纳米材料技术及应用开发

“十五”国家重大科技攻关“低温多效海水淡化技术示范工程”运行成功

该课题承担的3000吨/日低温多效海水淡化示范工程经过调试运行，各项技术指标全部达到设计要求。

3000吨/日低温多效海水淡化示范工程的圆满完成，表明我国在海水淡化关键技术及产业化方面取得重大突破。该示范工程为国内首台具有完全自主知识产权、自主设计、自主加工制造蒸馏淡化装置，是我国海水淡化技术发展史上一个重要标志，为推动我国海水淡化技术的产业化，缓解沿海地区淡水资源的紧缺状况提供了良好示范。

该示范工程的投产，每年可为黄岛电厂生产高纯水100万吨，节约其自来水消耗125万吨(回收率以80%计)。据测算，每提供一吨锅炉补给水，较传统工艺节约水处理成本3.5元，一年可节省约190万元。该工程的推广应用将加快我国海水淡化产业的发展，对缓解淡水资源的紧缺，保障沿海经济社会可持续发展具有非常重要意义。

纳米科技是指在纳米尺度(1nm—100nm)上研究物质的特性和相互作用，以及利用这些特性的科学和技术。纳米科学和纳米技术并不只是向小型化迈进了一步，而是迈入了一个崭新的世界———介观世界。在这个世界中物质的运动受量子原理的主宰，会出现许多新奇特性，是人类较为陌生的领域。

纳米科技是当今最富有活力、对未来经济和社会发展将产生重大影响的前沿科技领域。纳米科技将大大拓展和深化人们对客观世界的认识，使人们能够在原子、分子水平上制造材料及器件，导致信息、材料、能源、环境、医疗与卫生、生物与农业等领域的技术变革。

周少雄博士告诉记者，科技攻关项目“纳米材料技术及应用开发”通过对纳米复合改性材料、高分子复合生物材料、纳米晶软磁合金等产业化关键技术的开发，实现了纳米材料的产业化和商品化，促进了建材、纺织和机械等相关传统行业的技术改造和技术升级，同时对能源与环境、电力电子和生物医药等高新技术领域的快速发展起到了重要推动作用。

课题一：无机纳米颗粒增韧改性塑料制品工业化技术

应用：传统建材产业

塑料橡胶是我国重要的传统产业，塑料年消耗量已超过2500万吨，采用纳米技术提升这一传统产业，具有重大的经济效益和社会意义。

有机高分子材料与无机材料在性能上具有互补性，如将其制成结构完美的无机/有机纳米杂化复合材料，则可同时获得无机和有机材料的优越性能，因此，“无机/有机纳米复合材料”成为国际高技术领域的研究热点，而制造成本则是商业化应用的主要制约因素。开发低成本无机纳米材料、实现纳米复合材料商业化应用，成为国际该领域研究的技术难题。

北京化工大学“长江学者”特聘教授陈建峰博士向记者介绍，课题组在现有纳米材料中，选择了价格最低的纳米碳酸钙作为塑料的基本无机相增韧材料，创制出系列低成本高性能纳米复合材料，如纳米碳酸钙/聚氯乙烯复合材料的冲击强度是纯聚氯乙烯的4倍;发明和开发了高固含量(含量达70%)无机纳米母料加工工艺及关键加工装备，攻克了工业化关键技术，开发建成了年产3000吨无机纳米增韧母料等工业示范生产线，并在全国范围内推广了纳米碳酸钙/聚氯乙烯复合门窗异型材技术，总年产能达到10万吨。专家点评：

将无机材料刚硬性和耐热光性等特有性能赋予有机高分子，形成具有杂化优势完美性能的复合材料，是国际复合材料领域追求的目标。

课题组围绕此目标，利用自主国际首创的超重力法制备纳米颗粒材料技术，以纳米碳酸钙为基本无机相增韧增强材料，开发了独创的母料法制备方法，实现了多种高分子基的无机/有机纳米复合材料及其制品的产业化。其突出的低成本高性能优势，完全符合商业化利益驱动特点，故该无机/有机纳米复合材料技术可望在塑料、橡胶、纤维等产业中得到迅速推广使用;产品已出口美欧等发达国家，说明该技术产品进入了国际领先水平行列，完成了从技术开发到产业化再到商业化的技术发展全过程，是我国纳米技术提升传统产业的一个成功范例。