纳米技术应用正在不断拓展
今秋
    纳米技术应用领域包括电子、医疗、塑料、航天、汽车和个人护理等。利用纳米技术既可改进现有产品，又可
开发出新产品。目前全球众多化学公司均在加快该领域的研发工作。
    据美国Lux研究公司分析和预测，2008年全球纳米材料包括纳米颗粒和纳米中间体的市场需求将达到400亿
美元。全球大多数化学公司都涉及这一市场，包括空气产品公司、巴斯夫、德固赛、杜邦、PPG和罗门哈斯等。目
前该领域处于领先的纳米颗粒公司有美国NanoPhase 技术公司和InMat公司，以及德国Nanogate技术公司。
    纳米技术分为3个领域：纳米颗粒，包括纳米粘土、纳米级氧化物和金属，以及碳纳米管；纳米中间体，包括
基于纳米颗粒的涂料、电子芯片和光学组分；纳米技术赋予的产品，以成品为代表，如含有纳米材料的汽车、飞机、
计算机或化妆品。预期最为获利的领域将是纳米中间体行业，这也是大多数化学公司所涉及的业务。
纳米级金属氧化物
　　金属氧化物是纳米技术中发展最快的材料。空气产品公司称，其生产的纳米级金属氧化物分散体包括铟-10氧
化物，可用作反射热和辐射的透明涂料；生产的氧化锌可用作紫外光屏蔽剂。空气产品公司也在开发纳米级银分散
体，并准备将这些技术推向商业化。
　　PPG公司将金属和金属氧化物纳米颗粒涂覆于玻璃，用于住宅建筑和汽车档风板的窗户，可反射太阳光辐射。
同时该公司制造的“阳光清洁”玻璃，涂以二氧化钛的纳米层，阳光照射时可与脏颗粒发生化学反应，达到破解灰
尘的清洁作用。该公司已与戴姆勒-克莱斯勒公司合作制造用于挡风板的纳米复合材料清洁涂层，该涂层为含有纳
米颗粒交联的喷涂用产品，已应用于所有Mercedez-Benz汽车。
　　巴斯夫公司是另一家纳米级金属氧化物生产商，供应基于纳米颗粒ZnO和TiO2的紫外光吸收剂。该公司推出
的纳米颗粒表面涂料，经处理后表面可防水，并能长时间保持清洁，已于2005年初用于纺织品、汽车和建筑工业。
碳纳米管复合材料
　　碳纳米管复合材料是另一种具有较高增长潜力的纳米材料，已开发用于航天和人体防护等高性能应用领域。碳
纳米管有多壁管和单壁管2个类型。单壁管排列有助于提高机械强度，并有很好的导电性，目前仍在研发阶段。
　　Hyperion公司的多璧纳米管已应用于汽车工业，与传统炭黑填充料相比，碳纳米管可提高传导性而不损失强
度，同时这种聚合物材料耐温性较好。该公司的纳米管也用于替代电子工业中所用的某些炭黑。
　　拜耳材料科学公司开发出一种催化剂，可降低碳纳米管的制造费用。拜耳公司旨在使批量生产1t以上的纳米
管成本由1000欧元/kg降至50欧元/kg以下。公司计划在全世界以其商业品牌Baytubes将这类材料推向市场。利
用这类纳米管制取的塑料有传导性，制取的陶瓷有耐热性，制取的电极效率更高，制取的材料更为稳定，可用于电
子组件的抗静电包装。
　　拜耳公司采用合适的催化剂使碳纳米管产能不断增长，该公司现在Leverkusen的中型装置生产约2kg/d纳米
管，该公司已开发了连续生产工艺，可望提高到每小时数千克。
　　一些公司也继续加大这一领域的研发力度，拜耳公司正在开发由纳米管和塑料生产和加工新型复合材料的方
法，该公司己开发了汽车用导电塑料挡板。Hyperion公司在单壁纳米管领域也加快研发，另一领域是制造催化剂
载体，这类纳米管有独特、一致的孔尺寸，可望提高反应速率和回收率。
　　而另一方面，化学公司最大的挑战是向终端用户推销“纳米概念”，而不是生产纳米颗粒，化学公司需使这种
材料组合到最终产品中。空气产品公司已与纳米颗粒生产商组建了联盟，如与纳米技术公司合作，将脉冲等离子工
艺用于使金属和金属氧化物转化为纳米级颗粒；与Nanogate技术公司组建了Nanogate先进材料公司，Nanogate
公司负责制取金属和金属氧化物纳米颗粒，空气产品公司根据用户要求将颗粒配制成分散体。罗门哈斯公司也与
NanoPhase技术公司合作，向NanoPhase公司购买金属氧化物纳米颗粒，并配制成化学机械磨光（CMP）浆料用于
电子工业。随着电子组件缩小，更大的计算势能集中于小型电路中，用于半导体磨光的材料必须成倍地变小，这为
纳米颗粒带来发展机遇，是金属氧化物纳米颗粒最大的市场之一。
电子产品用纳米材料
    德固赛公司2001～2004年在纳米材料研发领域已投资了1亿欧元，用于电子领域的第一个商业化产品正在开
发中。该公司最近又投资5000万欧元（5900万美元）在德国玛尔建设的纳米科贸中心设施也已投用，并开始中试
生产电子产品用纳米材料。研究项目包括提高安全性的锂离子电池材料、替代昂贵太阳能电池玻片的薄膜以及无线
频率识别（RFID）卡件用低成本材料。
    在纳米材料研发成果方面，德固赛营销平台LION Power已经建立，开发称为Separion的柔性、阻热陶瓷分离
器，用于可再充电的锂电池。德固赛现在玛尔中型装置生产300万m2/a分离器。德固赛也与索尼、菲利浦斯和德
国光盘拷贝生产商Singulus技术公司合作，开发聚碳酸酯数据贮存薄膜，用于“Blu-Ray”高密度贮存光盘。这一
技术虽然尚未在生产中应用，但将会很快替代常规的CD和DCD。其竞争对象是东芝公司开发的HD-DVD。德固赛已
于2005年11月投产这种薄膜的小规模生产线，2006年6月将投入大规模生产。在玛尔开发的其他新技术，包括
用于RFID卡件和柔性显示的薄层印刷电子产品，用于显示和封焊有机光发射二极管的导电性铟锡氧化物纳米颗粒。
半导体材料，包括用于化学蒸气沉积（CVD）的超高纯度材料是致力于研究的另一领域。德固赛公司是CVD用化学
品三氯硅烷的最大生产商，该公司将在2006年初在德国推出高纯氯硅烷生产工艺专利。离子液体是德固赛纳米范
围电子产品研究的又一领域，目前研究重点是使用非挥发性离子液体电解质用于可充电的锂离子电池。