纳米水处理技术概述
1nm=10-9m，通常所说的纳米材料一般指由粒径为1~100nm的颗粒所构成。由于纳米颗粒具有的特殊效应：小尺寸效应（体积效应）、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、表面效应，造成了纳米材料在吸附能力、化学反应能力、光催化能力等方面表现出异常的特性。纳米材料的上述特性能够促进表面化学过程，因而在催化和水处理中具有特定优势。
目前纳米水处理技术主要有以下三类：
1. 纳米光催化技术
【主要采用纳米TiO2，国内外开展的大多数研究都是针对TiO2。研究单位有：中科院化学研究所、英国伦敦安大略核子技术环境公司、中山大学化工学院等】
纳米光催化材料大多是金属氧化物或硫化物等半导体材料，它们具有特殊的电子结构。纳米光催化氧化技术特点主要有：
（1）降解速度快，一般只需几十分钟到几个小时即可取得良好的废水处理效果。
（2）降解无选择性，几乎能降解任何有机物。
（3）氧化反应条件温和、投资少、能耗低，用紫外光照射或在阳光下即可发生光催化氧化反应。
（4）无二次污染，有机物可彻底被氧化降解为CO2和H2O。
（5）应用范围广，几乎适合处理所有类型的污水，如：化工废水、农药废水、含油废水、无机废水等。
TiO2是公认的最有效光催化剂，它具有以下显著优点：
（1）能有效吸收太阳光谱中的弱紫外辐射部分；
（2）既可作为氧化也可作为还原催化剂；
（3）在较大pH 值范围内的稳定性强；
（4）无毒。
缺点：
（1）由于TiO2只能吸收波长小于387nm 的紫外辐射，因此不能充分利用太阳能；
（2）TiO2的光量子效率也有待进一步提高。
纳米TiO2材料的催化效率高于一般的半导体，可用于对水中无机或有机污染物的清除。纳米TiO2颗粒在水处理中作为光催化剂已被广泛研究，迄今为止已发现有数百种有机污染物（石油污染物、农药等）均可通过纳米TiO2的光催化氧化进行降解，并最终生成CO2和H2O。采用紫外光辐射能够促进该降解反应。应用纳米TiO2可还原重金属离子，例如：铬、金、铂等。
TiO2用于固定纳米TiO2粉末的载体通常可选：粘土、玻璃纤维、SiO2、活性碳、沸石等。沸石具有较好的阳离子交换性能和吸附能力，因此目前沸石负载纳米TiO2光催化剂的研究引起了人们的特别关注。为克服纳米TiO2悬浮法污水处理过程中的回收再利用难题，中科院和长春理工大学以SiO2修饰γ-Fe2O3作为纳米TiO2光触媒的磁载体，使磁载TiO2光触媒回收
率达99%。
据2007年信息，中山大学化工学院已建成了TiO2中空微球制备规模生产线，制备规模达到20kg/d，制备成本低于8万元/吨，水处理规模达到6t/d。
此外，采用纳米铁粉降解有机氯化物也具有良好效果。微米级铁粉价格低廉、易于获得，在国外这种技术在治理地下水污染方面得到了较大发展：R. W. Gillham 等用220t的铁粉制成地下的可渗透反应格栅，用来处理一家半导体材料生产厂排出的含有氯乙烯( TCE) 的废水。采用该方法就地处理，不需要将污水抽出进行专门处理，取得了很好的效果，节省了大量资金。在国内，四川江津增压器厂曾用零价铁法处理电镀废水，据称也达到了排放标准。目前已有学者正在研究利用超声波来促进纳米铁粉对含氯有机物的降解。【研究单位：南京工业大学】
2. 纳滤膜技术
纳米过滤，是一种新型膜分离过程，介于反渗透与超滤之间。纳滤膜的孔径范围介于1～5nm，能有效截留多价阳离子和天然有机分子（分子量为200～1000）。纳滤的特点是：（1）在过滤分离过程中，它能截留小分子的有机物并可同时透析出盐，即集浓缩与透析为一体；
（2）操作压力低，因为无机盐能通过纳滤膜而透析，使得纳滤的渗透压远比反渗透低。
纳滤膜在水处理中的应用：
（1）饮用水的处理——纳滤膜最大的应用领域之一是饮用水的软化。纳滤膜法软化水在美国已很普遍，已代替常规的石灰软化和离子交换过程。如美国Film- Tech公司开发的NF70膜，操作压力为0.5～0.7MPa，能脱除85%～95%的硬度以及70%的单价离子。
（2）海水及苦咸水淡化——加利福尼亚大学Lawrence L ivermore国家实验室开发了一种新型的碳纳米管，比反渗透法更有效，在与反渗透相同的压力和给定的能量下，纳米管能够过滤的水量比反渗透大100倍以上，可显著降低海水淡化费用。
（3）受污染地下水的处理——地下水受污染后含有致癌性的有机卤化物，纳滤膜能有效地去除饮水中97%的有机卤，总有机碳含量可降低90%以上。研究表明，纳滤膜和砂滤相结合对废水进行二级处理非常有效。砂滤能减少易吸附和结垢在纳滤膜表面的有机物，而纳滤膜能降低盐分、硬度、重金属和其他污染物含量，降低色度，脱除大量的可溶性有机物，从而减少有机卤化物的生成。
(4)工业废水的处理——从制革废水中回收铬盐、从半导体废水中分离铟离子、去除纺织和造纸废水的色度等。
3. 纳米吸附材料
目前普遍认为，纳米粒子的吸附机理主要是由于纳米粒子的表面羟基作用。纳米粒子表面存在的羟基能够和某些阳离子键合，从而对金属离子或有机物产生吸附作用；另外，纳米材料的大比表面积，也是其具有超强吸附作用的重要原因。
文献指出，有一种新型的纳米净水剂，其吸附能力和絮凝能力是普通净水剂(三氯化铝)的10～20倍，能将污水中悬浮物完全吸附并沉淀下来。然后采用纳米磁性物质、纤维和活性炭净化装置，可有效地去除水中的铁锈、泥沙以及异味。再经过由带有纳米孔径的处理膜和带有不同纳米孔径的陶瓷小球组装的处理装置后，可以完全去除水中的细菌、病毒，得到高质量的饮用纯净水。
此外，国内有研究显示，多壁碳纳米管可用于吸附工业废水中的铅、铜、镉、铬。
专利情况：
在我国国家知识产权局授权的专利中，与纳米水处理技术相关的专利技术达254条（截止2009年2月20日），其中发明专利208条，实用新型专利48条。美国（英孚拉玛特公司）和日本（夏普株式会社）也在我国申报了多项纳米水处理技术专利。
搜索到可用于电站锅炉水处理的纳米水处理技术专利有发明专利“高温高压纳米水处理器”，专利权人是广州格瑞凯迪电力热能设备有限公司，该专利技术采用了下面两项专利：发明专利“一种水处理纳米功能材料及其应用”，该纳米材料由HT200#生铁、含痕量核素（铀、钍）的矿石粉、含5%的钛或其氧化物的金属锌粉及RF稀土纳米材料组成。
实用新型专利“锅炉除垢节能器”，据该专利说明书描述，该专利“可广泛用于低、中压蒸汽工业锅炉水处理系统和民用水处理系统。”
其他不同研究方向的纳米水处理技术专利还有：“超声波催化降解有机污染物的方法”、“磁性纳米TiO2 SiO2 Fe3O4复合光催化剂净化废水方法及装置”、“纳米多微孔陶瓷复合膜水处理装置”、“纳米曝气管”、“铁的氧化物纳米材料、制备方法及其在水处理中的使用”、“一种水处理用纳米多微孔陶瓷复合膜的制备方法”、“碳纳米管离子交换树脂的制备方法”等等。
国内开展纳米水处理技术研究，并取得专利技术的单位有：中科院化学研究所、深圳清华大学研究院、大连理工大学、上海大学、北京化工大学、四川立新瑞德环保科技发展有限责任公司、江苏瑞生科技发展有限公司、华东师范大学、中科院生态环境研究中心、中科院成都生物研究所、武汉科技大学、北京科技大学、广州格瑞凯迪电力热能设备有限公司等。
污水处理技术概述 污水处理技术，就是采用各种方法将污水中所含有的污染物质分离出来，或将其转化为无害和稳定的物质，从而使污水得以净化。 一、污水处理方法的分类 现代的污水处理技术，按其作用原理可分为物理法、化学法、物理化学法和生物处理法四大类。 （一）物理法 通过物理作用，以分离、回收污水中不溶解的呈悬浮状的污染物质（包括油膜和油珠），在处理过程中不改变其化学性质。物理法操作简单、经济。常采用的有重力分离法、离心分离法、过滤法及蒸发、结晶法等。 1．重力分离（即沉淀）法 利用污水中呈悬浮状的污染物和水密度不同的原理，借重力沉降（或上浮）作用，使水中悬浮物分离出来。沉淀（或上浮）处理设备有沉砂池、沉淀池和隔油池。 在污水处理与利用方法中，沉淀与上浮法常常作为其他处理方法前的预处理。如用生物处理法处理污水时，一般需事先经过预沉池去除大部分悬浮物质减少生化处理构筑物的处理负荷，而经生物处理后的出水仍要经过二次沉淀池的处理，进行泥水分离保证出水水质。 2．过滤法 利用过滤介质截流污水中的悬浮物。过滤介质有钢条、筛网、砂布、塑料、微孔管等，常用的过滤设备有格栅、栅网、微滤机、砂滤机、真空滤机、压滤机等（后两种滤机多用于污泥脱水）。 3．气浮（浮选） 将空气通入污水中，并以微小气泡形式从水中析出成为载体，污水中相对密度接近于水的微小颗粒状的污染物质（如乳化油）黏附在气泡上，并随气泡上升至水面，从而使污水中的污染物质得以从污水中分离出来。根据空气打入方式不同，气浮处理方法有加压溶气气浮法、叶轮气浮法和射流气浮法等。为了提高气
浮效果，有时需向污水中投加混凝剂。 4．离心分离法 含有悬浮污染物质的污水在高速旋转时，由于悬浮颗粒（如乳化油）和污水受到的离心力大小不同而被分离的方法。常用的离心设备按离心力产生的方式可分为两种：由水流本身旋转产生离心力的为旋流分离器，由设备旋转同时也带动液体旋转产生离心力的为离心分离机。 旋流分离器分为压力式和重力式两种。因它具有体积小、单位容积处理能力高的优点，近几十年来广泛用于轧钢污水处理及高浊度河水的预处理。离心机的种类很多，按分离因素分有常速离心机和高速离心机。常速离心机用于分离低浆废水效果可达60％～70％，还可用于沉淀池的沉渣脱水等。高速离心机适用于乳状液的分离，如用于分离羊毛废水，可回收30％～40％的羊毛脂。 （二）化学法 向污水中投加某种化学物质，利用化学反应来分离、回收污水中的某些污染物质，或使其转化为无害的物质。常用的方法有化学沉淀法、混凝法、中和法、氧化还原（包括电解）法等。 1．化学沉淀法 向污水中投加某种化学物质，使它与污水中的溶解性物质发生互换反应，生成难溶于水的沉淀物，以降低污水中溶解物质的方法。这种处理法常用于含重金属、氰化物等工业生产污水的处理。按使用沉淀剂的不同，化学沉淀法可分为石灰法（又称氢氧化物沉淀法）、硫化物法和钡盐法。 2．混凝法 向水中投加混凝剂，可使污水中的胶体颗粒失去稳定性，凝聚成大颗粒而下沉。通过混凝法可去除污水中细分散固体颗粒、乳状油及胶体物质等。该法可用于降低污水的浊度和色度，去除多种高分子物质、有机物、某种重金属毒物（汞、镉、铅）和放射性物质等，也可以去除能够导致富营养化物质如磷等可溶性无机物，此外还能够改善污泥的脱水性能。因此混凝法在工业污水处理中使用得非常广泛，既可作为独立处理工艺，又可与其他处理法配合使用，作为预处理、中间处理或最终处理。目前常采用的混凝剂有硫酸铝、碱式氯化铝、铁盐（主要指硫酸亚铁、三氯化铁及硫酸铁）等。
浅谈纳米技术的研究与应用 1.引言 当集成电路代替电子管和半导体晶体管的初期，1959年美国诺贝尔奖获得者查理·费曼(Richard Phillips Feynman)，在美国加州理工学院召开的美国物理年会上预言：“如果人们能够在原子/分子的尺度上来加工材料，制造装置，将会有许多激动人心的新发现，人们将会打开一个崭新的世界。”这在当时只是一个美好的梦想。 如今，这个预言和梦想终于实现了。费曼所预言的材料就是现在的纳米。 今天，不少科学家又在预言，纳米科技将在新世纪里得到惊人的发展，纳米科技将给人类的科学技术和生活带来革命性的变化。科学家认为，纳米时代的到来不会很久，它在未来的应用将远远超过计算机，并成为未来信息时代的核心。 我国著名科学家钱学森早在1991年就指出：“纳米左右和纳米以下的结构将是下一阶段科技发展的重点，会是一次技术革命，从而将是21世纪的又一次产业革命。” 英国理论物理学家斯蒂芬·霍金是继爱因斯坦之后最杰出的物理学家。他预测：“未来一千年人类有可能对DNA基因重新设计。而生化纳米材料则是设计DNA基因所必须具备的医药材料基础。” 近年来，科学家勾画了一幅若干年后的蓝图：纳米电子学将使量子元件代替微电子备件，巨型计算机可装入口袋；通过纳米化，易碎的陶瓷可以变成韧性的；世界还将出现1μm以下的机器甚至机器人；纳米技术还能给药物的传输提供新的方式和途径，对基因进行定点等。 海内外科技界广泛认为，纳米材料和技术的大规模应用可望在10年内实现。现阶段纳米材料和技术正向新材料、微电子、计算机、医学、航天航空、环境、能源、生物技术和农业等诸多领域渗透，并已得到不同程度的应用。 1998年8月20日，《美国商业周刊》发表文章指出，21世纪有三个领域可能取得重大突破：生命科学和生物技术；纳米材料和纳米技术；从外星球获得能源。并指出这是人类跨入21世纪所面临的新的挑战和机遇。诺贝尔奖获得者罗雷尔也曾说过：“70年代重视微米的国家如今都成为发达国家，现在重视纳米技术的国家很可能成为21世纪先进国家。” 1974年，Taniguchi最早使用纳米技术(Nanotechnology)一词描述精细机械加工。1977年美国麻省理工学院的德雷克斯勒也提倡纳米科技的研究。但当时多数主流科学家对此持怀疑态度。1982年发明了扫描隧道显微镜(STM)，以空前的分辨率揭示了一个“可见的”原子、分子世界。到80年代末，STM已不仅是一个可观察的手段，而且已成为可以排布原子的工具。STM与AFM(原子力显微镜)
浅谈纳米技术及其应用 1 概述 1.1 引言 纳米技术（nanotechnology）是用单个原子、分子制造物质的科学技术。纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术，它是现代科学（混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学）和现代技术（计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术）结合的产物。纳米技术兴起于20世纪80年代，随着它的逐步发展和完善，人类将必然在认识和改造自然方面进入一个前所未有的新阶段。 1.2 纳米技术的发展 最早提出纳米尺度上科学和技术问题的是著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼教授[1]。1959年他在一次题为《在底部还有很大空间》的演讲中提出：物理学的规律不排除用单个原子制造物品的可能。也就是说，人类能够用最小的机器制造更小的机器。直至达到分子或原子状态，最后可以直接按意愿操纵原子并制造产品。这正是关于纳米技术最早的构想。 20世纪70年代，科学家开始从不同角度提出有关纳米技术的构想。美国康奈尔大学Granqvist和Buhrman[2]利用气相凝集的手段制备出纳米颗粒，提出了纳米晶体材料的概念，成为纳米材料的创始者。之后，麻省理工学院教授德雷克斯勒[3]积极提倡纳米科技的研究并成立了纳米科技研究小组。 纳米科技的迅速发展是在20世纪80年代末、90年代初。1981年发明了可以直接观察和操纵微观粒子的重要仪器——扫描隧道显微镜（STM)、原子力显微镜（AFM)，为纳米科技的发展起到了积极的促进作用。1984年德国学者格莱特[4]把粒径6nm的金属粉末压成纳米块，经研究其内部结构，指出了它界面奇异结构和特异功能。1987年，美国实验室用同样的方法制备了纳米TiO 多晶体。 2
给水处理中常用技术概述 摘要：给水处理是指运用各种水处理技术去除水中有关杂质，详细介绍几种常见的水处理技术：混凝技术、过滤技术、吸附技术、膜分离技术以及消毒技术，分析各技术去除水中杂质的作用原理及应用范围。 关键词：混凝；过滤；膜分离；消毒 由于水是一种溶解力很强的溶剂，又与外界环境如空气、地壳、土壤等广泛接触，故而水中必然含有很多杂质，而水的处理或者净化其实质就是通过各种水处理技术去除水中有关杂质，以获得达到一定水质标准的水供生活饮用或工业使用。水处理技术包括混凝、过滤、吸附、膜分离和消毒等。 1 混凝技术 混凝技术的处理对象是水中的悬浮物和胶体物质，其关键技术是选择和投加适当的混凝剂，经混凝过程使水中悬浮物和胶体形成大颗粒絮凝体，然后通过澄清、沉淀进行分离。历史上很早以前就有以明矾净水的记载，直至今日，我国的水厂大都采用铝盐或铁盐作为无机混凝剂，近年来也研究开发和应用了一些新的混凝剂如无机聚合态的聚合氯化铝（PAC）和聚合硫酸铝（PAS）等，也包括一些有机高分子絮凝剂如聚丙烯酰胺（PAM）等。 给水和废水的处理过程中，为了满足用水水质和环境排放的要求，一般在预处理中采用混凝沉淀法，即向水中投加混凝剂或絮凝剂以破坏溶胶稳定性，使水中的胶体和悬浮物颗粒絮凝成较大的絮凝体，以便从水中分离出来，达到水质净化的目的。混凝处理实际上包括凝聚和絮凝两种胶体颗粒物的聚集过程，是一种较为经典的水处理工艺，应用十分普遍。近年来，在絮凝动力学、絮凝形态学、新型高效混凝剂以及高效絮凝反应器等方面的研究和应用，有了许多新的发展，推动了混凝技术的进步。 2 过滤技术 过滤技术是选择和利用多孔的过滤介质（或称滤料截面）使水中的杂质得到分离的固液分离过程。它通常与混凝、澄清或沉淀结合使用，这样不仅能有效的降低水的浊度，而且对去除水中某些有机物和细菌、病毒也有一定的效果，因此，在生活饮用水处理中，过滤是必不可少的，在大多数工业用水处理中也常采用作为预处理过程。根据过滤技术的特点可知，在过滤技术中选择适当的过滤介质-滤料是极为重要的，目前常用的过滤介质--滤料从砂、无烟煤、微孔塑料、陶瓷，到各种高分子分离膜等可以有多种选择，它们可以去除水中不同粒度的杂质，此外，通过对过滤器进行优化设计可对过滤效果产生较大的影响。 原水经过混凝澄清处理以后，大部分悬浮物已被去除，但此时水质仍无法满足饮用水标准和后续处理工艺的水质要求，所以在常规水处理工艺中，过滤常被安排在沉淀池或澄清池之后，经过滤后的出水浊度可以降到小于1单位。在原水浊度较低时（25单位以下），也可采用不经澄清直接过滤。 3 吸附技术 吸附是一种物质附着在另一种物质表面的过程，他可以发生在气--液、气--固和液--固两相之间，在水处理中主要讨论物质在水与固体吸附剂之间的转移过程。许多多孔的固
压舱水总结 （一）压舱水的危害 污染物：（1）藻类，微生物，细菌。 （2）油类：浮油，分散油，乳化油。 危害：（1）海域污染 （2）物种入侵 （二）压舱水的处理 （1）详述方法 置换法： 排空法：逐一将压舱水排空然后重新泵入洁净的深海海水。 （会使船舶稳定性丧失，加大船舶倾覆危险） 溢流法：底部进入，上部溢出。不改变船舶的吃水差和稳差。 （需要更换海水量大，换水时间长，能耗大。压载舱会承受较大的内部压力，给船 舶结构带来安全影响。） 巴西稀释法：压载舱顶部注入，底部流出。减少寒冷天气甲板结冰的危险有利于搅拌沉积物。机械处理： 过滤法：选择合适的网目，去除不同的生物种群。安装方便占地小，成本不高。 旋流分离法：利用管路中高速流动的水流产生的分离作用，将固体生物和病原体从压载水中分离出去。（可处理40um以上微生物）。操作简单，成本合理，可去淤泥。 物理法： 加热法：40℃~45℃足以杀死或抑活有害水生物。低温长时间≥高温短时间 紫外线法：DNA丧失活性。对浮游植物：高强度光照短时间＞低强度光照长时间，波长：253.7 对微生物灭活效果最佳。无二次污染。 超声波法：：可产生热量、压力波的偏向，形成真空或半真空状态导致浮游生物缺氧死亡。化学法： 氯化法：添加氯气和次氯酸钠，最高灭菌率为76.4%。 臭氧法：氧化作用杀死微生物。
丙烯醛：广谱灭活剂。 脱氧：~~~~~ 羟基自由基：极强的氧化性，无选择的彻底杀灭有害水生物。处理后生成水和氧气。 电解法：通过点解海水生成有效氯灭除有害水生物。 存在的问题： 紫外线法：本质：（1）核酸对紫外线能量的吸收，达到一定剂量，DNA分子发生变异。 （2）自由基光电离，导致细胞死亡。 （3）细菌＜海藻 （4）光照强度达到：10000uW/(cm2s)的计量时，细胞不同程度的破坏死亡。 问题：（1）受悬浮物影响，会出现光复活现象。 （2）紫外线穿透力差，有效距离6-12cm，当海水中含有较高的物及溶解 物、浊度较高或气泡影响时，杀死细菌效果会大大降低。 （3）杀灭时间长，在线处理效率低。 （4）灯光易结垢，要定期清理，容易爆炸。 （5）部分海藻对紫外线有抗性，强光对藻类照射有局限性。 电解法：问题：（1）能耗大，大大增加处理成本。 （2）河口等地的低盐水，盐都大大低于正常的海水，电解效率降低。 （3）点解方法不可避免的产生一定量的氢气，存在安全隐患。 （4）处理时间长0.5-1.5h，只适合在船舱杀灭，无法在线应用。 （5）电极在海水易消耗，表面形成沉积。 （6）处理过的压舱水腐蚀性强，严重破坏船舶涂层。 置换法：问题：（1）需要时间长，对船舶管路及泵能力有一定要求。 （2）专用压载管路，需改造船体结构。 （3）压载舱底的沉积泥。 羟基自由基：本质：（1）具有很高的氧化还原电位，E=2.80V，因此具有广谱性。 （2）参与的反应属于游离基反应。 （3）具有很高的电负性和亲电性。 （4）羟基链反应无毒无污染。 问题：（1）制取的浓度和产生量小，只能小范围实验和研究。 （2）制取须外加大量的药剂及催化剂，大多是以水和臭氧为主体，存在 处理成本高以及化学药品安全问题。 （3）化学反应速率低，完成反应时间长。 （4）为提高速率需要外加设备，一次性投资大。 优化对策： 紫外线处理：（1）前端加过滤设备，压载水层厚度不可太厚（6-12cm） （2）防止气泡--层流--（几何尺寸，平均流速和流体的物理性质，密度粘度） （3）灯管结垢--（析晶，微粒，化学和生物）--（温度、压载水流速、PH）电解法：（1）阴阳极的平衡电位--海水盐浓度↑和温度↑ （2）阳极析氯过电位，阴极析氢过电位--海水温度↑、电极材料（阳极钛和阴极镍）和电流密度。 （3）电解液的欧姆降--盐度↑、温度↑ （4）耗电量和有效氯的关系
纳米技术的应用与前景 纳米技术作为一种高新科技，我认为其本质不亚于当年的电子与半导体科技，有着我们未所发掘到潜能与实用价值，在这个世代，各种技术的发展迅速，随着纳米技术的进一步发展，可以作为一种催化剂，促使各行各业的迅猛发展。 纳米技术是近年来出现的一门高新技术。“纳米”主要是指在纳米（一种长度计量单位，等于1/1000,000,000米）尺度附近的物质，其表现出来的特殊性能用于不同领域而称之为“纳米技术”，其具体定义见词条“纳米科技”。 纳米技术目前已成功用于许多领域，包括医学、药学、化学及生物检测、制造业、光学以及国防等等。本词条为纳米技术应用的总纲，包括如下领域： 1、纳米技术在新材料中的应用 2、纳米技术在微电子、电力等领域中的应用 3、纳米技术在制造业中的应用 4、纳米技术在生物、医药学中的应用 5、纳米技术在化学、环境监测中的应用 6、纳米技术在能源、交通等领域的应用 尽管从理论到实践是一个相当困难的过程，但纳米技术已经证明，可以利用扫描隧道电子显微镜等工具移动原子个体，使它们形成在自然界中永远不可能存在的排列方式，如IBM 公司的标志图案、比例为百亿分之一的世界地图、或一把琴弦只有50纳米粗的亚显微吉他。纳米材料的应用有着诱人的技术潜力，它的应用范围包括从制造工业、航天工业到医学领域等。美国全国科学基金会曾发表声明说：“当我们进入21世纪时，纳米技术将对世界人民的健康、财富和安全产生重大的影响，至少如同20世纪的抗生素、集成电路和人造聚合物那样。”科学家们预计，纳米技术在新世纪中的应用前景广阔，已经涵盖了材料、测量、机械、电子、光学、化学、生物等众多领域，信息技术与纳米技术的关系已密不可分。 从纳米科技发展的历史来看，人们早在1861年建立所谓肢体化学时即开始了对纳米肢体的研究。但真正对纳米进行独立的研究，则是1959年，这一年，著名美国物理学家、诺贝尔奖金获得者德·费曼在美国物理学年会上作了一次报告。他在报告中认为，能够用宏观的机器来制造比其体积小的机器，而这较小的机器又可制作更小的机器，这样一步步达到分子程度。费曼还幻想在原子和分子水平上操纵和控制物质。 在70年代末，美国MIT（麻省理工大学）的W.R.Cannon等人发明了激光气相法合成数十纳米尺寸的硅基陶瓷粉末。80年代初，德国物理学家H.Gleiter等人用气体冷凝发制备了具有清洁表面的纳米颗粒，并在超真空条件下原位压制了多晶纳米固体。现在看来，这些研究都属于纳米材料的初步探索。 科学家预言，尺寸为分子般大小、厚度只有一根头发丝的几百万分之一的纳米机械装置将在今后数年内投入使用。学术实验室和工业实验室的研究人员在开发分子马达、自组装材料等纳米机械部件方面取得了飞速进展。纳米机器具有可以操纵分子的微型“手指”和指挥这些手指如何工作、如何寻找所需原材料的微型电脑。这种手指完全可以由碳纳米管制成，碳纳米管是1991年发现的一种类似头发的碳分子，其强度是钢的100倍，直径只有头发的五万分之一。美国康奈尔大学的研究人员利用有机物和无机物组件开发出一个分子大小的马达，一些人称之为纳米技术领域的“T型发动机”。 纳米科技中具有主导或牵头作用的是纳米电子学，因为它是微电子学发展的下一代。纳米电子学是来自电子工业，是纳米技术发展的一个主要动力。纳米电子学立足于最新的物理理论和最先进的工艺手段，按照全新的理念来构造电子系统，并开发物质潜在的储存和处理
钢筋混凝土结构水处理构筑物质量控制 发表时间：2018-12-30T14:57:07.507Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第27期作者：王丽芳 [导读] 水处理构筑物质量控制不到位，轻则影响水厂、污水处理厂的正常生产，重则引起停产，所以一定要控制好水处理构筑物的施工质量。 武汉市给排水工程设计院有限公司湖北武汉 430034 摘要：随着城市化进程及工业化的加速发展，环保问题，特别是城市污水处理已成为各国研究的热点。然而随着大量的生活与工业污水流入江河、湖泊或补给到地下水中，给水体造成严重污染，对渔业用水、生活用水等用水安全产生严重的影响。城乡水污染已成制约城乡进一步发展的重要因素之一，因此国家对污水处理厂的排放标准也愈发严格。为达到更高的排放标准，许多污水厂由于原设计等级原因，原有的污水处理单元已无法满足现有污水处理要求，所以对这一类型污水处理厂的提标改造也不得不提上议事日程。 关键词：钢筋混凝土；结构；水处理构筑物；质量控制 1工程概况 某污水处理厂工程包括生化池、沉淀池、中间提升泵房等九个单体组成，除加药间、配电间为建筑物以外，其余均为构筑物，其中最大的构筑物为生化池，长为154.4米，宽为63.4米。 2水处理构筑物施工过程的质量控制 2.1桩基施工质量是确保水处理构筑物质量的第一道关 该生化池设计桩型采用先张法预应力混凝土空心方桩，沉桩工艺采用静压法施工。（1）严把桩身质量控制关：桩进场后，对桩的外观进行检查，要求不得有蜂窝、麻面、裂缝和掉角；对尺寸进行抽检，长度、边长、孔径等偏差都必须在规范允许范围内。（2）桩基施工过程的质量控制：复核桩位测放和标高控制点，审查桩基施工方案的针对性及可行性，施工机械的选择、场地条件能否满足施工要求，是否考虑了地质情况、桩截面、长度；沉桩顺序的合理性等。在桩施打过程中，督促施工方安排专人加强检查，同时安排监理人员现场跟踪，重点检查桩位、桩身垂直度、静压桩油压值、桩顶标高以及桩接头焊接质量等。 2.2钢筋 （1）严把钢筋原材料和加工质量关。（2）钢筋连接及安装的质量控制：施工方案中水处理构筑物钢筋连接采用闪光对焊和电渣压力焊，施工完成后按《钢筋焊接及验收规程》进行见证取样检测，检测合格后方可进行隐蔽、浇筑。 2.3混凝土质量的控制 混凝土质量控制不到位会引起池体裂缝，从而影响钢筋混凝土结构水处理构筑物的使用功能，按照设计要求，生化池混凝土标号为C25，抗渗等级为P6。（1）混凝土配合比设计和原材料控制：施工、监理、建设三方单位对混凝土供货商进行实地考察，查看供货商相关手续；查看混凝土生产现场；要求混凝土配合比严格按照《普通混凝土配合比设计规程》，通过设计计算和试配确定。应在满足商砼泵送施工工艺及保证强度的前提下控制混凝土裂缝的产生。水泥选用低水化热的硅酸盐水泥，中、粗砂，石子含泥量不得超过《混凝土结构工程施工规范》GB50666附录F.0.4的规定；外加剂选用减水率高、分散性能好、对混凝土收缩影响较小的外加剂。根据初凝时间和气温情况，确定缓凝剂的掺入量。（2）混凝土浇筑过程的质量控制：混凝土浇筑尽可能避开高温、大风等时段；混凝土进场后检查随车质保资料，检查混凝土坍落度、强度、抗渗等级等质量情况；检查施工人员和设备准备情况等，同时监理部安排专人旁站；商砼运输、输送、浇筑过程中严禁擅自加水，同时散落的混凝土严禁再用于浇筑；泵送混凝土前润滑输送泵管的水或水泥砂浆严禁入模。底板混凝土浇筑顺序为从底板一边依次浇筑至另一边，外墙水平施工缝以下部位的混凝土应待底板混凝土沉实后再浇筑，但不得超过底板混凝土的初凝时间。（3）混凝土养护：抗渗混凝土的养护按规范要求，不得少于14天，保持混凝土处于湿润状态。生化池底板采取草帘、麻袋覆盖保湿法，壁板采取带模养护法，带模养护时间不应少于7天，并要求施工单位专人落实混凝土的养护工作。 2.4变形缝 变形缝的施工质量是水处理构筑物施工控制中的重点、一旦处理不到位，很难修复处理到位，给以后生产运行会带来很大麻烦。生化池总长154.4米，宽为63.4米，高7米（含底板），其中3.3米在正负零以下，3.7米在正负零以上。为防止水池不均匀沉降、温度变化引起收缩等各种影响，设计在长度方向设置了五处橡胶止水带，在宽度方向设置了两处橡胶止水带，将整个水池分成了18个区。设计要求伸缩缝内设橡胶止水带型号为CB300×8-30，底板外贴止水带型号为EB300×8-30，伸缩缝的宽度为30mm。（1）橡胶止水带质量的控制，橡胶止水带进场后检查质保资料是否符合《高分子防水材料》止水带国家标准要求；质保资料、规格尺寸和外观质量均符合要求后按规范见证取样送检，检测结果符合要求方可使用于该工程。（2）安装质量的控制：安装质量也是控制变形缝质量的要点，具体施工参见《给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程》CECS117：2000。橡胶止水带的各种交叉连接节点应在工厂中做成配件，仅直线段在施工现场连接，在绑扎钢筋和支模时，止水带必须可靠固定在正确位置上，其中间孔应正好固定在变形缝位置，浇筑混凝土时不得发生移位。变形缝处混凝土必须捣固密实，止水带下部不应产生空洞、气孔等隐患，否则影响止水效果。（3）浇筑过程中，要求施工和监理单位专人跟踪检查。 2.5施工缝 由于生化池总高7米（含底板），浇筑底板时设计要求第一道水平施工缝设置在底板面以上500处，上面还有5.8米，需多次浇筑，施工缝处理不好，会导致水池渗水。在浇筑下一段混凝土时要把施工缝处处理到位，监理安排专人跟踪，封模之前进行检查，发现问题，绝不封模。具体要求：已浇筑混凝土的抗压强度不应小于2.5MPa；已浇筑的混凝土表面应凿毛、清除浮渣并冲洗干净，保持湿润，不得积水；浇筑前，施工缝处应铺设与混凝土强度等级相同的水泥砂浆，其厚度为15～30mm，混凝土应细致捣实，使新旧混凝土紧密结合。 3安全和功能性试验 3.1满水试验 （1）根据规范要求，水处理构筑物施工完毕后，应按照设计要求进行功能性试验，尤其是满水试验，这也是鉴定水处理构筑物功能的一个关键试验。（2）池内注水分三次进行，每次注水为设计水深的1/3；相邻两次注水时间要不小于24小时，且水位上升速度不宜超过2m/d；每次注水应读24h的水位下降值，计算渗水量，在注水过程中或注水以后，应对池体作外观和沉降量检测，发现渗水量或沉降量过
纳米技术在医学领域的应用 和重要影响 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
纳米技术在医学领域的应用和重要影响 摘要：纳米技术与生物医学的结合, 为医学界提供了全新的思路和便利, 纳米材料在医学领域的应用取得了显著效果。随着纳米材料在生物医学领域更广泛的应用, 临床医疗将变得节奏更快、效率更高, 诊断、检查更准确, 治疗更有效, 人们的生命安全将得到更大的保障。 关键词：纳米材料，纳米技术，生物医学，应用，重要影响 “纳米（nm）”是一种度量长度的单位，一个纳米是百万分之一毫米，也就是十亿分之一米，大约相当于45个原子串起来的长度。根据2011年10月18日欧盟委员会通过的纳米材料的定义，纳米材料是一种由基本颗粒组成的粉状或团块状天然或人工材料，这一基本颗粒的一个或多个三维尺寸在1nm-100nm之间，并且这一基本颗粒的总数量在整个材料的所有颗粒总数中占50%以上。简单来说就是，一种由具有尺寸在100nm以下的微小结构的固体颗粒组成的材料。纳米技术是指一种在单个原子与分子层次上对物质的数量、种类和结构形态等进行精确的识别、观测和控制的技术，并在纳米尺度（1—100nm）内研究物质的特性和相互作用来达到创制新物质的高新技术。这项技术是在20世纪80年代末、90年代初才逐步发展起来的前沿、交叉性新兴学科，它具有创造新生产工艺、新物质和新产品的巨大潜能和前景，它将在21世纪掀起一场新的产业革命。 科技快速发展的今天, 科学技术的各个领域相互融合、渗透,其中纳米科技的发展促进了高新技术一体化的进程, 引起了科技界的高度重视。我国著名科学家钱学森曾经预言“纳米左右和纳米以下的结构将是下一阶段科技发展的重点,会是一次技术革命, 从而将是21世纪的又一次产业革命”。纳米技术的发展正越来越成为世界各国科技界所关注的焦点,谁能在这一领域取得领先,谁就能占据21世纪科学的制高点。 美国纳米技术的应用研究在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪等领域迅猛发展。随着纳米技术在癌症诊断和生物分子追踪的应用，医学纳米技术已经被列为美国优先科研计划。在纳米医学方面，纳米传感器可在实验室条件下对前列腺癌、直肠癌等多种癌症进行早期诊断，2004年，美国国立卫生研究院所专门出台了一项《癌症纳米技术计划》，目的是将纳米技术、
“水处理构筑物设计” 课程设计任务书 一、课程设计目的 课程设计是“水处理构筑物设计”课程的一个重要实践环节。通过课程设计，使学生更深入地理解水和废水处理的基本原理和工艺要求是如何通过构筑物的工艺及构造设计得以付诸工程实施。逐步培养学生的工程概念，使之了解在工程设计中需要合理协调工艺、结构、施工和运行操作的要求。使学生初步掌握水处理构筑物的设计和工程制图能力。 二、设计内容和成果 完成一个废水处理中常用的典型构筑物的工艺设计，较完整地绘制该构筑物的工艺施工图纸。 可选择下列构筑物中的一项进行设计和绘图。也可在征得教师 同意后，自选其它构筑物进行设计。 ①竖流式气浮分离池(共壁合建。采用回流加压溶气工艺，可不设计溶气罐) ②平流式沉淀池(两个池共壁合建) ③竖流式沉淀池(两个池共壁合建) ④斜板沉淀池(共壁合建) ⑤平流式气浮分离池(共壁合建。采用回流加压溶气工艺，可不设计溶气罐) ⑥平流式隔油池（共壁合建） ⑦推流式曝气池(两组共壁合建) ⑧接触氧化池(3格以上串联，或2组并联) ⑨水解酸化池（共壁合建） 每个同学设计成果为其构筑物工艺施工设计图纸l套(若干张)，提交设计计算书l份。 三、设计要求： 1、本课程设计重点在训练设计和绘制构筑物工艺施工图的能力。故在确定构筑物主要工艺尺寸时，不要求作详细的工艺计算，物理处理构筑物可仅以水力停留时间、表面负荷率作为主要设计参数，涉及生物处理构筑物的设计，水质可参照城市生活污水水质确定，以容积负荷和水力停留时间作为设计参数。 以下设计流量可用作设计时参考： 设计流量Q s＝60、100、130、170、210、250 、290、330m3／h。（竖流式沉淀池、竖流式气浮分离池水解酸化池可选取得流量为≦210 m3／h，平流式沉
1.水体污染是指排入水体的污染物质的含量超过了水体本身的自净能力，使得水的性质发 生变化，影响使用。 2.天然水按水源的种类可分为地表水和地下水两种。 3.天然地表水杂质特征：天然地表水体的水质和水量受人类活动影响较大，几乎各种污染 物质可以通过不同途径流入地表水，且向下游汇集。 4.按杂质的颗粒尺寸大小可分为悬浮物、胶体、和溶解物质三类。 5.表征水的物理性质的指标有色度、嗅、味、混浊度、固体含量及温度等。 6.表示污水物理性质的指标有水温、嗅味、色度以及固体物质等。 7.城市污水中含有大量的有机物，其主要是碳水化合物、蛋白质、脂肪等物质。 8.生物化学需氧量（BOD）：在一定条件下，即水温为20C，由于好氧微生物的生活活动， 将有机物氧化为无机物（主要是水、二氧化碳和氨）所消耗的溶解氧量，称为生物化学需氧量，单位为mg/L。 9.化学需氧量（COD）：是用化学氧化剂氧化污水中有机污染物质，氧化成CO2和H2o，测 定其消耗的氧化剂量，用mg/L来表示。常用的氧化剂有两种，即重铬酸钾和高锰酸钾。 重铬酸钾的氧化性略高于高锰酸钾。以重铬酸钾作氧化剂时，测得的值称CODcr或COD； 用高锰酸钾做氧化剂测得的值为CODmr或OC。 10.总有机碳（TOC）：将一定数量的水样，经过酸化后，注入含氧量已知的氧气流中，再通 过铂作为触媒的燃烧管，在900C高温下燃烧，把有机物所含的碳氧化成二氧化碳，用红外线气体分析仪记录CO2的数量，折算成含碳量即为总有机碳。 11.总需氧量（TOD）：有机物的主要组成元素为碳、氢、氧、氮、硫等。将其氧化后，分别 产生CO2、H2O、NO2和SO2等物质，所消耗的氧量称为总需氧量，以mg/L表示。 12.无机物指标主要包括氮、磷、无机物类和重金属离子及酸碱度等。 13.水体自净：水体受到污染后，经过复杂的过程，使污染物的浓度降低，受污染的水体部 分地或完全地恢复原来状态，这种现象称为水体自净。水体净化现象从净化机理来看可分为三类，即物理净化作用、化学净化作用和生物净化作用。 14.氧垂曲线：由于污水排入水体后，水体中DO曲线呈悬索状下垂，故称为氧垂曲线。 15.给水工艺常用流程为：混凝、沉淀、过滤、消毒等工艺。 16.污水处理技术可分为：物理处理法、化学处理法、生物处理法。 17.城市污水根据其处理程度可分为：一级处理、二级处理、三级处理。一级处理是对污水 中的悬浮的无机颗粒和有机颗粒、油脂等污染物质的去除，一般由沉砂池、初沉池完成处理过程，也称物理处理法。二级处理主要去除污水中呈胶体状和溶解状态的有机污染物质，也称生物处理法。三级处理和深度处理既有相同之处，又不完全一致。 18.工业废水处理流程：污水——澄清——回收有毒物质处理——再用或排放。 19.格栅是后续处理构筑物或水泵机组的保护性处理设备。格栅的作用：用以拦截较粗大的 悬浮物或漂浮杂质，如木屑、碎皮、纤维毛发、果皮、蔬菜、塑料，以便减轻后续处理设施的处理负荷，并使之正常运行。 20.调节池的作用：中和PH值、减小防止冲击负荷、贮存水量、调节水温，调节池的类型 有：水量调节池和水质调节池。 21.分散体系：是指有两种以上的物质混合在一起而组成的体系，其中被分散的物质称为分 散相，在分散相周围连续的物质称为分散介质。 22.胶体的基本特性：光学性质、布朗运动、胶体的表面性能、电泳现象、电渗现象 23.胶体的稳定性：是指胶体颗粒在水中长期保持分散悬浮状态的特征。胶体的的稳定性分 为动力学稳定和聚集稳定两种。 24.混凝：是指水中胶体颗粒即微笑悬浮物的聚集过程，它是凝聚和絮凝的总称。凝聚：是
纳米材料及其应用前景 摘要:21世纪，纳米技术、纳米材料在科技领域将扮演重要角色。纳米技术是当今世界最有前途的决定性技术之一。本文简要地概述了纳米材料的基本特性以及其在力学、磁学、电学、热学等方面的主要应用，并简单展望了纳米材料的应用前景。 关键词：纳米材料；功能；应用； 一、纳米材料的基本特性 所谓纳米材料是指材料基本构成单元的尺寸在纳米范围即1~100纳米或者由他们形成的材料。由于纳米材料是由相当于分子尺寸甚至是原子尺寸的微小单元组成，也正因为这样，纳米材料具有了一些区别于相同化学元素形成的其他物质材料特殊的物理或是化学特性例如：其力学特性、电学特性、磁学特性、热学特性等，这些特性在当前飞速发展的各个科技领域内得到了应用。科学家们和工程技术人员利用纳米材料的特殊性质解决了很多技术难题，可以说纳米材料特性促进了科技进步和发展。 1、力学性质 高韧、高硬、高强是结构材料开发应用的经典主题。具有纳米结构的材料强度与粒径成反比。纳米材料的位错密度很低，位错滑移和增 殖符合Frank-Reed模型，其临界位错圈的直径比纳米晶粒粒径还要大，增殖后位错塞积的平均间距一般比晶粒大，所以纳米材料中位错滑移和 增殖不会发生，这就是纳米晶强化效应。金属陶瓷作为刀具材料已有50 多年历史，由于金属陶瓷的混合烧结和晶粒粗大的原因其力学强度一直 难以有大的提高。应用纳米技术制成超细或纳米晶粒材料时，其韧性、 强度、硬度大幅提高，使其在难以加工材料刀具等领域占据了主导地位。 使用纳米技术制成的陶瓷、纤维广泛地应用于航空、航天、航海、石油 钻探等恶劣环境下使用。 2、热学性质 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，这是由于界面原子排列较为混乱、原子密度低、界面原子耦合作用 变弱的结果。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。例如Cr-Cr2O3颗粒膜对太阳光有强烈的吸收作 用，从而有效地将太阳光能转换为热能。 3、电学性质 由于晶界面上原子体积分数增大，纳米材料的电阻高于同类粗晶材料，甚至发生尺寸诱导金属——绝缘体转变（SIMIT）。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。2001年用碳纳米管制成的纳米晶体管，表现出很好的晶体三极管 放大特性。并根据低温下碳纳米管的三极管放大特性，成功研制出了室 温下的单电子晶体管。随着单电子晶体管研究的深入进展，已经成功研 制出由碳纳米管组成的逻辑电路。
2.6.1水处理构筑物基础施工工艺标准1 适用范围 本工艺标准适用于一般水处理构筑物的基础施工。 2 编制依据 混凝土相关规范 3 施工准备 3.1 技术准备及要求 工程开工前，组织现场所有施工人员，认真学习施工图纸及本工程所涉及到的操作规程、施工规范、验评标准及其他技术文件，使每个施工人员对所操作的对象都清楚所要达到的标准。 3.2 材料准备及要求 3.2.1水泥：宜325～425号矿渣硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。 3.2.2砂：中、粗砂，含泥量不大于5%。 3.2.3 石子：卵石或碎石，粒径0.5～3.2cm，含泥量不大于2%。 3.2.4 水：应用自来水或不含有害物质的洁净水。 3.2.5 外加剂、掺合料：其品种及掺量。应根据需要，通过试验确定 3.3 主要机具 主要机具：应备有搅拌机、磅秤、手推车或翻斗车、铁锹（尖、平头）、振捣器（棒式或平板式）、刮杠、木抹子、串桶或溜槽、胶皮管等 3.4 作业条件 3.4.1基础轴线尺寸，基底标高和地质情况均经过检查，并应办完隐检手续。3.4.2 安装的模板已经过检查，符合设计要求，并办完预检手续。
3.4.3 在槽帮上、墙面或模板上做好混凝土上平的标记。较大型基础或阶梯型基础，应设水平桩或弹上线。 3.4.4 埋在基础中的钢筋、螺栓、预埋件、设备管线均已安装完毕，并经过有关部门检查验收，并办完隐检手续。 3.4.5 由试验室确定混凝土配合比，经核查后，调整第一盘混凝土的各种材料的用量，进行技术交底及试拌。同时准备好混凝土试模。 4 施工工艺 4.1 工艺流程 槽底或模板内清理→混凝土拌制→混凝土浇筑→混凝土振捣→混凝土找平→混凝土养护 4.2 操作工艺 4.2.1清理：在地基或基土上清除淤泥和杂物，并应有防水和排水措施。对于干燥土应用水润湿，表面不得存有积水。清除模板内的垃圾、泥土等杂物，并浇水润湿木模板，堵塞板缝和孔洞。 4.2.2混凝土拌制：后台要认真按混凝土的配合比投料；每盘投料顺序为石子→水泥→砂子（掺合料）→水（外加剂）→。严格控制用水量，搅拌均匀，搅拌时间一般不少于90s。 4.2.3 混凝土的浇筑： 4.2.3.1 混凝土的下料口距离所浇筑的混凝土的表面高度不得超过2m，如自由倾落超过2m时，应采用串桶或溜槽。 4.2.3.2 混凝土的浇筑应分层连续进行，一般分层厚度为振捣器作用部分长度的1.25倍，最大厚度不超过50cm。
选择题6题18分，填空题6题24分，名词解释或问答3题18分，简答题2题20分，论述题1题20分 一、选择题 1、纳米（nm）是一个长度单位，它等于10-9米 2、光学显微镜分辨率约为200纳米(nm) 3、属于准一维纳米材料的是碳纳米管 4、扫描隧道显微镜和原子力显微镜的英文缩写为STM和AFM 5、DNA螺旋结构的横向尺寸约为1-3nm 6、纳米粒子粒径从100nm减小至1nm，其表面原子占粒子中原子总数比例将增大 7、平均粒径为40nm的铜粒子的熔点与同一种固体材料的熔点相比降低了300℃左右 8、DNA的直径约2nm左右，SARS病毒约60--120nm，艾滋(AIDS)病毒约100nm 9、属于液相制备方法的是溶胶－凝胶法（Sol-gel） 10、一个C60分子的结构是由12个五边形和20个六边形组成的球体 二、填空题 1、最早明确提出纳米尺度上科学和技术问题的是理查德·费曼 2、纳米科学技术(NST)的英文全称为：Nano-science and technology 3、当纳米粒子尺寸下降到某一值时，金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级的现象以及纳米半导体粒子能隙的调制现象，均被称为量子尺寸效应 4、为制造具有特定功能的纳米产品，其技术路线可分为“自上而下”和“自下而上”两种方案。其中“自下而上”是指以原子、分子为基本单位，根据人们的意愿进
行设计和组装，从而构筑成具有特定功能的器件或产品的方式 5、纳米结构自组装体系英文全称为Nanostructured Self-assembling system 6、从学科角度层面上划分，纳米科学技术主要包括纳米(体系)物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工与测量学、纳米力学等7个既相对独立又相互渗透的学科 7、碳材料有非晶碳(无定形碳)和晶态碳材料之分。其中晶态碳材料包括石墨、金刚石、富勒烯、碳纳米管；其中C-60的发现开创了碳科学的新领域，同时，三位科学家也因此分享了1996年诺贝尔化学奖 8、宏观尺度的下限是肉眼所能分辨的最小尺寸，而微观尺度的上限约为原子分子的大小，即0.1nm左右 9、国家纳米技术(推进)计划，英文全称为National Nanotechnolgy Initiative 10、纳米生物材料工程主要集中在6个方面，即生物分子操作和组装、可控室温活性的功能分子膜、生物分子芯片、生物分子识别专家系统、自组装生物膜、生物分子机器 三、名词解释或问答 1、纳米科学技术： 是指在纳米尺度上研究物质组成体系的运动规律和相互作用，以及在应用中实现特有功能和智能作用的、多学科交叉的科学和技术 2、小尺寸效应（亦称体积效应） 由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化现象称为纳米材料的小尺寸效应 3、纳米材料： 是指在三个维度上至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本组元构成的材料。主要包括纳米粒子或纳米粉体材料，一维纳米材料、纳米薄膜、纳米块材 4、纳米器件：
水污染处理技术(概述)
一、绪论 1、水循环：①自然循环②社会循环 2、天然水杂质：悬浮物胶体溶解物 3、水体污染：排入水体的污染物在数量上超过了该物质在水体中的本底含量和水体环境容量，导致水体的物理、化学及微生物特性发生变化，破坏了水中固有的生态系统，破坏了水体功能及在经济发展和人民生活中的作用。 4、水污染可分为：自然污染人为污染 5、氧垂曲线定义：在河流受到大量有机物污染时，由于有机物这种氧化分解作用，水体溶解氧发生变化，随着污染源到河流下游一定距离内，溶解氧由高到低，再到原来溶解氧水平，可绘制成一条溶解氧下降曲线。 6、氧垂曲线的作用：①废水排入河流后溶解氧的变化情况②最缺氧点距离受污点的位置及其溶解氧含量 7、水体污染源分为：工业污染源生活污染源其他污染源 8、污染类型：病原体污染耗氧物质污染植物营养物质污染石油污染热污染放射性污染有毒化学物质污染酸碱盐污染 9、废水的水质指标： ①物理指标温度、色度、臭味、固体物 ②化学指标 COD、BOD5、P H值、汞 ③生物指标细菌总数、大肠菌群数 10、水污染控制基本方法：物理处理法化学处理法物理化学处理法生物处理法 11、凯氏氮：有机氮和氨氮的总称
12、总固体量：TS 悬浮物：SS 溶解性固体：DS 挥发性固体：VSS 非挥发性固体：NVSS 二、物理处理法 1、定义：借助物理作用分离和除去污水中不溶性悬浮物体或固体的方法 2、特点：简单易行、效果良好、费用较低 —、均和调节 1、调节池作用：调节水量调节水质 二、①筛滤作用：去除污水中较大的漂浮物和悬浮物减轻后续处理构筑物的处理负荷 防止堵塞水泵或管路回收有用物质 ②格栅：-、按清理方式来分类：人工清理格栅机械格栅 =、按格栅规格分类：粗格栅：50—100毫米中格栅：10—40 毫米细格栅3—10毫米 三、栅渣、筛余物处理：填埋焚烧 四、①沉淀定义：溶液中难溶解的固体物质从溶液中析出或从溶液中析出的难 溶解的固体物质 ②沉淀作用：作为化学处理与生物处理的预处理用于化学处理或生物处 理后，分离化学沉淀物、分离活性污泥污泥的浓缩脱 水灌溉农田前作灌前处理 ③沉淀类型：自由沉淀絮凝沉淀拥挤沉淀压缩沉淀 ④过滤率（表面负荷率）：沉淀池进水量与沉淀池平面面积的比值
绪论 1：纳米技术是制造和应用具有纳米量级的功能结构的技术，这些功能结构至少在一个方向的几何尺寸小于100nm。 2：微纳米技术包括集成电路技术，微系统技术和纳米技术；而微纳米加工技术可获得微纳米尺度的功能结构和器件。 3：平面集成加工是微纳米加工技术的基础，其基本思想是将微纳米机构通过逐层叠加的方式筑在平面衬底材料上。（类似于3d打印机？） 4：微纳米加工技术由三个部分组成：薄膜沉积，图形成像（必不可少），图形转移。如果加工材料不是衬底本身材料需进行薄膜沉积，成像材料的图形需转化为沉积材料的图形时需进行图形转移。（衬底材料，成像材料，沉积材料的区别和联系） 5：图形成像工艺可分为三种类型：平面图形化工艺，探针图形化工艺，模型图形化工艺。平面图形化工艺的核心是平行成像特性，其主流的方法是光学曝光即“光刻“技术；探针图形化工艺是一种逐点扫描成像技术，探针既有固态的也有非固态的，由于其逐点扫描，故其成像速度远低于平行成像方法；模型图形化工艺是利用微纳米尺寸的模具复制出相应的微纳米结构，典型工艺是纳米压印技术，还包括模压和模铸技术。 6：微米加工和纳米加工的主要区别体现在被加工结构的尺度上，一般以100nm 作为分界点。 光学曝光技术 1：光学曝光方式和原理 可分为掩模对准式曝光和投影式曝光。其中，掩模对准式曝光又可分为接触式曝光和邻近式曝光，投影式曝光又可分为1∶1投影和缩小投影（一般为1∶4和1∶5）。 接触式曝光可分为硬接触和软接触。其特点是：图形保真度高，图形质量高，但由于掩模与光刻胶直接接触，掩模会受到损伤，使得掩模的使用寿命较低。采用邻近式曝光可以克服以上的缺点，提高掩模寿命，但由于间隙的存在，使得曝光的分辨率低，均匀性差。 掩模间隙与图形保真度之间的关系 W=k√ 其中w为模糊区的宽度。 掩模对准式曝光机基本组成包括：光源（通常为汞灯），掩模架，硅片台。 适用范围：掩模对准式曝光已不再适用于大规模集成电路的生产，但却广泛应用于小批量，科研性质的以及分辨率要求不高的微细加工中。 投影式曝光：投影式曝光广泛应用于大批量大规模集成电路的生产。 评价曝光质量的两个参数：分辨率和焦深。