纳米材料在水处理中的应用研究进展

李菲+皇晋煜

（天津机科环保科技有限公司 天津 300192）

摘要：随着水资源的日益紧缺和人们环境保护意识的提高，传统的水处理技术已经逐渐不能满足社会发展的需求。近年来，纳米技术和纳米材料的迅速发展为水处理技术的革新提供了良机，引起了众多环境科研工作者的广泛研究。文章综述了近年来纳米材料在污染物吸附、膜分离等水处理领域的应用研究进展，系统阐述了各种纳米技术的优势、作用机理、影响因素、对水的处理效果等。

关键词：纳米材料；吸附；膜分离；光催化氧化

1纳米材料的特性

1.1表面效应

纳米材料的表面效应是指纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随粒径的变小而急剧增大后所引起的性质上的变化，球形颗粒的表面积与直径的平方成正比，其体积与直径的立方成正比，故其比表面积（表面积/体积）与直径成反比。随着颗粒直径变小，比表面积将会显著地增加。例如粒径为10nm时，表面积为90m2/g；粒径为5nm时，比表面积为180m2/g；粒径下降到2nm时，比表面积猛增到450m2/g。粒子直径减小到纳米级，不仅引起表面原子数的迅速增加，而且纳米粒子的表面积、表面能都会迅速增加。

1.2体积效应

纳米材料之所以在各领域中如此受青睐，原因之一就在于其体积相比其他材料要小得多，因此纳米粒子中所含有的原子数相比之下也要少很多。所以，这也决定了其许多物理、化学方面的性质与传统的材料之间存在巨大的差异。传统材料的粒子直径大，所以其吸附、催化、烧结等与界面状态相关的现象就与纳米材料截然不同。……