重金属在工业领域的广泛应用，可能导致水体、土壤和大气受到污染。

      纳米技术能够生产新型高科技材料，如膜、吸附剂、纳米催化剂、功能表面剂，用于更有效地处理含重金属的水。同时，纳米吸附剂材料由于其应用方便并拥有大量吸附位点，被认为十分适于进行废水处理。

      2016年，“基于纳米复合材料的重金属废水深度处理与资源回用新技术”获得2015年度国家技术发明奖二等奖。该项目发明了用于重金属废水深度处理的系列纳米复合材料及其制备技术，实现电子电镀、矿采等行业废水的资源回用。

      经过近10年的科研攻关，该技术取得了以下技术发明成果：首先是发明了用于重金属废水深度处理的系列纳米复合吸附材料。纳米粒子一般是指直径为1~100纳米之间的微小颗粒，它处于原子簇及宏观物体交界区域内，肉眼无法观测大小。当某种物质的粒径大小达到纳米尺度，该物质自身的性能会发生突变，具备了一些纳米粒子特有的性能。科学家将纳米材料称为“超微粒”材料。一般情况下，纳米材料的特殊性质主要取决于材料的表面效应、体积效应以及量子效应。相比于其它材料，小尺寸的纳米材料具有许多优异的特殊性质。首先是纳米材料的表面效应，增加的表面原子数与纳米粒子的比表面积及表面能也会随之迅速増加。随着粒子表面原子占比的增大，粒子自身的物理化学活性也会大幅度提高。利用这种特有的表面活性，一些纳米颗粒被用于高效催化剂，进而广泛应用于水污染的治理领域。

      该发明实现了以纳米复合材料为核心的重金属废水深度处理与资源回收利用。纳米材料由于其独特的物理化学性质，已被用作去除重金属的有效吸附剂。该发明以纳米复合材料深度处理重金属废水的技术为核心，以电子电镀和制革行业废水重金属为处理对象，通过“膜分离、高级氧化”等技术的创新，实现了重金属废水在行业标准下的处理和资源回收。

      吸附法是一种简单、经济、有效去除废水中重金属的方法。在此过程中，吸附剂是影响性能的关键因素。科学家也一直在努力开发更具有优异性能的高效、选择性吸附剂。

      文: 科技导报社副编审 祝叶华

      审稿专家：北京工业大学副教授 刘元坤

中国科协科普部

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