两用技术和国防技术。

（三）中国科技发展战略研究院：20项关键技术

2016年，中国科学技术发展战略研究院科技预测与评价研究所对关系到我国经济建设、生态建设、国防建设、民生改善乃至综合国力提升具有决定性、基础性的核心技术，按照科学（属于国际竞争激烈的前沿或核心技术）、颠覆性（有望取代主流技术、替代主导产业的技术）、重大（有望替代1-2个主导产品，或颠覆1个以上行业的技术）、可行（经过10年努力能够取得自主知识产权，并有望商业化的技术）四个原则，进行了预测和遴选，遴选出未来能够改变或部分改变科技、经济、生态、军事现状与格局的20项关键技术。

（四）中国科协创新战略研究院：7大领域

中国科协创新战略研究院在的《我国应对颠覆性技术创新需要重点布局的领域》中，认为未来十年世界范围内可能出现的颠覆性创新集中在9大领域：先进计算技术与人工智能、纳米技术与材料科学、基因与精准医疗、能源开发与存储、航空航天与地外生命探测、网络与大数据、智能汽车与智慧交通、绿色制造与先进制造、教育技术与知识自动化。

从我国各机构评选的技术来看，出现频率最高的五大技术领域是移动互联、机器人、3D 打印、人工智能、纳米技术，这五大技术领域将是我国未来颠覆性技术创新的主要方向。

三、我国颠覆性领域的技术创新方向

（一）移动互联领域

大力支持移动互联网软件开发，突破系统软件、人机交互、应用开发、虚拟化等热点技术与新兴技术。加快推进移动互联网的云计算和大数据应用，重点突破数据挖掘、海量数据处理、计费、访问控制等平台关键核心技术。支持开展未来网络重大基础设施（CENI）项目的关键技术研究，加强相关领域产品研发和产业孵化，大力推广基于下一代广播电视网的创新业务及相关应用。充分发挥移动互联网对生产领域的带动作用，在工程机械、汽车、食品、电子信息、物流等行业形成领先的服务产品。深化移动互联网在生活领域的引领作用，大力推广面向餐饮、休闲娱乐、购物、旅游等的移动互联网应用，重点发展移动支付、移动娱乐、移动阅读、移动资讯、移动搜索、移动位置服务等。鼓励移动互联网应用创新，重点发展车载数据与资讯、智能交通、基于北斗等多制式智能交通导航、远程测试诊断、在线节能监管、道路救援、食品安全溯源与安防等移动信息服务。

（二）机器人领域

重点研究智能机器人机构设计、制造工艺、智能控制和人机交互等共性技术，攻克机器人优化建模、精准感知、多机器人协调等核心技术。（1）伺服电机方面：重点发展根据机器人的高速，重载，高精度等应用要求，增加驱动器和电机的瞬时过载能力，增加驱动器的动态响应能力，驱动增加相应的自定义算法接口单元，且采用通用的高速通讯总线作为通讯接口，摒弃原先的模拟量和脉冲方式，进一步提高控制品质。（2）减速器方面：重点发展高强度耐磨材料技g、加工工艺优化技术、高速技术、高精度装配技术、可靠性及寿命检测技术以及新型传动机理的探索，发展适合机器人应用的高效率、低重量、长期免维护的系列化减速器。（3）控制器方面：重点研究开放式，模块化控制系统，开发适用于机器人控制的通用软件包；提高机器人控制器的智能化和网络化水平，开发具有多传感器信息融合能力的控制器。

（三）3D打印领域

围绕3D打印重点方向，突破一批原创性技术。（1）材料方面：针对金属3D打印专用材料，优化粉末大小、形状和化学性质等材料特性，开发满足3D打印发展需要的金属材料；针对非金属3D打印专用材料，提高现有材料在耐高温、高强度等方面的性能，降低材料成本。（2）工艺方面：解决金属构件成形中高效、热应力控制及变形开裂预防、组织性能调控，以及非金属材料成形技术中温度场控制、变形控制、材料组份控制等工艺难题。（3）装备及核心器件方面：加强3D打印专用材料、工艺技术与装备的结合，不断提高金属材料3D打印装备的效率、精度、可靠性，以及非金属材料3D打印装备的高工况温度和工艺稳定性，提升个人桌面机的易用性、可靠性；重点研制与3D打印装备配套的嵌入式软件系统及核心器件，提升装备软、硬件协同能力。

（四）人工智能领域

进行人工智能前沿技术布局，推动核心技术产业化，重点突破人工智能基础理论（包括深度学习、类脑智能等）、人工智能共性技术（包括人工智能领域的芯片、传感器、操作系统、存储系统、高端服务器、关键网络设备、网络安全技术设备、中间件等基础软硬件技术）、人工智能应用技术（包括基于人工智能的计算机视听觉、生物特征识别、复杂环境识别、新型人机交互、自然语言理解、机器翻译、智能决策控制、网络安全技术等）。加快人工智能基础资源公共服务平台建设，包括满足深度学习计算需求的新型计算集群共享平台、云端智能分析处理平台、算法与技术开放平台、智能系统安全情报共享平台等，为人工智能创新创业提供相关研发工具、检验评测、安全、标准、知识产权、创业咨询等专业化服务。加快人工智能技术的产业化进程，推动人工智能在家居、汽车、无人系统、安防、制造、教育、环境、交通、商业、健康医疗、网络安全、社会治理等重要领域开展试点。

（五）纳米技术领域

加强纳米技术研究，重点突破纳米材料及制品的制备与应用关键技术，积极开发纳米粉体、纳米碳管、富勒烯等材料，大力推进纳米材料在电子信息、生物医药、新能源和节能环保等领域的广泛应用。针对信息、能源、环保、生物医学等领域的迫切需求，开发纳米结构加工与制造的新方法、纳米器件集成与系统的设计、制备技术。重点研究新型纳米电子、光电器件、传感器件，大力发展纳米晶太阳能电池、新型薄膜太阳能电池、有机太阳能电池、热电电池、超级电容器等技术，着力突破室内空气污染物、工业源有毒有害气体、动力机械尾气的纳米净化材料及催化净化技术，切实攻克纳米颗粒与生物活性物质的组装方法。促进纳米绿色印刷制版、高密度存储器、新型显示、高效能源转化、气体净化、疾病快速诊断等纳米材料与技术的规模化应用，抢占未来纳米材料发展的制高点。

参考文献

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[2] 杨，余晓洁.科技创新引领“第一动力”重视颠覆性技术创新[J].中国职工教育，2016，（1）.

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