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《NNI纳米技术与环境》

  • 来源专题：纳米科技
  • 编译者： chenfang
  • 发布时间：2016-01-28

  • 这份文件是在2003年5月由NSET主持召开的研讨会，寻求研究界关于NNI研究议程的投入，NNI研究议程探索纳米技术的研究如何可以用来保护、管理和改善环境以及如何可以预见和预防

    纳米技术的潜在危害、此文件最初是为了解决NNI研究议程涉及到一个

    原始NNI主题“大挑战”，“纳米工艺改善环境。”

    此外，研讨会解决的问题可能比较关注环境、健康问题、安全（EHS）对工程纳米材料的影响。它被用来作为NNI战略计划在2004年十二月发布输入。这个会议是由美国环境保护署联合组织的，由NNCO和NSET小组其他成员机构赞助。

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  • 《纳米技术如何解决环境问题?》
    • 来源专题：纳米科技
    • 编译者：郭文姣
    • 发布时间：2020-11-19
    • AZO于2020年11月18日发布关于纳米与环境的问题，文章指出环境保护是人类面临的重大挑战之一。多年来，我们制造和丢弃塑料，无意中破坏了我们的环境，采矿和燃烧化石燃料加剧了气候变化，人造产品污染了我们的空气和水道。 但是现在是时候修复环境以及我们与环境的关系了，纳米技术将在确保我们星球未来的可持续性方面发挥至关重要的作用。 为什么纳米技术? 与实体材料相比，纳米材料表现出意想不到的特性;它们的高表面积-体积比赋予了它们独特的物理化学性质，包括多功能和增强的反应活性或选择性。 从节省原材料、能源和水，到减少温室气体和危险废物，纳米技术的独特属性可以用于各种产品、程序和应用，这无疑可以支持环境和气候保护。 拯救海洋 石油泄漏对海洋、河流和居住在其中的野生动物来说是灾难性的。清除溢出物的传统方法是不够的，而且尽管纳米解决方案仍处于初级阶段，但它显示出了作为处理清理工作的替代手段的巨大前景。 在2010年的深水地平线灾难之后，来自纽约州立大学石溪分校的研究人员开发了一种光催化氧化铜钨纳米颗粒的纳米网格。当阳光照射时，这些纳米粒子将石油分解成可生物降解的化合物。 材料科学与工程学院的教授Pelagia-Irene Gouma说:“它利用了整个太阳光谱，可以在水中工作很长时间。”“我们的技术是独一无二的。当你用光照射这些网格时，它们就开始工作，可以反复使用。” 水清洁 基于纳米技术的解决方案可以从几个方面促进水的长期质量、可用性和可行性: 治疗和修复 纳米技术可以产生用于分离的新一代纳米膜，以实现更大程度的水净化和脱盐，以及去除、减少或中和水污染物的更好手段。后者可能包括沸石、碳纳米管、介孔载体上的自组装单层(SAMMS)、生物聚合物和单酶纳米颗粒等，仅举几例。 污染防治 这不仅包括“传统”污染物，还包括水传播的传染病。例如，纳米技术可以提供银形式的无氯杀菌剂和用于光催化消毒的二氧化钛催化剂。 已经在使用的实际净水应用包括利用纳米铁去除地下水中的有机溶剂。纳米颗粒在水中分散并分解溶剂，而不需要将水从地下抽走，这使得这种方法更有效、更便宜。 基于纳米技术的解决方案也可以去除放射性废物。钛酸钠纳米纤维是很好的吸附剂，可以去除水中的放射性离子，如铯和碘。 净化空气 二氧化碳(CO2)可能是对环境的最大威胁。工业革命，伴随着燃烧化石燃料的必要性的增加，导致了大量的温室气体污染了大气，推动了气候变化。因此，地球正在变暖，极地冰帽正在融化，许多低洼地区面临着完全消失的危险。 利用可再生能源已经减少了二氧化碳的排放。然而，如果没有燃烧化石燃料的替代品，就需要从废气中过滤二氧化碳，以便捕获和储存。 目前从废气中分离二氧化碳的方法价格昂贵，使用化学物质，而且对大规模应用没有足够的竞争力。然而，用纳米材料制成的膜也可以以同样的方式工作，而且成本很小，而且不需要额外的化合物。 德国的研究人员最近制造了一种超薄的纳米级聚合物薄膜，可以过滤掉二氧化碳，并取得了无与伦比的效果。这种高渗透性是由只有几十纳米厚的亲二氧化碳材料造成的。研究人员说，这种材料可以用于处理低压下的大型气体流，比如从燃煤发电厂的烟道气中捕获二氧化碳。 挥发性有机化合物(VOCs)也对空气质量构成危害，导致烟雾和高臭氧水平。日本研究人员发现了一种在环境温度下从空气中去除挥发性有机化合物以及硫和氮氧化物的方法。他们利用多孔锰氧化物和生长在其中的金纳米颗粒作为催化剂分解和去除有害化合物。 创造微妙的平衡 纳米技术为环境技术提供了巨大的机会。在传感和监测、选择性吸附和纳米膜方面已经有许多成功的案例。然而，我们必须小心地平衡环境的需要和我们所选择的纳米技术的活性、选择性和稳定性。 纳米技术的许多令人满意的品质——例如它的高性能——来自于它的高反应性，这是由它精致的表面和微观结构引起的。因此，我们必须小心避免纳米技术的破坏和退化以及对环境的进一步伤害。
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  • 《下一代纳米技术:纳米技术在太阳能应用中的未来》
    • 来源专题：纳米科技
    • 编译者：郭文姣
    • 发布时间：2020-06-16
    • 由于纳米技术的开拓性步骤，太阳能技术正在走向一个新的未来。其中一个发展就是Nextgen Nano的专利Polypower，它在太阳能电池中使用生物高聚物，是下一代太阳能技术的一部分。 纳米技术解决方案不仅因为在制造过程中使用了生物高聚物而对地球更好，而且与其他类型的太阳能技术相比，它也非常便宜。 这种低资源和低碳成本与低经济成本的结合并不妨碍提高效率。新兴的有机光电技术，如Polypower，在转换效率方面正在迅速发展，一些研究的太阳能电池效率高达17.4%。 太阳能、能源和纳米技术行业肯定会指望生物聚合物太阳能电池的效率(资源、经济和能源转移)由Nextgen Nano实现，因为他们不断寻求在不破坏地球的情况下生产社会需要的能源的有效方法。 Nextgen Nano在纳米技术中的战略地位 Nextgen Nano是一家总部位于英国的纳米技术公司，其核心使命是分散能源分配，以产生“有意为之的积极环境影响”。 该公司的战略定位是利用纳米技术和生物聚合物研究的发展，为正在进行的重要的可再生能源发展，如太阳能技术。 这项技术战略由发明家兼CTO Franky So博士领导，董事长Matthew Stone提供商业化专业知识。 Franky博士也是现任北卡罗来纳州立大学材料科学与工程系Walter and Ida Freeman特聘教授。他拥有80项专利，是《材料科学与工程报告》的主编，并担任IEEE的编辑和讲师。 马修·斯通(Matthew Stone)是Nextgen Nano的创始人，也是该公司的首席财务支持者。他在研究和工业方面的广泛网络，以及在将新技术引入市场方面的专业经验，确保了Nextgen Nano在能源行业和其他领域的影响力。 点击这里了解更多关于太阳能的纳米技术。 除了基于生物聚合物的多能太阳能电池，Nextgen Nano还开发了一系列名为Newfusion的有机发光二极管(OLEDs)。通过这两个项目，Nextgen Nano突破了生物聚合物和有机材料的极限，利用尖端纳米技术为一些社会最紧迫的问题创造创新的解决方案。 多元能源:下一代太阳能技术 Polypower将先进的纳米技术和生物聚合物材料结合在一起，生产出高效的太阳能电池。 为了制造太阳能电池，Nextgen Nano使用生物聚合物，这是一种有机“生长”的材料，具有晶体结构和共价键模式等聚合物特性。 Nextgen Nano拥有行业领先的纳米技术制造工艺，将基于生物聚合物的光伏材料薄层应用于生产柔性和耐用的太阳能电池。 传统的硅太阳能电池在制造过程中往往易碎、静态、昂贵和高度资源密集型。 多能薄膜的应用使产品更加坚固和动态。它使用有机生长的生物高聚物(一种被称为自下而上制造的纳米技术过程)，而不是像硅这样有限和污染的资源，有效地将生产过程中对环境的破坏降到最低。 这种新一代的太阳能技术被称为有机光电(OPV)。为了开始在太阳能技术行业看到真正的成本效益，像Polypower这样的OPV技术是迈向碳中和和太阳能广泛应用的最有希望的步骤之一。 用于分散能源供应的生物聚合物和纳米技术 除了生产具有高能量转换效率、低成本、低污染和稀有资源使用的下一代太阳能技术外，Polypower公司还支持Nextgen Nano分散能源供应、将电力交到个人手中的使命。 该公司认为，未来的能源供应必须超越长达一个世纪的大型中央发电机模式，即通过庞大的电网向消费者输送电力。如果能源能够小规模生产并在“源头”使用，将会带来显著的效率、自主权和成本收益。 这种技术使个人用户能够以成本效益和对环境无害的方式收集自己的能源。传统的太阳能电池太大，易碎和静态的这种目的。 利用纳米技术制造太阳能手机，减少浪费 由于薄膜纳米技术，Polypower可以应用于几乎任何表面，包括屋顶和车辆。广泛采用这种能源供应将大大减少能源转移和分配方面的浪费。 纳米技术应对气候危机 由Nextgen Nano开创的下一代太阳能技术对能源行业至关重要。 至关重要的是，太阳能等可再生能源解决方案既要节省成本，又要节约资源，以减缓碳向地球大气层的危险释放。这是避免地球目前面临的气候危机的一个必要步骤。 多能项目总的来说是opv和太阳能技术的一个令人兴奋的发展。 生物聚合物与纳米技术工艺的结合将引起世界上任何对降低能源成本(经济和环境)和分散技术网络(需要电力才能工作)感兴趣的行业的注意。 Nextgen的下一步 Nextgen Nano将寻求将Polypower引入市场，并利用其研究到工业的项目经验将其商业化。 当这种类型的下一代太阳能技术被广泛采用，Nextgen Nano正在努力实现的分散能源的未来就可以实现了。
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