第一、什么是納米材料？

納米是相當(dāng)小的長度單位，按照米、分米、厘米、毫米、微米的順序，是排在微米之后的一個的長度單位。1納米=10?9米，可見，納米微粒是非常小的長度單位。

納米材料是由納米量級（1nm--100nm）的晶態(tài)或非晶態(tài)超微粒為基本結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的材料。

納米材料的特殊性質(zhì)在于它有四個效應(yīng)：小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)、表面效應(yīng)和邊界效應(yīng)。這些效應(yīng)使得納米材料具有高的比熱、塑性、硬度、導(dǎo)電率和磁化率等特性。使納米材料在多個領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。如電子、醫(yī)學(xué)、航空航天、能源、建筑等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，隨著研究的深入，會有更多優(yōu)異的性能呈現(xiàn)出來。

第二、納米材料的表面改性技術(shù)

納米材料的表面常常帶有疏水性，限制了納米材料在某些特定環(huán)境下的應(yīng)用。因此，對納米材料進(jìn)行表面改性是非常必要的。

1、真空納米鍍膜技術(shù)。

在真空環(huán)境下，通過適當(dāng)?shù)恼婵斩?、溫度、電場和磁場等條件，將單種或多種工藝氣體部分分解成自由基和原子并帶電，然后聚合在目標(biāo)材料上，從而在材料上生長出一層或者多層納米級超薄鍍膜的技術(shù)，在印刷電路板和電子裝配上有重要的應(yīng)用，能夠在不改變電子產(chǎn)品表觀、質(zhì)感、尺寸和正常使用的前提下，有效提高電子產(chǎn)品的防水、防污、防腐蝕性能。

2、表面化學(xué)改性技術(shù)。

例如，用金屬鎳納米粒子保護(hù)，再經(jīng)過ECR等離子刻蝕后，可以在光滑的玻璃表面形成山狀結(jié)構(gòu)，分布均勻，尺寸約為80-140nm。此外，等離子清洗機(jī)處理也是一種納米級的微處理，可以達(dá)到去除有機(jī)物和顆粒、表面活化、涂層和蝕刻等目的。

3、偶聯(lián)劑改性技術(shù)。

將納米置于溶劑中，在一定條件下滴加納米質(zhì)量份4~6倍偶聯(lián)劑，反應(yīng)一段時間后進(jìn)行抽濾、洗滌、烘干等步驟，從而實現(xiàn)親油化度的提高和吸水率的降低。這種改性后的納米材料可提高涂料的抗老化性能，并能改善涂料的懸浮穩(wěn)定性與流變性。

4、等離子體處理技術(shù)。

利用高頻和低頻激發(fā)混合氣體產(chǎn)生各種特定的粒子，包括陽離子、激發(fā)態(tài)分子式、自由基等，從而對產(chǎn)品和工件表面進(jìn)行處理。這種技術(shù)的特點是操作簡便，易于控制，處理材料所需時間短，無環(huán)境污染，并且對材料表面的作用只涉及數(shù)百納米，基體性能不受影響。

第二、納米材料的高比熱利用。

主要是利用SiO2納米顆粒增強(qiáng)硝酸鹽儲熱材料比熱容。多元混合硝酸鹽作為高溫傳熱流體在聚光式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中具有良好的應(yīng)用前景。通過水溶液法，在具有較低熔點的NaN03-KN03一LiN03三元共混合硝酸鹽中摻入SiO2納米顆粒，有效地提高了混合硝酸鹽儲熱材料的比熱容。利用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作為分散劑，增強(qiáng)了SiO2納米顆粒在硝酸鹽中的分散性，有效地緩解了制備過程中納米流體中納米顆粒的團(tuán)聚。

納米材料具有高導(dǎo)熱率，可以有效提高傳熱效率，減少能量損失；納米材料具有大的比表面積，可以提供更多的傳熱面積，提高傳熱效率；納米材料可以與其他材料復(fù)合，形成復(fù)合材料，進(jìn)一步提高傳熱效率。

納米材料還可以實現(xiàn)節(jié)能減排。例如，在鍋爐、工業(yè)窯爐等領(lǐng)域應(yīng)用納米材料，可以通過提高傳熱效率節(jié)約能源；在汽車、飛機(jī)等領(lǐng)域應(yīng)用納米材料，可以通過提高傳熱效率減少碳排放；在建筑領(lǐng)域應(yīng)用納米材料，可以通過提高房屋保溫性能節(jié)約能源。

在供熱管道和散熱器中應(yīng)用納米材料，可以提高傳熱效率減少熱損失，提高供熱質(zhì)量；在地暖中應(yīng)用納米材料，可以提高地面?zhèn)鳠嵝侍岣吖┡Ч纳乒豳|(zhì)量；在智能溫控系統(tǒng)和供熱系統(tǒng)中應(yīng)用納米材料，可以實現(xiàn)個性化調(diào)節(jié)供熱溫度滿足不同用戶的需求；在定時供熱系統(tǒng)中應(yīng)用納米材料，可以實現(xiàn)分區(qū)供熱滿足不同區(qū)域的不同需求。所以，納米材料促進(jìn)供熱技術(shù)創(chuàng)新，可以提高供熱效率，降低供熱成本；可實現(xiàn)供熱系統(tǒng)智能化、清潔化、高效化。

第三、納米材料在涂料中的應(yīng)用。

自潔作用。納米涂料因為其漆料表層活性增加，因而可提高它的化學(xué)催化反應(yīng)和光催化，從而在紫外光和二氧化碳的作用下賦予涂料自潔作用；耐刮傷性。納米涂料中的納米材料能夠增加涂層的剛性和強(qiáng)度，改進(jìn)涂層的耐劃傷性；納米材料如納米氧化硅、納米氧化鈦等可以有效地提高水性涂料的抗水能力和強(qiáng)度，從而提高了水性涂料的抗沾污能力；防輻射能力。某些粒徑小于100nm的納米材料，對X射線具有吸收和散射作用，可提高涂層防輻射的能力；提高涂層與基材的附著力。納米級的顏料與底漆的強(qiáng)作用力及填充效果，有助于改進(jìn)底漆--涂層的界面結(jié)合；提高面漆的光澤。納米材料在面漆中可起到表面填充和光潔作用，提高面漆的光澤，減少阻力。

第四、納米材料在農(nóng)業(yè)中的潛在作用。

農(nóng)藥的優(yōu)化使用。納米材料可以優(yōu)化農(nóng)藥的理化性質(zhì)，使其容易分散并穩(wěn)定懸浮在水中，從而提高農(nóng)藥的使用效率，減少殘留和對環(huán)境的破壞；肥料的優(yōu)化使用。納米材料可以包膜肥料，增加其溶解性、滲透性和吸收率，進(jìn)而提高土壤肥力和作物生長；農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的改善。

納米材料可以用于改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，降低對生態(tài)和周邊環(huán)境的污染。通過使用納米材料和技術(shù)，可以減少化學(xué)物品的不適當(dāng)使用和畜禽排泄物等污染物對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)周圍水質(zhì)和土壤的負(fù)面影響，從而推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展；農(nóng)作物生長的促進(jìn)。納米材料對種子進(jìn)行處理可以增強(qiáng)種子和種子內(nèi)部各種酶的活性，使種子更穩(wěn)固地生根，并更好地進(jìn)行新陳代謝。這不僅可以提高作物的抗病蟲害能力，提升作物的整體質(zhì)量和品質(zhì)；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化和精準(zhǔn)化。

納米技術(shù)可以用于農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)，提高灌溉水的利用效率，節(jié)約水資源；食品工業(yè)的應(yīng)用。通過納米化技術(shù)，可以提高食品中蛋白質(zhì)和碳水化合物等有機(jī)成分的質(zhì)地和穩(wěn)定性，改善食物的口感，減少食品添加劑對人類健康造成的危害。

第五、納米材料對人類生產(chǎn)和生活的影響。

隨著納米材料的生產(chǎn)和使用，它們不可避免地會被釋放到環(huán)境中，包括水體、空氣和土壤，對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。研究表明，納米材料對環(huán)境中微生物細(xì)胞活性有一定的影響。例如，納米材料可以影響革蘭氏陽性枯草芽孢桿菌細(xì)胞活性，且同種納米材料粒徑越小，對細(xì)菌的細(xì)胞活性影響越強(qiáng)。金屬納米材料，尤其是銀納米材料，對土壤微生物的負(fù)面效應(yīng)更為顯著。

人造納米材料的比表面積大，易于吸附有機(jī)分子和其他污染物，因此可能成為多種污染物的載體，對環(huán)境可造成 “納米污染物”。

納米污染物可滲入到器官內(nèi)且濃度不斷增大，使得毒性效應(yīng)顯性化，特別是進(jìn)入到食物鏈環(huán)境，經(jīng)過高位富集后，就會使納米的生物性發(fā)生毒性效應(yīng)。納米材料對生態(tài)系統(tǒng)生物種群和個體的潛在負(fù)面影響不容忽視。