信息技术、生物技术和纳米技术作为２１世纪社会经济发展的三大支柱已成为多数科学家的共识。但是究竟什么是科学意义上的纳米技术？它的应用前景又如何呢？对于大多数人来说还只是一知半解。

  纳米技术快速拓展材料应用领域

  我们应当知道１纳米为１０－９米。２０世纪８０年代，一些科学家发现许多物质当其几何尺寸为纳米级时，其物理、化学性质发生了突变，例如１０纳米金的晶体是黑色的；公认导电良好的铜做成纳米级材料（细纤维）则是绝缘体。有关专家提出，必须同时满足下面两个条件才能称之为纳米材料（技术）：一是该材料至少在一维长度上或在其他特征尺寸上达到纳米量级（１－１００纳米），也就是说可以制成纳米薄膜、纳米纤维或纳米微粒；二是该物质的纳米材料与普通材料相比，其物理或化学性质有非线性的变化（突变）。近２０年来人类先后发现了纳米材料的一些与常规材料相比更有应用前景的特性，因而纳米技术受到世界各国的高度重视。
目前，纳米科技主要在以下９个方面开发其应用技术和产品：纳米结构材料；纳米电子、光电子与磁性材料；保健、治疗与诊断用纳米材料；纳米过程与环境改良；高效能源转化与贮存；微型航天飞机与太空探测；用于监测传染性疾病和生物威胁的传感器装置；纳米技术与新型交通工具和设施；纳米技术与国家安全。

  纳米光催化空气净化系列产品问世

  光催化净化技术是近年来兴起的一种高科技前沿净化技术，而纳米光催化是基于下面原理：半导体纳米粒子或薄膜由于存在着显著的量子尺寸效应，会使半导体能隙变宽，导带电位变得更负，而价带电位变得更正，这便使其获得了更强的氧化还原能力；另一方面纳米材料的表面效应，远远大于常规材料，如一粒大米粒大小的纳米材料其表面积相当于一个足球场那么大，高比表面使得纳米材料具有强大的吸附污染物的能力，这对于提高催化反应的速度是十分有利的；而且粒径越小，电子与空穴复合几率越小，电荷分离效果越好，从而导致催化活性的提高。当紫外线照射在半导体二氧化钛（ＴｉＯ２）纳米材料表面时，ＴｉＯ２能够发生电子跃迁，产生活泼的价带空穴和导带电子，这种电子、空穴对和周围的水、氧气发生作用后，能产生有高氧化性能的自由基，将空气中的甲醛、苯、氨等污染物直接分解成无害的无机小分子，如ＣＯ２，Ｈ２Ｏ，Ｎ２等，能够将细菌、病毒等具有蛋白质结构的微生物杀死，并且将其分解成无害的无机小分子，从而达到净化空气的目的。
  将纳米光催化技术成功地应用于空气净化，最关键的是解决一系列工艺和技术问题。由北京首创科技投资有限公司联合清华大学、北京市新材料发展中心等单位共同发起设立的北京首创纳米科技有限公司，是专业从事纳米应用技术研发及产业化的高新技术公司。该公司发明了利用醇解法制备ＴｉＯ２薄膜催化剂技术，制备出结合强度高、晶相结构可以控制的高比表面纳米薄膜催化剂。由于金红石和锐钛矿混合可以使纳米材料的催化活性大大增强，该公司在晶相结构控制上取得突破，获得了金红石和锐钛矿的最佳结合可控制的混合型催化剂。该公司还解决了ＴｉＯ２纳米薄膜与金属丝网载体结合困难的技术难题。丝网状的薄膜光催化剂载体可以使流体（空气）运动方向与光线入射方向一致，保证气流与光催化剂最大限度的接触，同时提高了催化剂对光的吸收效率。上述三项技术均已申报了专利。在此基础上，首创纳米科技公司通过控制纳米结构、孔结构、晶相结构、薄膜厚度、表面掺杂状态，在金属丝网等载体表面制备出具有高比表面、高光催化活性的纳米多孔ＴｉＯ２薄膜光催化剂，并生产出高水平的空气净化模块、空调净化网、空气净化器和空气净化机等系列产品。

  纳米光催化空气净化技术应用前景广阔

  在纳米光催化空气净化技术发明之前，空气净化主要采用过滤、活性碳吸附、臭氧消毒杀菌、紫外线杀菌、静电除尘、负氧离子净化等原理，采用这几种原理生产的空气净化器都有一些不足之处，如存在二次污染，需定期更换滤芯或除尘，使用不当有副作用等。而纳米光催化空气净化器则能较好地克服上述缺陷，具有净化比较彻底，净化污染物、病菌病毒范围较广，不需更换滤芯，使用安全方便等优点，因此应用领域和范围更广。
  纳米光催化空气净化器可以利用阳光中的紫外线做光源，日本首先将这种净化器用于汽车内部的空气净化。由于该装置可以主动净化废气，车内的空气往往比车外的更洁净、更安全，因此备受汽车行业关注。
  纳米光催化空气净化器不仅可以独立在室内使用，如果将这种净化器的核心部分——光催化网或模块用于空调和中央空调系统可以较好地解决其空气杀菌净化问题。特别是传统的中央空调系统大多数都是采用全空气空调原理，由于大量回风通过空调机组循环使用，因此通过空调系统传播微生物污染物的可能性较大。１９７６年在美国费城就发生过中央空调系统造成军团病菌交叉感染的事例。在今年抗击非典的斗争中，我国有关部门和专家对于空调，特别是中央空调系统可能造成非典病毒的交叉感染予以了高度的关注。改造这类传统中央空调是一项十分棘手的工作，如果采用在中央空调的出风管道（口）或回风管道（口）的适当位置加装纳米光催化空气净化模块或空调净化网则是一个比较好的改造方案。据北京首创纳米科技有限公司测算，１００个终端的中央空调系统，改造工程直接成本在３万元左右。该公司生产的纳米催化空气净化产品不仅在国内受到欢迎，目前美国、韩国、日本等国的家电公司也已购买了该公司的纳米光催化空气净化产品。