總結(jié)是一個回首過去、展望未來的過程,可以幫助我們更好地成長和發(fā)展。研究相關(guān)文獻資料,了解前人的研究成果和經(jīng)驗,對寫作有很大幫助。以下是小編為大家精選的創(chuàng)新總結(jié),希望能夠激發(fā)大家的創(chuàng)新思維。
納米材料科技論文篇一
科技項目是以提升核心產(chǎn)品和行業(yè)、產(chǎn)業(yè)的競爭力為重點,在一定程度上代表了當前創(chuàng)新程度較高、預(yù)期經(jīng)濟社會效益顯著的技術(shù)產(chǎn)品,因此科技項目的成功實施對提升科技實力和某一行業(yè)或國民經(jīng)濟的綜合競爭力都會形成很大的影響。因此企業(yè)科技項目的成功與否直接關(guān)系著企業(yè)的發(fā)展目標和利潤水平,甚至關(guān)系著企業(yè)的生死存亡,更甚至關(guān)系著行業(yè)、產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景。
企業(yè)科技項目的管理是一項計劃性、系統(tǒng)性較高的工作,要很好的做好科技項目的管理工作不是一蹴而就的,因此需要采取循序漸進的方法,逐步推進科技項目的科學管理,最終提高科技項目的效率和效益,使科技項目真正成為知識轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的重要途徑,促進行業(yè)的發(fā)展。隨著科學技術(shù)的不斷深入發(fā)展,科技成為企業(yè)發(fā)展的重要手段,企業(yè)科技項目是我國科技項目的重要組成部分,加強科技項目管理是落實科學發(fā)展觀和實施科教興國戰(zhàn)略的重要舉措??萍柬椖抗芾聿煌谄渌萍柬椖浚衅涮攸c和原則。本文分析了企業(yè)科技項目的問題,提出了加強企業(yè)科技項目管理的對策建議。
目前,企業(yè)科技項目主要是以技術(shù)方案的研發(fā)為主,所以企業(yè)在對各項目組成員的考核過程中主要以課題約定內(nèi)容的完成情況作為考核的依據(jù),考核的內(nèi)容比較單一,主要考慮的只是項目任務(wù)的完成程度,沒有體現(xiàn)出對課題研發(fā)過程中產(chǎn)生的技術(shù)方法等內(nèi)容的創(chuàng)新性,項目組成員在研發(fā)工作中所產(chǎn)生的創(chuàng)新難以反映到考核內(nèi)容之中,這樣會影響到研發(fā)人員的創(chuàng)新積極性。另外,許多企業(yè)的科技項目考核結(jié)果與薪資福利相關(guān)性不大,不論考核結(jié)果的好壞,績效工資照發(fā),只是在年終時各成員所獲得年終獎金有所不同而已。項目成果鑒定、驗收體制不完善,評價方法不夠科學、嚴謹,導向作用偏離生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化目標,不能體現(xiàn)對項目成果推廣工作的推動作用。
科技項目與一般項目最大的特點就是其本身的不確定性,在研發(fā)工作中會面臨著極大的風險。對于這種風險,企業(yè)目前的科技項目管理體制缺乏足夠的重視,未能充分體現(xiàn)出項目管理的風險意識,沒有制定出項目的風險管理計劃,缺乏相應(yīng)的風險防范措施,更沒有專門適用于科技項目的風險識別和分析的技術(shù)與方法,因此在項目管理過程中難以充分估計出項目的風險因素,容易造成項目實施的目標受到影響,甚至中途失敗。
3.科技項目管理人才儲備短缺。
(1)科技項目選派的項目經(jīng)理,大多是技術(shù)出身,專業(yè)技術(shù)能力很強,能夠幫助項目組成員克服技術(shù)研究上的難題,很少或從未從事過專門的科技項目管理工作,這樣就很容易造成項目中途因資源配置不善、人員內(nèi)部不協(xié)調(diào)或進度控制不合理而失敗。
(2)研發(fā)人力資源投入少是企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的一個滯后因素。技術(shù)創(chuàng)新人才隊伍無論從人員數(shù)量上還是質(zhì)量上都無法滿足企業(yè)發(fā)展的需要。盡管技術(shù)外協(xié)可以在一定程度上緩解研發(fā)力量薄弱,但是合作創(chuàng)新中因為信息交流延遲、利益不統(tǒng)一等問題,造成技術(shù)創(chuàng)新率低,從長期看并不利于企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力的提高。
企業(yè)科技項目管理部門應(yīng)該結(jié)合項目長與課題長對科技研發(fā)人員的職能劃分與科技項目工作內(nèi)容的特點制定出一套科學完善的考核評價體系.(1)完善對研發(fā)工作人員績效的考核體系。首先,作為科技項目要進行大量的技術(shù)研發(fā)工作,工作的難度以及復雜程度都比一般項目要高,所以研發(fā)工作人員個人的工作成果應(yīng)該是從整個項目的成果之中才能反映出來,對個人工作的考核也應(yīng)該建立在整個研發(fā)項目團隊的基礎(chǔ)之上。在建立考核體系的同時還應(yīng)該注意將個人考核與團隊考核結(jié)合在一起,這樣才能真實反應(yīng)出考核成績。其次,考核的內(nèi)容單從結(jié)果一方面來考慮,過于片面,科技項目研發(fā)工作不確定性因素很多,成功率也比較低,而且單從結(jié)果也難以反映出科技項目的創(chuàng)新性,因為科技項目的結(jié)果具有模糊性,難以明確,所以單從結(jié)果來評價仍有不足。(2)健全項目成果中創(chuàng)新性能力的評價。科技項目成果的不確定會導致研發(fā)工作后結(jié)果出現(xiàn)偏差,或者研發(fā)工作產(chǎn)生新的進展出現(xiàn)更好的研發(fā)成果。若只是憑借以前的工作計劃及任務(wù)內(nèi)容來對研發(fā)成果進行評價,研發(fā)工作的創(chuàng)新性成果將難以體現(xiàn)出來,所以項目管理部門應(yīng)該建立一套完善而科學的考核評價體系,并邀請技術(shù)專家以及實際工作者來對項目成果的創(chuàng)新性以及其實用性進行評價考核。并且還應(yīng)該將該考核結(jié)果與研發(fā)工作人員的激勵制度聯(lián)系起來,這樣就能夠更加激勵工作人員的積極性。
企業(yè)科技項目管理部門應(yīng)該采取一體化的風險管理框架,構(gòu)建全方位、全過程的研發(fā)風險管理體系。
(1)加強項目風險管理意識,實施科技項目的全過程風險管理。整個項目管理應(yīng)該包括風險規(guī)劃、風險控制二個階段,具體到實施操作中,采取定期評審的方法,對風險的征兆進行跟蹤,在每一階段進行項目評審時都必須同時附上科技項目風險管理的執(zhí)行報告,并分析風險要素的原因,判斷其發(fā)展和蔓延趨勢,對超出預(yù)警指標的跡象采取權(quán)宜措施化解。同時還要建立風險反饋的渠道,風險一旦被識別,必須盡快反映給項目組長,以便科技項目組及時采取應(yīng)對措施,并對項目計劃進行必要的調(diào)整。
(2)實施全過程的風險管理。項目論證時,要明確風險指標,要求申報單位根據(jù)管理經(jīng)驗和教訓識別項目實施過程中可能的風險以及導致這種風險的因素,對重要風險進行標定,并制定應(yīng)對方案。同時,在簽訂科技項目合同時保留附加條款,對可預(yù)見和不可預(yù)見的風險做出詳細的規(guī)定,做到風險限定在盡可能小的范圍內(nèi),以提高項目實施的整體效益。在項目實施過程中,建立預(yù)警機制,加強對風險源的嚴密監(jiān)控,對于研發(fā)方向變更、新增大額支出或調(diào)整關(guān)鍵負責人等重大事項必須向科技主管部門申請。
培養(yǎng)高素質(zhì)的項目管理專業(yè)人才,提高項目管理的水平,增進項目的整體效益,促進項目管理體制和機制逐步完善,對企業(yè)科研開發(fā)工作產(chǎn)生持久的積極影響。項目管理培訓包括項目時間進度管理、成本管理、資源管理、投資機會研究、項目可行性分析評價、工程初步設(shè)計和施工圖設(shè)計、資金籌措、商務(wù)談判、招標投標、設(shè)備采購安裝、項目竣工運行以及項目設(shè)計能力及水平達標等各項內(nèi)容,涉及行業(yè)技術(shù)、經(jīng)濟、財務(wù)、組織機構(gòu)、社會與環(huán)境等方面的可行性研究和風險評估方法。
從科技管理制度上創(chuàng)造條件,加快技術(shù)創(chuàng)新人才建設(shè)的步伐,鼓勵廣大技術(shù)人員自主創(chuàng)新,可以從根本上解決企業(yè)的創(chuàng)新活力。制定新技術(shù)推廣應(yīng)用的激勵政策,按創(chuàng)收效益的一定比例提成,促進科技成果盡快轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力,提高企業(yè)核心技術(shù)競爭力。
企業(yè)科技項目管理作為一種現(xiàn)代化的管理方式和現(xiàn)代經(jīng)營理念的戰(zhàn)略核心,是通過重構(gòu)管理及采用特殊的管理技術(shù)和方法,達到更好地控制、整合、利用現(xiàn)有資源的目的,其在各領(lǐng)域各行業(yè)已經(jīng)受到越來越多的關(guān)注與重視。同時,企業(yè)的所有活動都需要創(chuàng)新,只有用發(fā)展的項目管理思維看待各項工作,才能在企業(yè)重復的工作中看到區(qū)別,才會有更新的發(fā)展、發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造,實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。
納米材料科技論文篇二
改革開放以來,富陽市農(nóng)民培訓工作堅持面向農(nóng)業(yè)、農(nóng)村和農(nóng)民,通過認真抓好涉農(nóng)專業(yè)學歷教育、全面實施“綠色證書工程”,大力開展適用技術(shù)培訓,組織農(nóng)技干部送科技下鄉(xiāng),開展專業(yè)技術(shù)人員繼續(xù)教育,對農(nóng)民實施全方位的科技培訓,截止20xx年已累計培養(yǎng)大中專(涉農(nóng)專業(yè))畢業(yè)生516名,農(nóng)技人員繼續(xù)教育培訓1463人(次),“綠色證書”學員12830名,每年舉辦農(nóng)業(yè)短期適用技術(shù)培訓1萬人次,尤其是去年,市委、市政府下達了《關(guān)于印發(fā)〈富陽市農(nóng)民素質(zhì)培訓工程實施意見〉的通知》文件,并安排了專項資金,對農(nóng)民實行免費培訓,從而培訓力度更大,全年培訓農(nóng)民20470人,極大地提高了農(nóng)民的科學文化素質(zhì),取得的了明顯的成效。
當前,富陽市農(nóng)民科技教育培訓工作也面臨著許多問題:(1)需培訓人數(shù)眾多。一是農(nóng)民多且文化程度普遍較低,根據(jù)《20xx年富陽市統(tǒng)計年鑒》,至20xx年末,全市農(nóng)村實有勞動力33.48萬人,其中從業(yè)農(nóng)林牧漁業(yè)勞動力11.98萬人,在農(nóng)村勞動力中,初中及初中以下文化程度占86.1%,且絕大多數(shù)農(nóng)民沒有參加過培訓。二是農(nóng)技人員需不斷更新知識,廣大鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)技人員由于調(diào)動過于頻繁,許多專業(yè)不對口的人員從事農(nóng)技推廣工作,對農(nóng)業(yè)專業(yè)知識缺乏了解;除了知識能力不適應(yīng)外,專業(yè)結(jié)構(gòu)也不很合理,存在著“只懂糧棉油、不懂名特優(yōu)”的情況。(2)思想認識不足。少數(shù)部門對培訓工作缺乏認識,往往只是為了應(yīng)付考核,導致被動培訓者參加多而急需培訓者參加少現(xiàn)象時有發(fā)生;少數(shù)農(nóng)民由于知識程度低對培訓存在畏難情緒。(3)形成合力不夠,存在著部門之間各自為戰(zhàn),缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃和指導。(4)硬件設(shè)施的建設(shè)不夠,現(xiàn)代信息技術(shù)在農(nóng)技培訓中應(yīng)用面不廣。(5)培訓的內(nèi)容、形式以及投入機制缺乏創(chuàng)新,還習慣于沿襲計劃經(jīng)濟體制和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)條件下形成的老套套、老辦法,無法適應(yīng)新形勢的要求。
2對策措施。
2.1明確目標任務(wù)。
根據(jù)《杭州市農(nóng)民素質(zhì)培訓工程實施意見》、《杭州市農(nóng)民實用技術(shù)(綠色證書)培訓實施計劃》、《富陽市農(nóng)民素質(zhì)培訓工程實施意見》和《富陽市新型農(nóng)民培訓規(guī)劃(20xx~2010年)》的要求,從20xx年至20xx年共培訓農(nóng)民10萬人(次),其中綠色證書工程和農(nóng)函大培訓1萬人(次),新型農(nóng)民創(chuàng)業(yè)培植培訓300人(次),綠色農(nóng)業(yè)科技培訓3萬人(次),農(nóng)村黨員基層干部培訓和農(nóng)村富余勞動力轉(zhuǎn)移前的引導性培訓4萬人(次),農(nóng)民工職業(yè)技能培訓2萬人(次)。
2.2強化工作措施。
2.2.1大力拓展農(nóng)業(yè)科技教育培訓的內(nèi)容。
我們一定要樹立大農(nóng)業(yè)、大農(nóng)村、大科技、大市場的觀點,不僅需要對常規(guī)技術(shù)進行改良和推廣,還需要對高新技術(shù)的普及和培訓;不僅需要對傳統(tǒng)種養(yǎng)殖技術(shù)的改造和培訓,還需要對新興種養(yǎng)殖技術(shù)的培訓和推廣;不僅需要對生產(chǎn)技術(shù)的培訓,還需要對經(jīng)營管理、市場營銷、政策法規(guī)、外向型農(nóng)業(yè)等多學科、多門類的新知識進行培訓。要針對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化和農(nóng)村城市化的需要不斷拓寬與豐富教學內(nèi)容,除選用統(tǒng)編教材外,需編寫適合不同層次教學需要的鄉(xiāng)土教材。
2.2.2不斷創(chuàng)新農(nóng)業(yè)科技教育培訓的形式。
只有不斷尋求更新更好的形式,才能更好地為教學內(nèi)容服務(wù)。各培訓單位要堅持實用、實際、實效的原則,因地制宜,講究針對性,突出有效性,注重帶頭性。教學中需做到五個結(jié)合:一是集中培訓與分散培訓相結(jié)合;二是理論講座與現(xiàn)場傳授相結(jié)合;三是傳統(tǒng)教學與現(xiàn)代傳媒手段相結(jié)合;四是經(jīng)驗交流與專業(yè)考察相結(jié)合;五是技術(shù)培訓與科普宣傳相結(jié)合。
2.2.3充實農(nóng)技培訓師資隊伍。
在現(xiàn)有富陽市農(nóng)業(yè)適用技術(shù)培訓講師團的基礎(chǔ)上,根據(jù)教學任務(wù)的需要,不斷從高等院校和科研院所等單位聘請理論基礎(chǔ)扎實、實踐經(jīng)驗豐富的優(yōu)秀教師充實講師團。要認真開展師資進修培訓,不斷提高師資素質(zhì)。
2.2.4逐步完善農(nóng)業(yè)科技教育培訓體系。
根據(jù)農(nóng)業(yè)部和省農(nóng)業(yè)廳的要求以市農(nóng)廣校為基礎(chǔ),抓緊建立富陽市農(nóng)業(yè)科技教育培訓中心。按照“分級負責、分層管理、分級培訓、明確責任、互相協(xié)作”的原則,建立以市農(nóng)業(yè)科技教育培訓中心(農(nóng)廣校)為龍頭、各業(yè)務(wù)站為骨干、鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)技服務(wù)中心為基礎(chǔ)的農(nóng)業(yè)科技培訓教育體系網(wǎng)絡(luò)。要增加投入,加強對培訓基地硬件設(shè)施建設(shè),改善培訓條件。要擴大建立農(nóng)業(yè)科技培訓實習基地。
2.2.5有計劃地開展大中專學歷教育。
市農(nóng)廣校要以農(nóng)村初中畢業(yè)生為主,面向社會招生,開展中等農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)教育。同時,要不斷創(chuàng)造條件,積極和浙江大學、中國農(nóng)業(yè)大學等高等院校合作,開展大專和本科學歷教育,滿足各層次人才的需要。
2.2.6加強宣傳教育。
要積極引導和教育農(nóng)民解放思想、轉(zhuǎn)變觀念,確立沒有技術(shù)、不提高技能就不可能穩(wěn)定就業(yè)的新觀念,確立終身教育、終身學習的新理念,確立自謀職業(yè)、竟爭就業(yè)的新意識,提高參加和接受教育培訓的自覺性。各新聞單位要大力宣傳科技致富、培訓創(chuàng)業(yè)等先進典型,營造良好的培訓學習氛圍。
2.3切實加強領(lǐng)導。
各級政府要把農(nóng)民素質(zhì)培訓放在農(nóng)業(yè)和農(nóng)村工作重要位置,各級部門要在富陽市農(nóng)民素質(zhì)培訓工作領(lǐng)導小組的正確領(lǐng)導下,提高認識,齊抓共管。要按照wto“綠箱政策”,進一步加大對農(nóng)民科技培訓的投入,建立以政府投入為主、多方籌集的多元化投入機制。要建立和完善各項管理制度,制定切合實際的考核評估辦法,把農(nóng)民培訓工作績效作為部門、鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)年度考核的重要內(nèi)容。對培訓工作成績突出的單位和個人,要進行表彰和獎勵。
納米材料科技論文篇三
學院:材料與能源學院。
姓名:夏國東。
學好:3110006707。
21世紀前20年,是發(fā)展納米技術(shù)的關(guān)鍵時期。由于納米材料特殊的性能,將納米科技和納米材料應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域都能帶來產(chǎn)品性能上的改變,或在性能上有較大程度的提高。利用納米科技對傳統(tǒng)工業(yè),特別是重工業(yè)進行改造,將會帶來新的機遇,其中存在很大的拓展空間,這已是國外大企業(yè)的技術(shù)秘密。英特爾、ibm、sony、夏普、東芝、豐田、三菱、日立、富士等具有國際影響的大型企業(yè)集團紛紛投入巨資開發(fā)自己的納米技術(shù),并到得了令世人矚目的研究成果。納米技術(shù)在經(jīng)歷了從無到有的發(fā)展之后,已經(jīng)初步形成了規(guī)模化的產(chǎn)業(yè)。歐盟、日本、俄羅斯、澳大利亞、加拿大、中國、韓國、以色列、新西蘭等國在納米材料領(lǐng)域的投資較大。日本國會提出要把發(fā)展納米技術(shù)作為今后數(shù)十年日本的立國之本,政府機構(gòu)和大公司是其研究資金的主要來源,中小企業(yè)的作用很小。
中國在上世紀80年代,將納米材料科學列入國家“863計劃”、和國家自然基金項目,投資上億元用于有關(guān)納米材料和技術(shù)的研究項目。但我國的納米技術(shù)水平與歐美等國的差距很大。目前我國有50多個大學20多家研究機構(gòu)和300多所企業(yè)從事納米研究,已經(jīng)建立了10多條納米技術(shù)生產(chǎn)線,以納米技術(shù)注冊的公司100多個,主要生產(chǎn)超細納米粉末、生物化學納米粉末等初級產(chǎn)品。
目前納米材料與技術(shù)在各方面的應(yīng)用越來越廣泛,小到日常使用的刀具,大到航空航天,都遍布納米材料的身影。
1、納米技術(shù)在建筑涂料中的應(yīng)用。
涂料是建筑物的內(nèi)衣(內(nèi)墻涂料)和外衣(外墻涂料),國內(nèi)傳統(tǒng)的涂料普遍存在懸浮穩(wěn)定性差、不耐老化、耐洗刷性差、光潔度不高等缺陷。納米復合涂料就是將納米粉體用于涂料中所得到的一類具有耐老化、抗輻射、剝離強度高或具有某些特殊功能的涂料。在建材(特別是建筑涂料)方面的應(yīng)用已經(jīng)顯示出了它的獨特魅力。
隨著社會工業(yè)化的深入發(fā)展和我國基礎(chǔ)建設(shè)的廣泛開展,水泥混凝土作為一種傳統(tǒng)的建材,其產(chǎn)量和用量都在不斷地增加,高性能混凝土已成為水泥基復合材料領(lǐng)域中的研究熱點。同時,許多特殊領(lǐng)域要求水泥混凝土具有一定的功能性,如希望其具有吸聲、防凍、高強且高韌性等功能。納米材料由于具有小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)、表面及界面效應(yīng)等優(yōu)異特性,因而能夠在結(jié)構(gòu)或功能上賦予其所添加體系許多不同于傳統(tǒng)材料的性能。利用納米技術(shù)開發(fā)新型的混凝土可大幅度提高混凝土的強度、施工性能和耐久性能。
二十世紀90年代初,日本nihara首次報道了以納米尺寸sic顆粒為第二相的納米復相陶瓷具有很高的力學性能,并具有很多獨特的性能。含有20%納米鈷粉的金屬陶瓷是火箭噴氣口的耐高溫材料。氧化物納米材料在這方面都優(yōu)于同質(zhì)傳統(tǒng)陶瓷材料,在陶瓷基中添加其他納米微粒的效果也正在研究。利用納米粒子特殊的光電磁特性制成太陽能陶瓷、遠紅外陶瓷等,用于建筑物飾面,可開發(fā)太陽能,調(diào)節(jié)環(huán)境溫度,促進人們身體健康。納米技術(shù)在陶瓷上的應(yīng)用潛力不可估量。
4、在國防科技上的應(yīng)用。
納米技術(shù)將對國防軍事領(lǐng)域帶來革命性的影響。例如:納米電子器件將用于虛擬訓練系統(tǒng)和戰(zhàn)場上的實時聯(lián)系;對化學、生物、核武器的納米探測系統(tǒng);新型納米材料可以提高常規(guī)武器的打擊與防護能力;由納米微機械系統(tǒng)制造的小型機器人可以完成特殊的偵察和打擊任務(wù);納米衛(wèi)星可用一枚小型運載火箭發(fā)射千百顆,按不同軌道組成衛(wèi)星網(wǎng),監(jiān)視地球上的每一個角落,使戰(zhàn)場更加透明。而納米材料在隱身技術(shù)上的應(yīng)用尤其引人注目。在雷達隱身技術(shù)中,超高頻段電磁波吸波材料的制備是關(guān)鍵。納米材料正被作為新一代隱身材料加以研制。
5、納米醫(yī)學和生物學。
從蛋白質(zhì)、dna、rna到病毒,都在1-100nm的尺度范圍,從而納米結(jié)構(gòu)也是生命現(xiàn)象中基本的東西。細胞中的細胞器和其它的結(jié)構(gòu)單元都是執(zhí)行某種功能的“納米機械”,細胞就象一個個“納米車間”,植物中的光合作用等都是“納米工廠”的典型例子。納米微粒的尺寸常常比生物體內(nèi)的細胞、紅血球還要小,這就為醫(yī)學研究提供了新的契機。
經(jīng)過幾十年對納米技術(shù)的研究探索,現(xiàn)在科學家已經(jīng)能夠在實驗室操縱單個原子,納米技術(shù)有了飛躍式的發(fā)展。納米技術(shù)的應(yīng)用研究正在半導體芯片、癌癥診斷、光學新材料和生物分子追蹤4大領(lǐng)域高速發(fā)展??梢灶A(yù)測:不久的將來納米金屬氧化物半導體場效應(yīng)管、平面顯示用發(fā)光納米粒子與納米復合物、納米光子晶體將應(yīng)運而生;用于集成電路的單電子晶體管、記憶及邏輯元件、分子化學組裝計算機將投入應(yīng)用;分子、原子簇的控制和自組裝、量子邏輯器件、分子電子器件、納米機器人、集成生物化學傳感器等將被研究制造出來。
新產(chǎn)物的出現(xiàn)總是伴隨著優(yōu)點與缺點,納米材料的發(fā)展也不是一帆風順的,隨著人們對納米材料的認識不斷加深,一些存在的問題也不斷被發(fā)掘出來。
1、職業(yè)暴露人群,包括納米技術(shù)的研發(fā)人員和工人的健康安全問題。根據(jù)現(xiàn)有的毒理學研究,納米粉塵和顆粒有可能通過呼吸和皮膚接觸進入人體。這就給長期暴露在納米材料氛圍中的一線工人和研發(fā)人員的健康帶來潛在威脅。此外,納米材料還有一個特點就是易燃易爆。萬一因為操作不當?shù)葞砘馂?zāi)或者爆炸,后果不堪設(shè)想。因此,如何切實保護在納米材料生產(chǎn)場所中暴露人員的健康,以及實驗室和工作場所納米材料的管理、納米材料運輸過程中的安全措施以及一旦發(fā)生危險的危機處理問題等應(yīng)該成為勞動保護法和工業(yè)環(huán)境法研究和關(guān)注的對象。
2、消費者的權(quán)益問題。隨著納米技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化程度的提高,目前,在化妝品和食品中納米技術(shù)的應(yīng)用越來越多。市場上的化妝品和體育用品有許多是納米材料產(chǎn)品,比如說防曬霜和口紅。食品包裝中的聚合物基納米復合材料(pnmc)的應(yīng)用、作為食品機械的潤滑劑、納米磁致冷工質(zhì)和食品機械原材料中橡膠和塑料的改性等等都用到納米材料。毫無疑問這些材料具有獨特的優(yōu)點。但是在安全上也具有不確定性。但目前進行標識的納米材料還微乎其微。從知情同意的倫理原則出發(fā),消費者和相關(guān)人員有權(quán)知道自己所接觸的材料的內(nèi)容及其風險程度。
3、環(huán)境保護問題。研究證明,不僅在納米技術(shù)的工作場所的環(huán)境問題關(guān)系到相關(guān)人員的健康,而且廢棄的納米材料進入空氣、土壤、水體等環(huán)境后,可以產(chǎn)生一系列環(huán)境過程,最終對人和整個生物鏈產(chǎn)生負面影響。由于納米材料具有強烈的吸附能力。在擴散、遷移過程中,還能吸附大氣、土壤中存在的一些常見化學污染物如多環(huán)芳烴、農(nóng)藥、重金屬離子等。因此,環(huán)境法應(yīng)該研究納米材料的環(huán)境問題,尤其必須加強廢棄納米材料的管理。
在技術(shù)和經(jīng)濟全球化的今天,納米技術(shù)的許多前沿問題亦如能源問題、環(huán)境問題以及生物技術(shù)的問題一樣,不是基于一個國家的力量所能解決的。一旦國家之間與納米技術(shù)相關(guān)的法律框架存在不同,就不可避免地會導致國際間合作研究的障礙,以及全球納米技術(shù)風險與利益分配不公等問題,因此,有必要在一定的國際法體系下就納米技術(shù)發(fā)展中的某些基本的標準、原理達成一致意見,實現(xiàn)各國相關(guān)法律體系的協(xié)調(diào)。在此基礎(chǔ)上,制定全球性的指導納米技術(shù)發(fā)展的基本原則框架,促進成員國和公眾對于納米技術(shù)的關(guān)注,真正推動納米技術(shù)風險的“善治”。而如果沒有一個全球治理的框架協(xié)議,將導致納米技術(shù)發(fā)展中的惡意競爭,從而最終阻礙納米技術(shù)的健康發(fā)展。。
納米材料作為一種新型高科技材料,毫無疑問會引起一系列強烈的變革,中國對與納米材料的研究與重視程度仍然落后于西方國家,在未來,如何在納米材料領(lǐng)域更進一步不單是前人的責任更是我們大學生的責任,只有不斷的自強不息,才能讓祖國在未來高科技時代中不落于人后!
關(guān)鍵詞:納米材料,納米科技,進展,應(yīng)用,前景,問題。
摘要:納米材料是21世紀的新型發(fā)展領(lǐng)域,在各個方面都有重大的應(yīng)用,帶來很多技術(shù)改革和創(chuàng)新,但是也存在一些不用忽視的問題,未來的發(fā)展需要靠我們的努力。
納米材料科技論文篇四
納米技術(shù)作為一門新興的技術(shù),在多個領(lǐng)域具有非常重要的應(yīng)用,尤其是極大地推動了新型建材的發(fā)展,介紹了納米技術(shù)在新型建筑涂料、復合水泥、自潔玻璃、陶瓷、防護材料等方面的應(yīng)用,通過論述可知,納米材料在新型建材領(lǐng)域具有很好的發(fā)展應(yīng)用前景。
納米技術(shù);新型建材;應(yīng)用;前景。
通常傳統(tǒng)的涂料都存在懸浮穩(wěn)定性差,耐老化、耐洗刷性差,光潔度不夠等缺陷。而納米涂料則能較好的解決這一問題,納米涂料具有下述優(yōu)越的性能:
(1)具有很好的伸縮性,能夠彌蓋墻體細小裂縫,具有對微裂縫的自修復作用。
(2)具有很好的防水性,抗異物粘附、沾污性能,抗堿、耐沖刷性。
(3)具有除臭、殺菌、防塵以及隔熱保溫性能。
(4)納米涂料的色澤鮮艷柔和,手感柔和,漆膜平整,改善建筑的外觀等。
雖然國內(nèi)外對納米涂料的研究還處在初步階段,但是已在工程上得到了較廣泛的應(yīng)用,如北京納美公司生產(chǎn)的納米系列涂料已大量應(yīng)用于北京建欣苑、建東苑等住宅區(qū)的外墻粉刷,效果良好。在首體改造工程中,使用納米涂料1700噸,涂刷6萬平方米。復旦大學教育部先進涂料工程研究中心的專家已研發(fā)出了“透明隔熱玻璃涂料”。
普通水泥混凝土因其剛性較大而柔性較小,同時其自身也存在一些固有的缺陷,使其在使用過程中不可避免地產(chǎn)生開裂并破壞。為了解決這一問題就必須加速對具有特殊性能混凝土的研發(fā),而納米混凝土就能有效的解決這樣問題,納米混凝土,與普通混凝土相比,納米混凝土的強度、硬度、抗老化性、耐久性等性能均有顯著提高,同時還具有防水、吸聲、吸收電磁波等性能,因而可用于一些特殊的建筑設(shè)施中(如國防設(shè)施)。通常在普通混凝土中加入納米礦粉(納米級sio2、納米級caco3)或者納米金屬粉末已達到納米混凝土的性能,而且通過改變納米材料的摻量還能配置出防水砂漿等。目前開發(fā)研制的納米水泥材料包括納米防水復合水泥,納米敏感水泥、納米環(huán)保復合水泥以及納米隱身復合水泥。
納米防水水泥是通過在水泥中添加xpm水泥外加劑的納米材料而制成的,該納米外加劑摻入水泥后,可以加快水泥誘導期和加速期的水化反應(yīng),改善水泥凝固的三維結(jié)構(gòu),同時提高水泥石的密實度,增強了防水性能。
納米敏感水泥是在水泥中加入對周圍環(huán)境變化十分敏感的納米材料,從而達到改善水泥制品溫敏、濕敏、氣敏、力敏等性能。根據(jù)添加的敏感材料的不同可將納米敏感水泥用于化工廠的建設(shè)、高速路面的鋪設(shè)等。
納米環(huán)保復合水泥是利用納米材料的光催化功能,從而使水泥制品具有殺菌、除臭以及表面自清潔等功能。通常是選用tio2作為納米添加劑。
納米隱身復合材料是通過使用具有吸收電磁波功能的納米材料(納米金屬粉居多),在電磁波照射時,納米材料的表面效應(yīng)使得原子與電子運動加劇,促使電子能轉(zhuǎn)化為熱能,加強對電磁波的吸收,從何使材料能夠在很寬的頻帶范圍內(nèi)避開雷達、紅外光的偵查,這一材料常用于軍事國防建筑等。
普通玻璃在使用過程中會吸附空氣中的有機物,形成難以清洗的有機污垢,同時,水在玻璃上易形成水霧,影響可見度和反光度。而通過在平板玻璃的兩面鍍制一層tio2納米薄膜形成的納米玻璃,則能有效的解決上述缺陷,同時tio2光催化劑在陽光作用下,可以分解甲醛、氨氣等有害氣體。此外納米玻璃具有非常好的透光性以及機構(gòu)強度。將這種玻璃用作屏幕玻璃、大廈玻璃、住宅玻璃等可免去麻煩的人工清洗過程。
陶瓷因其具有較好的耐高溫以及抗腐蝕性以及良好的外觀性能而在工程界得到了廣泛的應(yīng)用(如鋪貼墻面的瓷磚),但是陶瓷易發(fā)生脆性破壞,因而在使用過程中也受到了一定的限制。使用納米材料開發(fā)研制的納米陶瓷則具有良好的塑性性能,能夠吸收一定量的外來能量。在陶瓷基中加入納米級的金屬碳化物纖維可以大大提高陶瓷的強度,同時具有良好的抗燒蝕性,火箭噴氣口的耐高溫材料就選用納米金屬陶瓷作為耐高溫材料。用納米sic、si3n、zno、sio2、tio2、a12o3等制成的陶瓷材料具有高硬度、高韌性、高強度、耐磨性、低溫超塑性、抗冷熱疲勞等性能優(yōu)點。納米陶瓷將作為防腐、耐熱、耐磨的新材料在更大的范圍內(nèi)改變材料的力學性質(zhì),具有非常廣闊的應(yīng)用前景。
通常是在膠料中加入炭黑等以提高材料的防水性能,但這種材料的耐腐蝕性以及耐侯性較差,易老化,研制具有高強、耐腐蝕、抗老化性能的防水材料也是工程界一直在積極研究的問題,納米防水材料能夠很好滿足上述要求,北京建筑科學研究院就成功的研制了具有較好耐老化性能的納米防水卷材,該類防水卷材具有很好的強度、韌性、抗老化性以及光穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性等。納米防水卷材具有叫廣泛的應(yīng)用前景,如建筑頂面、地下室、衛(wèi)生間、水利堤壩以及防潛工程等。
隨著我國推行節(jié)能減排的方針,工程界也越來越注重建筑的保溫節(jié)能性能,我國目前使用的比較多的仍是聚氨酯、石棉等傳統(tǒng)隔熱保溫材料,這些材料在使用過程中容易產(chǎn)生一些對人體有害的物質(zhì),如石棉與纖維制品含有致癌物質(zhì),聚氨酯泡沫燃燒后釋放有毒氣體,而通過使用納米材料開發(fā)研制的保溫材料則能避免這些弊端,如以無機硅酸鹽為基料,經(jīng)高溫高壓納米功能材料改性而成的保溫材料不僅具有很好的保溫效果,同時對人體也無損害,是一種綠色環(huán)保保溫材料。
對于一些在深海中作業(yè)的結(jié)構(gòu)以及其他特殊環(huán)境下工作的構(gòu)件,它們對結(jié)構(gòu)的密封性的要求非常高,已超過了普通粘合劑和密封劑所能滿足的范圍。國外通過在普通粘合劑和密封膠中添加納米sio2等添加劑,使粘合劑的粘結(jié)效果和密封膠的密封性能都大大提高。其工作機理是在納米sio2的表面包覆一層有機材料,使之具有永久性,將它添加到密封膠中很快形成一種硅石結(jié)構(gòu),即納米sio2形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的膠體流動,提高粘接效果,由于顆粒尺寸小,更增加了膠的密封性。大型建材機械等主機工作時的噪聲達到上百分貝,用納米材料制成的潤滑劑,既能在物體表面形成半永久性的固態(tài)膜,產(chǎn)生根好的潤滑作用,大大降低噪聲,又能延長裝備使用壽命,具有非常好的應(yīng)用前景。
納米技術(shù)作為一門新興的學科,被譽為二十一世紀最具有發(fā)展前景的技術(shù),是對未來經(jīng)濟和社會發(fā)展產(chǎn)生重大影響的一種關(guān)鍵性前沿技術(shù)。納米技術(shù)在建筑材料方面的應(yīng)用前景非常廣闊,納米技術(shù)不僅會推動建材新產(chǎn)品的開發(fā),還將為改善人們的生活環(huán)境,提高生活質(zhì)量做出不可估量的貢獻。納米功能材料已成為國內(nèi)外研究的熱點,目前研究開發(fā)工作正處于剛剛起步階段,還有很多問題還未很好的'解決,需要將進一步加速對納米材料的研究以及推廣應(yīng)用。納米材料將成為21世紀新型建筑材料的發(fā)展新方向,相信在不久的將來,我們將跨入一個全新的材料時代—納米材料時代。
[1]@張立德。納米材料[m].北京:化工出版社,2002.
[5]@唐輝宇,陳麗娟。納米技術(shù)與環(huán)保建材[j].四川建材,2005,(1):6-8.
納米材料科技論文篇五
本文主要研究了污染物的光催化降解原理,進一步分析了光催化納米材料在環(huán)境保護工作中的應(yīng)用,同時對于光催化納米材料的應(yīng)用趨勢和方向也進行了必要的研究,希望對這一工作的開展提供一定的指導作用。
工業(yè)廢水和廢氣中都含有較多的毒害物質(zhì),比如有機磷農(nóng)藥或是二氯乙烯等,這些物質(zhì)對于人體的影響都是十分明顯的。傳統(tǒng)的水處理方式,比如吸附法、混凝法等方法在現(xiàn)階段實際應(yīng)用環(huán)節(jié)中仍然存在較大的困難,效果并不理想,所以在今后的實際發(fā)展過程中就需要不斷探索和獲取一種經(jīng)濟、合理的方式,實現(xiàn)對傳統(tǒng)方法處理后水中的殘留物質(zhì)進行更有效的降解。1976年,科學家在對紫外線光照射下對納米tio2進行了研究,發(fā)現(xiàn)這種方式可以將難以降解的有機化合物多氯聯(lián)苯脫氯進行有效降解。當前,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)超過3000余種難降解的有機化合物都可以借助此種方式進行降解,尤其是水中有機污染物濃度較低或是其他降解方式不佳的時候,這項技術(shù)更是能發(fā)揮出前所未有的技術(shù)優(yōu)勢。
光催化的納米材料采用的絕大多數(shù)都是金屬氧化物或是硫化物等半導體材料,是一種特殊的電子結(jié)構(gòu)。和金屬相比,這種半導體存在明顯的不連續(xù)性,在對電子的低能價帶進行填滿的過程中會和空的高能導帶存在明軒的禁帶,所以當二者產(chǎn)生的能量大于光照射的時候,在價帶上的電子就會被轉(zhuǎn)移到導帶上,最終在半導體表面形成具備高活性的電子[1]。
在光催化反應(yīng)中,獲取光激發(fā)所出現(xiàn)的空穴,和對給體或是受體產(chǎn)生的作用也是有效的。所以在實際工作中為了確保光催化反應(yīng)能更有效的進行,就應(yīng)該適當降低電子和空穴之間的簡單復合。
(一)光催化納米技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用。
傳統(tǒng)的水處理方式中可以對污水中出現(xiàn)的懸浮物質(zhì)或是泥沙等大顆粒的污染物進行去除,但是對于濃度較低的可溶性物質(zhì)卻很難進行有效的處理,并且由于這項工作的工作效率比較低,花費的經(jīng)濟成本比較高,所以很多時候并不能進行有效的處理。但是借助納米材料的光催化方法,就可以將很多難以降解而定污染物進行合理轉(zhuǎn)變,從而將原本水中的污染物轉(zhuǎn)化為水分子或是二氧化碳等無污染的分子物質(zhì)。
比如在對有機廢水的處理環(huán)節(jié)中,光催化納米材料就可以將水中的絕大多數(shù)有機污染物進行轉(zhuǎn)化,使其成為無污染的物質(zhì),比如可以將酸。表面活性劑等有機污染物進行氧化,使其轉(zhuǎn)變?yōu)樗蚨趸嫉葻o害的物質(zhì)。借助納米材料可以的對物質(zhì)表面性能進行轉(zhuǎn)變,通過這種方式對水中納米的分散性進行優(yōu)化。從而實現(xiàn)對光激發(fā)作用下產(chǎn)生的電子和空穴復合問題進行抑制,進一步實現(xiàn)對催化活性的提升[2]。
再比如對無機廢水的處理環(huán)節(jié)中,由于無機物在納米粒子表面存在明顯的光化學活性,因此光催化納米材料后所出現(xiàn)的電子和空穴都可以對高氧化狀態(tài)的物質(zhì)進行還原,也就是借助此種方式實現(xiàn)對無機物污染的有效消除。
(二)光催化納米技術(shù)在大氣污染治理中的應(yīng)用。
對大氣污染產(chǎn)生影響的主要成分就是二氧化硫、一氧化碳等物質(zhì),這些氣體如果長期存在于空氣中必然會對人體的健康造成不利的影響。光催化劑可以和一些氣體吸附劑進行有效結(jié)合,從而更有效的實現(xiàn)對降解濃度的有效降低。
將一些對日光有相應(yīng)的半導體納米材料涂抹在墻壁或是其他合理的位置上可以形成空氣清潔劑的作用,而二氧化硫、一氧化碳等物質(zhì)吸附在上面的時候,就可以在光的作用下被轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害物質(zhì),這種方式對于去除臭氣的影響也是十分重要的環(huán)節(jié)[3]。納米對于氟利昂具備較強的光催化活性,因此將這以技術(shù)進行融合后,可以在表面對酸性進行催化,通過這種方式獲取較高的光催化活性作用,這對于物質(zhì)穩(wěn)定性的提升也將起到一定的幫助作用。
此外,納米技術(shù)還能對室外的氣象有機污染物進行分解,比如在紫外線的照射下,納米材料可以將室內(nèi)裝飾建材中產(chǎn)生的甲醛、氯乙烯等物質(zhì)進行有效分解。將活性炭纖維作為重要載體的過渡金屬離子中適當進行納米材料光催化劑的融合,通過此種方式將紫外線光照射下濃度更低的甲醛進行或降解,但是這種技術(shù)手段對于濃度高的污染物降解效果比較差,同時由于使用時間的增加,最終催化劑的活性也將大大降低,最終甚至會出現(xiàn)活性的完全消失。
綜上所述,光催化納米材料在當前環(huán)境保護中有著越來越顯著的應(yīng)用,不僅可以對難處理的污染物進行有效處理,同時還能借助自身的吸附作用對低濃度的有害物質(zhì)進行分解。在當前光催化納米技術(shù)的不斷發(fā)展過程中,環(huán)境保護工作效率和質(zhì)量也必然會得到顯著提升??偠灾?,當前我國環(huán)境保護工作已經(jīng)受到了越來越多的影響,甚至對人們的身體健康產(chǎn)生了威脅,所以在此種背景下,更需要加強對相關(guān)技術(shù)的研究,不斷為我國環(huán)保工作的順利開展提供幫助作用,實現(xiàn)可持續(xù)工作的順利進行。
納米材料科技論文篇六
夏天來了,天氣炎熱。許多小伙伴們都喜歡買冰鎮(zhèn)飲料。喝上一口啊,美滋滋。不少同學會發(fā)現(xiàn)白天喝飲料的時候,這吸管怎么歪了呢?喝的正舒暢呢,這吸管彎了,我怎么喝???別急別急,其實我們喝飲料的時候,就會遇見一個有趣的科學原理——光的折射現(xiàn)象。
折射定律——由荷蘭數(shù)學家斯涅爾發(fā)現(xiàn)。簡單來說,光在水中和空氣中的傳輸速度是不一樣的,導致他們的傳播方向也不一樣。因為光具有折射作用,從水面以下折射到水面上的光在不同的介質(zhì)中被折射了(介質(zhì)也就是水和空氣)不知道。光從空氣到水的途中要經(jīng)過兩種介質(zhì),所以這兩種介質(zhì)的交界處發(fā)生了變化。那么折射到我們?nèi)庋壑械木褪枪茏渝e開的現(xiàn)象。
因為光的幾種特性。出現(xiàn)了一些特別的自然景觀。比如神秘的海市蜃樓,現(xiàn)在我們或許可以用科學的理論去解釋這一自然景象的發(fā)生。光通過空氣,直射入水中,然后折射到大氣里,最后可能會折射到沙灘上,湖面上。新聞報告有說一座城市突然出現(xiàn)在水面上。實在是令人驚嘆。但海市蜃樓的出現(xiàn)與地理位置、地球物理條件以及那些地方在特定時間的氣象特點等都有著密切聯(lián)系,所以是非常少見的自然景觀了。
自然界真是偉大。有著千千萬萬的神奇的事物等著人類去追尋。我們一定不會停止探索的腳步,學科學,漲知識,思考他們的道理。一根吸管就可以引起我們無窮的幻想。我相信在我的未來還會有這樣無數(shù)根“吸管”,等著我向它發(fā)出疑問,一步步解決。這就是學科學學物理的樂趣。
納米材料科技論文篇七
于琳楓(12化學1班)。
摘要:二氧化鈦納米管由于新奇的物理化學性質(zhì)引起了廣泛的關(guān)注,本文就近年來在制備方法﹑反應(yīng)機理﹑二級結(jié)構(gòu)及摻雜和應(yīng)用方面予以綜述,并討論了今后可能的研究發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞:二氧化鈦,納米管,制備,反應(yīng)機理,二級結(jié)構(gòu)。
0引言。
tio2俗稱鈦白粉,無毒、無味、無刺激性、熱穩(wěn)定性好,且原料來源廣泛易得。它有三種晶型:板鈦礦、銳鈦礦和金紅石型。tio2最早用來做涂料。
1.1氣相法。
包括:直流電濺射法、高頻無線電濺射法、分子束取向生長法和等離子體法等。
1.2液相法。
目前制備tio2納米材料應(yīng)用最廣泛的方法是各種前驅(qū)體的液相合成法。這種方法的優(yōu)點是:原料來源廣泛、成本較低、設(shè)備簡單、便于大規(guī)模生產(chǎn)。但是產(chǎn)品粒子的均勻性差,在干燥和煅燒過程中易發(fā)生團聚。應(yīng)用最普遍的液相制備方法包括液相沉積法和微乳液法等。
1.2.1液相沉積法。
液相沉積法是以無機鈦鹽作原料,通過直接沉積來制備功能tio2粉體和薄膜的液相法。deki等用(nh4)2tif6和h3bo3的水溶液為起始溶液,制備了tio2薄膜。imai等用添加了尿素的tif4和ti(so4)2的水溶液制備了不同形貌的tio2納米材料。液相沉積法具有以下優(yōu)點:對儀器要求比較低,溫度要求低(30~50℃),基片選擇比較廣等。
1.2.2微乳液法。
2.1氧化鈦納米管形成的反應(yīng)機理。
尚不確定。理論上鈦納米帶折疊或卷曲形成納米管時,可形成下列3種形狀:(a)蛇形的,即單層納米管的卷曲;(b)洋蔥式的,即幾個有弱相互作用的納米片的卷曲;(c)同心式的,通過卷曲或者折疊成多層的納米管。但實際上,(c)種形狀在合成時很難出現(xiàn)。yao和ma通過tem研究分別證實了(a)和(b)構(gòu)型鈦納米管的存在。
梁建等則認為鈦納米管的生長機理符合3-2-1d的生長模型,在水熱合成的過程中,在高壓高溫和強堿作用下,二氧化鈦塊體沿著(110)晶面被剝落成碎片,在片的兩面有不飽和懸掛鍵,隨著反應(yīng)的進行,不飽和懸掛鍵增多,使薄片的表面活性增強,開始卷曲成管狀,以減少體系的能量,這一點從反應(yīng)中間產(chǎn)物中觀察到大量的片狀及卷曲態(tài)得的到證明。dimitryv.bavykin[19]等系統(tǒng)地研究了合成溫度以及tio2/naohmol比對制備二氧化鈦納米管形貌的影響。認為圖3-b符合氧化鈦納米管的形成機理,并給出了形成機理的原始驅(qū)動力的解釋。dimitryv.bavykin等進行了氧化鈦納米管形成的熱力學和動力學研究。該模型見圖4能夠很好的解釋實驗中增加tio2/naoh的摩爾比,氧化鈦納米管的平均管徑也增大。同時也可以解釋反應(yīng)溫度增加有利于納米管的平均管徑增大。
2.2納米管的熱穩(wěn)定性及氧化鈦納米管的晶型。
由于二氧化鈦納米管為無定形結(jié)構(gòu),在熱力學上,屬于介穩(wěn)態(tài)。因此研究溫度對其熱穩(wěn)定性的影響頗有必要。王保玉等以tio2為原料制備成tio2納米管,通過不同溫度焙燒得到不同的樣品,用tem,xrd,ft-ir,bet等手段詳細的研究了溫度對晶型,比表面積的影響。研究表明,在300℃和400℃焙燒存在著兩次比表面積的突降,用化學法合成的納米管在400℃時,比表面積降到很小,管的結(jié)構(gòu)嚴重被破壞。用化學法合成的納米管是無定形的,而模板法制備的納米管為銳鈦礦型的。這可能是因為化學法制備的納米管為多層,層與層之間不能形成三維空間的點陣結(jié)構(gòu)。而王芹等研究則發(fā)現(xiàn)鈦納米管經(jīng)過400℃熱處理后能保持其納米管的形貌,600℃有納米管間燒結(jié)的現(xiàn)象,800℃時管的形狀完全被破壞。可見合成方法的不同,氧化鈦納米管的熱穩(wěn)定性也有很大的差異。
納米材料科技論文篇八
農(nóng)業(yè)作為古老而傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè),具有風險大、周期長、區(qū)域性強、品種多、易受資源限制和環(huán)境影響、與人類生存生活環(huán)境的天然相聯(lián)等特殊屬性。農(nóng)業(yè)的創(chuàng)意即是把創(chuàng)意理念引入農(nóng)業(yè),是一種拓寬農(nóng)業(yè)生產(chǎn)途徑、延伸產(chǎn)業(yè)鏈、提升農(nóng)產(chǎn)品附加值的新型農(nóng)業(yè)業(yè)態(tài),它既有創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的一般特性,又有農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的特殊屬性。農(nóng)業(yè)科技的創(chuàng)意創(chuàng)新是指發(fā)生在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程中科技的創(chuàng)意創(chuàng)新,是推動農(nóng)業(yè)發(fā)展的原始和主要的動力之一,一般體現(xiàn)在促進生產(chǎn)力發(fā)展方面,如耕作制度、農(nóng)業(yè)區(qū)域、品種種子、栽培飼養(yǎng)、動植物保護、土壤肥料、水利灌溉、設(shè)施農(nóng)業(yè)、食品安全等,還可延伸和體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)關(guān)系中。
2.1創(chuàng)意、創(chuàng)新的實踐。
回顧寧波市農(nóng)業(yè)歷史,有很多創(chuàng)意、創(chuàng)新推動了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。以水稻生產(chǎn)為例,其創(chuàng)意、創(chuàng)新包括:品種的更換、更新(20世紀50年代的農(nóng)家品種整理推廣,60年代的矮稈品種引進選育,70年代雜交水稻品種的推廣應(yīng)用,90年代抗稻瘟病、白葉枯病和優(yōu)質(zhì)稻米品種推廣,21世紀初秈粳雜交晚稻的示范推廣),耕作制度的改革創(chuàng)新(20世紀60年代雙季連作稻的推廣,70年代稻麥三熟制推廣,90年代種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,21世紀農(nóng)作制度創(chuàng)新),栽培模式的創(chuàng)新(三高一穩(wěn)、稀少平栽培、模式栽培、葉齡栽培、輕型栽培、精確定量栽培、強化栽培),育苗方式的創(chuàng)新(大、中、小苗培育,二段育秧,乳苗拋栽,盤式育秧,機械插秧,旱育秧,半旱育秧),施肥方法的創(chuàng)新(重基早追后補施肥法,v字型施肥法,平衡施肥法,施足基肥、適施面肥、早施分蘗肥、巧施穗粒肥,前氮后移,根外追肥,配方施肥等),水漿管理技術(shù)的創(chuàng)新(薄露灌溉,淺水插秧,深水護苗,薄水促蘗,適時擱田控蘗,以水養(yǎng)胎,干濕到老),病蟲草害防治措施的創(chuàng)新(農(nóng)業(yè)、物理、化學、生物防治、綜合防治)等。又如農(nóng)作制度創(chuàng)新,這是浙江省農(nóng)民和科技人員實踐的偉大創(chuàng)舉,突破了以前種植業(yè)的耕作制度范疇,把農(nóng)林牧副漁五業(yè)緊密結(jié)合起來,種養(yǎng)結(jié)合、間作輪作、套種套養(yǎng)、生態(tài)循環(huán),開展了糧經(jīng)結(jié)合(如稻菇輪作)、糧禽結(jié)合(如稻鴨共育)、糧魚結(jié)合(如稻田養(yǎng)魚、蝦、泥鰍)、林下經(jīng)濟(如山林套種靈芝)、水產(chǎn)(魚蝦鱉)套養(yǎng)等模式,使單一利用的耕地拓展到土地、山林、水面、灘涂等資源的綜合開發(fā)利用,依據(jù)光能利用、物質(zhì)循環(huán)、多級轉(zhuǎn)化、生物共生互補、生物的生態(tài)位和生物與環(huán)境相統(tǒng)一的原理,構(gòu)建既相互聯(lián)系又相互區(qū)別的生產(chǎn)生態(tài)系統(tǒng),做到物種上多種群(動物、植物、微生物的不同品種)結(jié)合、組合上多序列(種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、水產(chǎn)業(yè)之間)、搭配上多模式、空間布局上多層次(間套種,立體種養(yǎng))、資源上高利用(生物共生互補,廢棄資源循環(huán)利用,綜合利用)、技術(shù)上多學科綜合配套、產(chǎn)品上多樣化(農(nóng)產(chǎn)品、畜產(chǎn)品、水產(chǎn)品、微生物產(chǎn)品)、效果上“三高一持續(xù)”(經(jīng)濟效益、社會效益、生態(tài)效益提高和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展)。
2.2取得的成效。
農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)意、創(chuàng)新為不同歷史階段的農(nóng)業(yè)發(fā)展作出了重要貢獻,如藺草的掛網(wǎng),解決了藺草倒伏難題;二段育秧和高山育秧,提高了秧苗素質(zhì)和繁殖系數(shù);噴灌、微滴灌技術(shù)的應(yīng)用,節(jié)約了勞力,提高了水資源的利用率;水培等無土栽培技術(shù),解決了作物生長對土壤的依賴;拉線(桿)授粉、棚內(nèi)養(yǎng)蜂,提高了雜交水稻制繁種和草莓的結(jié)實率;吊針注射農(nóng)藥、肥料,解決了大樹施肥噴藥難的問題;茭白田套養(yǎng)甲魚,找到了防治福壽螺的有效途徑;南美白對蝦套養(yǎng)中華鱉,能有效防治對蝦病害;雞稻輪作、稻鴨共育,使生物共生、資源互補、糧禽雙收;藺草田套直播晚稻,破解了藺草焚燒難題;從稻田挖溝養(yǎng)魚到挖塘養(yǎng)魚到稻魚(蝦、泥鰍、黃鱔)共育(或輪作)思路的轉(zhuǎn)換,既確保了糧食安全,又提高了稻田的綜合效益;設(shè)施栽培的推廣,解決了蔬菜反季節(jié)栽培問題;精品農(nóng)業(yè)、都市農(nóng)業(yè)的提出,拓展了農(nóng)業(yè)的功能,延伸了產(chǎn)業(yè)鏈,且依托、服務(wù)、適應(yīng)城市的發(fā)展,構(gòu)建、培育了融生產(chǎn)、生活、生態(tài)、科教、文化于一體的高層次、高科技的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)體系,具有食物保障、就業(yè)增收、生態(tài)旅游、科普教育、文化傳承、體驗參于、美化環(huán)境等功能。
3.1由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模小,農(nóng)民組織化程度低,大多數(shù)生產(chǎn)勞動者文化低、年齡結(jié)構(gòu)老化,易受傳統(tǒng)思想束縛,精力、資金不足,信息渠道不暢,商品觀念不強,競爭意識不強,因而農(nóng)業(yè)創(chuàng)意意識淡薄、創(chuàng)新思想落后。
3.2設(shè)施手段落后,新技術(shù)推廣速度不快,科技相對滯后。
3.3由于體制落后和機制僵化,缺少相應(yīng)有效的法律法規(guī)和管理措施,在農(nóng)產(chǎn)品和技術(shù)廉價的時代,農(nóng)民缺乏對技術(shù)進行開發(fā)研究的興趣,農(nóng)技人員缺乏激情。
3.4農(nóng)技人員忙于應(yīng)付事務(wù)工作,直接從事科技工作、親自參與試驗和實踐的時間少,拿來主義、實用主義、急功近利和重引進、模仿、嫁接而輕理論研究、實踐創(chuàng)新的現(xiàn)象較多。
4.1廣泛地收集信息,積極向外學習。
要創(chuàng)新,首先是要學習,引進、模仿、嫁接創(chuàng)意、創(chuàng)新農(nóng)業(yè)模式和先進技術(shù),這是最便捷、實用、有效的途徑。通過報紙、電臺、電視、書刊、網(wǎng)絡(luò),開展經(jīng)驗交流和實地考察學習,加強創(chuàng)意、創(chuàng)新信息的搜索、收集、分析,并結(jié)合本地實際進行試驗、示范,成功后即推廣應(yīng)用。
4.2到社會中去,到群眾中來。
實踐出真知,通過深入實際、調(diào)查研究、廣泛聽取群眾意見和了解社會需求,不斷地總結(jié)經(jīng)驗教訓,提高思維水平,從而發(fā)現(xiàn)新萌芽,醞育新思想,激發(fā)新的靈感和思路。廣大農(nóng)民群眾長期在生產(chǎn)第一線,有豐富的實踐經(jīng)驗和創(chuàng)新靈感,是眾多發(fā)現(xiàn)、發(fā)明的原石和見證者,也是創(chuàng)新活動的實踐者。農(nóng)技人員要在農(nóng)業(yè)科技進步的工作中,發(fā)揮好突擊隊和領(lǐng)頭羊的作用,通過實踐、認識、再實踐、再認識及至無窮的過程,得到提煉升華。
4.3學習借鑒其它領(lǐng)域的先進理念技術(shù)。
堅持古為今用、洋為中用、百花齊放、推陳出新的原則。由于農(nóng)業(yè)的特殊性和歷史原因,農(nóng)業(yè)在國民經(jīng)濟各領(lǐng)域中發(fā)展相對滯后,科技進步慢、應(yīng)用少,應(yīng)積極借鑒生物、信息、工業(yè)、醫(yī)學等領(lǐng)域中的先進科技理念引領(lǐng)農(nóng)業(yè),應(yīng)用現(xiàn)代科技成果和先進的儀器設(shè)施武裝農(nóng)業(yè),如在農(nóng)業(yè)中積極應(yīng)用機械化裝備、化學工業(yè)、分子育種、智能大棚、太陽能溫室、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、分析儀器設(shè)備和循環(huán)經(jīng)濟、創(chuàng)新經(jīng)濟理念、工商業(yè)管理模式等。
4.4培育創(chuàng)新主體,開展自主創(chuàng)新。
知識是基礎(chǔ),實踐是根本,而溝通兩者之間的橋梁是思維的藍圖。要學習新知識,拓寬新視野,尋找新的靈感,雖然書本知識、外地技術(shù)、前人經(jīng)驗為新的創(chuàng)新奠定了基礎(chǔ),也拓寬了新的思維,但這些技術(shù)與當今的前沿技術(shù)相比,已經(jīng)落后,只有自主創(chuàng)新后的技術(shù)才是一流技術(shù)。
4.5有科學家精神,有企業(yè)家膽略。
目前,在農(nóng)業(yè)方面普遍存在資源緊缺、環(huán)境制約、勞動力成本上升、技術(shù)壁壘、利潤空間壓縮、同行競爭、利益追逐、生存壓力等困難,這就催生了農(nóng)業(yè)企業(yè)家的創(chuàng)意意識和創(chuàng)新動力,他們具有極強的組織、管理能力和明確的奮斗目標、積極的冒險精神,能夠打破常規(guī)、解放思想、開拓進取;同時,農(nóng)業(yè)科學家們博學多才,善于思考,事業(yè)性強,追求科技的進步和創(chuàng)新,在科技的探索和應(yīng)用上有一技之長。一旦兩者結(jié)合,優(yōu)勢互補、相得益彰,既能消化、吸收外地的先進技術(shù)和經(jīng)驗,進行再創(chuàng)新,又能根據(jù)本地實際自主創(chuàng)新發(fā)明,創(chuàng)造一流的產(chǎn)品和業(yè)績。
納米材料科技論文篇九
伴隨著科學技術(shù)的發(fā)展,功能化納米材料的應(yīng)用成為了順應(yīng)時代的發(fā)展的必然趨勢。在對相關(guān)技術(shù)項目進行全面分析的過程中,要對其原理進行生物分子檢測,有效結(jié)合組織工程學分析相關(guān)研究效果。對無機納米材料表面化學分析進行闡釋,并集中討論了納米材料表面化學在生物分析中的應(yīng)用。
納米材料;表面化學;生物分析;應(yīng)用;
納米材料形成后,表現(xiàn)會完全呈現(xiàn)出無機界面,并且能有效包裹在表面活性劑中,其本身并不具備生物動能,且不能直接應(yīng)用在細胞或者是生物活體上?;诖?,相關(guān)操作人員要對其進行表面化學的改性處理和修飾,保證納米材料生物功能得以發(fā)揮。并且,在納米材料表面化學研究體系內(nèi),主要是對生物相容性、生物穩(wěn)定性以及生物分散性等進行集中傳遞,保證納米顆粒研究效果更加直觀[1]。
1)表面物理化學性質(zhì)出現(xiàn)變動,多數(shù)無機納米材料都是非極性物質(zhì),基本的沸點較高,要求在高溫環(huán)境中形成,表面都會出現(xiàn)油胺、油酸以及三辛基氧膦等物質(zhì),能溶于非極性溶劑中。在對生物應(yīng)用進行分析的過程中,納米材料溶解在水相中,具備非常好的分散性以及穩(wěn)定性,為了其能發(fā)揮實際價值,就要對溶解性等數(shù)據(jù)等予以綜合處理,整合表面改性。目前,較為有效地表面改性處理機制就是替代法,能和無機材料親和力更好的分子進行處理,完善替代性處理效果。
2)進行靶向修飾操作,主要是借助靶向功能分子完成基礎(chǔ)的處理工作,利用識別靶細胞的過程有效對受體進行識別處理,將定位體系確定在目標組織中,并且有效發(fā)揮相關(guān)物質(zhì)的治療和診斷功能。
3)生物傳感和檢測。因為納米材料本身具備光信號、電信號的傳遞能力,因此,在生物電子和生物傳感器設(shè)計工作中,要發(fā)揮納米材料的生物相容性特征,規(guī)避生物識別能力較差的弱項,合理性完善納米材料生物功能水平。并且,進行生物傳感處理后就能提升生物分子和組織細胞的固定能夠效果,也能借助生物高特異性判定相關(guān)數(shù)據(jù),構(gòu)建更加有效的生物傳感系統(tǒng)。
2.1細胞分析。
伴隨著科學技術(shù)的發(fā)展,將技術(shù)應(yīng)用在生物體系中,主要利用的就是生物傳感機制。目前,生物體傳感項目主要分為細胞結(jié)構(gòu)、活體結(jié)構(gòu)等,相較于傳統(tǒng)的研究項目和分子結(jié)構(gòu)探針元素,納米材料能有效提升影像信號的強度,并且整體細胞結(jié)構(gòu)的靶向性能更加突出,能為代謝動力學可控效果優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。例如,正電子發(fā)射斷層成像技術(shù)、電子計算機技術(shù)以及核磁共振技術(shù)等都是較為常見的技術(shù)項目[2]。
(1)將納米探針應(yīng)用在細胞環(huán)境中。細胞微環(huán)境中,主要的影響因素不僅包括ph數(shù)值和細胞因子,也包括氧化還原環(huán)境等,溫度和離子濃度也會對其產(chǎn)生影響。目前,主要的研究方向就是對早期淋巴祖細胞進行環(huán)境分析和系統(tǒng)化數(shù)據(jù)處理。相關(guān)部門在對這項技術(shù)進行深度研究和探討,旨在為干細胞移植工作和化療治療提供更加有效的技術(shù)體系。例如,在高ph環(huán)境中,多巴胺分子處于不穩(wěn)定的狀態(tài),就會發(fā)生氧化還原反應(yīng),形成多巴醌,這種物質(zhì)本身具有較強的還原勢,在對其進行量子點電子激態(tài)處理的過程中,能形成轉(zhuǎn)移就會對輻射躍遷造成影響,造成熒光動態(tài)淬滅。
(2)將納米探針應(yīng)用在酶活性測定項目中,尤其是酶催化反應(yīng)過程。因為在腫瘤組織中,酶本身就會出現(xiàn)變動,利用水解細胞結(jié)構(gòu)間質(zhì)的方式,癌細胞就會從原發(fā)部位直接脫落,借助血液循環(huán)實現(xiàn)癌癥的轉(zhuǎn)移,正是對其異常問題進行分析后不難發(fā)現(xiàn),有效借助那么納米探針對酶結(jié)構(gòu)異常表達進行測定對醫(yī)療項目研究具有重要意義和價值。
2.2癌癥診療。
化療治療過程在醫(yī)學研究中具有重要意義和價值,在臨床化療中主要應(yīng)用的是阿霉素以及紫杉醇等藥物,藥物依舊存在靶向性不好的問題。目前,較為有效的靶向性處理機制中,主要是借助主動靶向完成納米藥物的運輸,并且對腫瘤成像以及治療過程進行約束和管理。基于此,合理性將納米材料表面化學應(yīng)用在癌癥治療中,能對包裹和吸附過程進行控制,并且有效達到緩釋的效果,減少副作用對人體的傷害。在納米技術(shù)不斷發(fā)展的背景下,二氧化硅、貴金屬以及氧化鐵納米顆粒等物質(zhì)的應(yīng)用范圍更加廣泛,能有效完成靶向處理以及藥物釋放過程的可控性,從根本上推進了診療一體化以及藥代動力學體系的融合,也為診療水平和效果的優(yōu)化奠定了堅實基礎(chǔ)[3]。
總而言之,在對納米材料表面化學在生物分析中應(yīng)用進行研究的過程中,要結(jié)合科學技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,并且有效結(jié)合臨床診療效果,完善材料分析的同時,對靶向性等因素予以集中分析,促進生物分析和藥物治療水平的全面進步。
[2]張薇。土建工程施工進度的控制與管理策略[j].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2017,(33):1765.
[3]黃澤宏。淺談土建工程施工進度的控制與管理策略[j].商情,2014,(12):251.
納米材料科技論文篇十
目前,我國農(nóng)業(yè)科技成果實現(xiàn)轉(zhuǎn)移和產(chǎn)業(yè)化的主要方式有以下幾種:。
1.1政府主導的科技開發(fā)區(qū)模式政府組織資金與人員進行示范推廣,是我國農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化的主要方式。其主要模式是“優(yōu)秀科技企業(yè)+完備的技術(shù)開發(fā)區(qū)+高效率的服務(wù)隊伍+優(yōu)秀項目培育輻射區(qū)”。其優(yōu)點是可實現(xiàn)農(nóng)業(yè)科技成果的引進、示范、展示、培訓、研討、推廣、輻射等一站式綜合服務(wù)功能和完備而良好的自然環(huán)境和社會環(huán)境,適宜于重大農(nóng)業(yè)科技成果集群轉(zhuǎn)化、集中展示和實施。缺點是,要求條件過高,絕大部分地區(qū)難以達到,同時,因大部分計劃為科研人員或政府管理部門制定,與農(nóng)村發(fā)展實際需求相距較遠,農(nóng)戶只能被動接受,應(yīng)付現(xiàn)象較為突出。
1.2政府引導服務(wù)型模式政府引導服務(wù)型模式是把縣級科技推廣人員下派農(nóng)業(yè)生產(chǎn)第一線,與農(nóng)民結(jié)成利益共同體,實現(xiàn)“高位嫁接、重心下移”(科技特派員制度)。
1.3企業(yè)主導的經(jīng)濟共同體模式企業(yè)主導的經(jīng)濟共同體模式是市場主導下的成果轉(zhuǎn)化模式,以“農(nóng)業(yè)科技成果+農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)+農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地+農(nóng)戶”為特征。其優(yōu)點是科技成果能迅速轉(zhuǎn)化推廣,缺點是農(nóng)戶參與的盲目性較大,公司占絕對的主導地位,農(nóng)戶與公司之間信息不對稱,利益分派不均,農(nóng)戶常為利益受損的主體。
1.4專業(yè)協(xié)會主導的合作社模式專業(yè)協(xié)會主導的合作社模式以“農(nóng)業(yè)科技成果+示范產(chǎn)區(qū)+合作+示范農(nóng)戶”為特征,具有同類商品生產(chǎn)者或經(jīng)營者合作的同質(zhì)性、產(chǎn)供銷一體性、產(chǎn)品生產(chǎn)與加工領(lǐng)域多樣性的特點,有利于把分散的、個體的農(nóng)民組織起來,有計劃、有規(guī)模地將農(nóng)產(chǎn)品打入市場,交易費用低,市場化程度高。
1.5農(nóng)戶主導的家庭農(nóng)場模式農(nóng)戶主導的家庭農(nóng)場模式是以家庭聯(lián)產(chǎn)承包責任制為基礎(chǔ),以農(nóng)戶為單位的小規(guī)模經(jīng)營模式。研究開發(fā)以農(nóng)戶核心的農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化模式,對我國農(nóng)村經(jīng)濟、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)民增收、徹底解決“三農(nóng)”問題意義重大。其特點是成本低、投資少、見效快。其缺點是由于信息不對稱,農(nóng)民難以準確把握成果的適應(yīng)性與市場的真實需求、發(fā)展前景,盲目性大,失敗的可能性也大。
1.6科研單位主導的示范基地模式以“科研單位+示范農(nóng)戶+現(xiàn)場推介”為主要特征,要求科研成果實用性強,具備顯著的增收效果。其缺點是示范作用有限,多適用于新成果的展示。
1.7非政府推廣合作組織國外許多國家以此為主要的農(nóng)技推廣組織,是以農(nóng)戶自愿為基礎(chǔ)的微利型公司,也是我國今后應(yīng)大力發(fā)展的方向之一。目前,我國尚處于多種轉(zhuǎn)化形式共存,相互補充階段,但不論何種轉(zhuǎn)化方式,均對農(nóng)村經(jīng)濟與農(nóng)村產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了一定的帶動作用。
2農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)移中存在的問題。
2.1“三農(nóng)”問題截至20xx年底,全國農(nóng)村土地面積占全國總量的94.7%。農(nóng)村人口9億人,是我國貧困人口集中分布地區(qū)。目前農(nóng)村存在的主要問題是“三農(nóng)”問題,“三農(nóng)”問題關(guān)系到國民素質(zhì)、經(jīng)濟發(fā)展、社會穩(wěn)定和國家富強。導致“三農(nóng)”問題產(chǎn)生的根源是我國經(jīng)濟的“二元”結(jié)構(gòu)問題。“三農(nóng)”問題是我國農(nóng)村的主要問題,也是造成科技成果轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)業(yè)化水平較低的主要原因。2.1.1農(nóng)民問題農(nóng)民問題是“三農(nóng)”問題的核心,其主要問題有以下幾方面:(1)人口多,貧困人口集中,素質(zhì)差。全國9億農(nóng)民,實際在農(nóng)村生活的人口占53.4%,文化技術(shù)水平低。貧困縣592個,貧困人口1.28億人,占農(nóng)村總?cè)丝诘?3.4%。其中,山西省總?cè)丝?400萬人,農(nóng)業(yè)人口2393萬人,全省國定貧困縣35個(2300元/人年),省定貧困縣22個(1550元/人年),貧困村10863個。貧困人口276萬人,占農(nóng)業(yè)人口的11.8%。(2)老齡化問題日益突出。主要青壯勞動力轉(zhuǎn)移到城市,農(nóng)村勞動力后繼乏人。(3)收入水平低。20xx年全國農(nóng)村居民人均純收入5919元,其中貧困縣農(nóng)民純收入3274元,中國城鎮(zhèn)居民全年人均可支配收入19109元,城鄉(xiāng)居民收入比為3.23∶1。
2.1.2農(nóng)業(yè)問題農(nóng)業(yè)問題的關(guān)鍵是土地問題。雖然中央政府明確耕地面積控制紅線1.2億hm2的目標不動搖,但事實上存在土地逐年減少的問題。保證糧食等農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)面臨挑戰(zhàn)。其次是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營水平較低,多數(shù)仍然是自給自足或小規(guī)模經(jīng)營,沒有形成產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營,經(jīng)濟效益差。優(yōu)化農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),實行農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營是增加農(nóng)民收入的關(guān)鍵。另外,勞動生產(chǎn)率低下,機械化程度低,靠天吃飯仍然是農(nóng)業(yè)主要生產(chǎn)方式,勞動生產(chǎn)率低下。
2.1.3農(nóng)村問題農(nóng)村體制滯后,基礎(chǔ)設(shè)施落后,地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展不平衡,特別是農(nóng)村與城市仍有較大差距,國家對農(nóng)村的投入不足。例如,20xx年,農(nóng)村為國家貢獻的稅收占國家稅收的26%,得到的財政撥款僅占9%,農(nóng)村存款占銀行存款的1/3,貸款卻只占9%。加大農(nóng)村投入,仍是今后一個時期我國政府必須重視的問題。另一方面,農(nóng)村綜合服務(wù)體系不健全,比如,農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)、銷售與流通、金融服務(wù)、醫(yī)療與文化等體系還沒有建立健全起來。
2.2影響農(nóng)業(yè)科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要原因。
(1)科研、教育、推廣、生產(chǎn)嚴重脫節(jié)。當前農(nóng)業(yè)科技推廣是政府直接領(lǐng)導下開展的農(nóng)業(yè)科技推廣,行政傾向性強、市場導向性差。農(nóng)業(yè)科技對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的貢獻率僅為35%~40%,而發(fā)達國家達70%~80%。黃革新,奧小平農(nóng)業(yè)科技產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移現(xiàn)狀與存在的問題本刊e-mail:[email?protected]決策參考(2)農(nóng)民文化素質(zhì)差,合作組織發(fā)展緩慢。我國6億農(nóng)村勞動力的60%以上僅為小學文化程度,特別是大量青壯年勞動力流向城市二、三產(chǎn)業(yè),導致農(nóng)業(yè)從業(yè)人員素質(zhì)更加低下,接受新知識、新技術(shù)、新信息能力差,市場意識缺乏,影響了對成果的接受吸收能力?,F(xiàn)有的農(nóng)業(yè)合作組織處于初級階段,發(fā)展規(guī)模小,結(jié)構(gòu)松散,穩(wěn)定性差,不能及時有效地為農(nóng)民提供生產(chǎn)技術(shù)、市場信息、購銷、資金、加工、儲備等多樣化的服務(wù)。(3)資金投入嚴重不足。我國農(nóng)業(yè)科研投入是全國農(nóng)業(yè)gdp的0.2%~0.5%,推廣經(jīng)費更少,而且和生產(chǎn)、產(chǎn)后相脫節(jié)。據(jù)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計,全國20個縣286個專業(yè)技術(shù)推廣站中只有13%可以開展技術(shù)推廣工作,其余87%不具備開展成果轉(zhuǎn)化工作的技術(shù)與資金,許多機構(gòu)已經(jīng)名存實亡。(4)農(nóng)業(yè)科技推廣隊伍整體素質(zhì)低。擁有大專以上學歷的技術(shù)推廣人員僅占技術(shù)推廣人員總數(shù)的28%,其中本科學歷以上人員占10%,鄉(xiāng)級農(nóng)技推廣人員中,本科學歷以上人員僅占3.7%。(5)農(nóng)業(yè)科技信息傳遞手段與農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展要求不相適應(yīng)。至20xx年底,全國已建立農(nóng)信通網(wǎng)站近2萬個,但這些網(wǎng)站集中分布于北京及沿海城市,西部很少,即使西部所建網(wǎng)站,其信息資源規(guī)模較小,農(nóng)業(yè)信息服務(wù)不到位,能力弱,信息時效性較差。為此,山西省科技廳聯(lián)合多個部門與日本國際協(xié)力機構(gòu)(以下簡稱jica)合作,以構(gòu)建改善雁門關(guān)地區(qū)生態(tài)環(huán)境,引導農(nóng)戶脫貧致富的“生態(tài)與經(jīng)濟共舉”的模式為目標,開展了“中日技術(shù)合作山西省雁門關(guān)地區(qū)生態(tài)環(huán)境恢復與扶貧項目”(下簡稱“雁門關(guān)項目”),構(gòu)建了“參與式pdca項目管理模式”。
3參與式pdca項目管理模式構(gòu)建。
3.1參與式方法簡介。
參與式方法的內(nèi)涵:參與式的核心是項目的主體是受益群體,而其他利益相關(guān)者,如行政管理部門、科研部門和外來援助者是發(fā)展項目的協(xié)調(diào)者?;驹瓌t:與項目的利益相關(guān)者建立伙伴關(guān)系,尊重鄉(xiāng)土知識和群眾技能,重視項目實施過程,只有受益主體在實施過程中的作用得到加強,他們的責、權(quán)、利得到明晰,這樣的項目才是可持續(xù)的。參與式方法與傳統(tǒng)方法的比較見圖1。因應(yīng)用領(lǐng)域和目的不同,參與式工具較多,常用工具見圖2。不過,常用的pra工具主要是半結(jié)構(gòu)訪談、資源圖、剖面圖、問題樹等。
3.2參與式pdca項目周期模式管理框架。
pdca是英語單詞plan(計劃)、do(實施)、check(評估)和ac(t改進)的第一個字母,pdca周期模式管理是全面質(zhì)量管理體系運轉(zhuǎn)的基本方法。雁門關(guān)項目采用pdca周期管理模式用于項目制訂計劃和實施,開展定期監(jiān)測并將監(jiān)測結(jié)果反映在修改的計劃中,使項目的日常監(jiān)測與階段性的評估有機結(jié)合,形成項目管理的體系,從而使計劃更能符合實際情況、更加合理。項目的pdca周期模式管理見圖3。
3.3參與式方法的運用。
雁門關(guān)項目在pdca周期模式管理的全過程中綜合運用了參與式方法,使其成為項目執(zhí)行的基本原則之一,形成了“參與式pdca周期管理模式”。其主要內(nèi)容為:圍繞項目總體目標,各參與方(政府、科研、農(nóng)民等)根據(jù)自己的職責、分工,進行資源整合,協(xié)調(diào)開展工作。在參與式項目管理中,pdm是項目計劃與項目管理的依據(jù),所有的工作均要圍繞pdm展開,如有必要對pdm進行修正,也必須經(jīng)過充分的調(diào)研與相關(guān)部門的協(xié)商才能進行,避免了因個別人員臨時想法而對項目計劃進行干涉,保證了項目執(zhí)行的連續(xù)性與可持續(xù)性。在此基礎(chǔ)上,雁門關(guān)項目根據(jù)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的規(guī)律與該地區(qū)的特點,形成了生態(tài)恢復型畜產(chǎn)養(yǎng)殖模式,構(gòu)建了圈舍養(yǎng)殖技術(shù)向廣大農(nóng)村實行產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)移的新模式,形成了管理人員、科技人員與農(nóng)戶間有機合作、協(xié)同創(chuàng)新、利益共享的良性互動。經(jīng)過項目4年的建設(shè),項目示范村草地面積增加53%,農(nóng)牧業(yè)收入增加84%。且項目不僅在山西省大面積推廣,其實施經(jīng)驗與項目管理模式在新疆、內(nèi)蒙古、四川等地也得到推廣。
納米材料科技論文篇十一
在上期關(guān)注了全球頂尖高分子材料研究所之后,本期理財周報將聚焦納米材料和生物材料的全球頂尖實驗室。
眾所周知,納米材料和生物材料屬前沿新材料,代表著未來材料科學的發(fā)展方向。由于這兩種材料具有重要的戰(zhàn)略意義,各個國家在這兩個領(lǐng)域的研發(fā)競爭可謂白熱化。
美國將信息材料、生物醫(yī)用、納米材料、環(huán)境材料和材料技術(shù)科學等列為重點發(fā)展方向,日本重點加強信息通信、環(huán)境、生命科學和納米材料方面的優(yōu)勢,歐盟則重點發(fā)展光電、有機電子、超導復合、催化劑、光學、磁性、納米和智能材料。
由此可見,納米、生物材料已成兵家必爭之地。根據(jù)我國的新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”規(guī)劃,納米材料和生物材料也是材料科學的重點發(fā)展方向。2012年6月,四年一度的世界生物材料大會首次落戶中國,尼古拉·佩帕斯、錢煦、威廉·邦菲爾德、師昌緒等一大批國際頂尖生物材料專家匯聚成都,顯示出了中國在生物材料方面日益增加的影響力。
顯然,爭奪納米和生物材料話語權(quán)關(guān)鍵還是研究所和研究人才的競爭。
19xx年7月在美國召開了第一屆國際納米科技技術(shù)會議,正式宣布納米材料科學為材料科學一個新分支,美國也成為了全球納米技術(shù)研究的中心。
大學研究所方面,走在納米材料研究前沿的美國大學包括紐約州立大學阿爾巴尼分校、哈佛大學、北達科他州立大學、史丹佛大學、美國加利福尼亞大學洛杉磯分校、加州大學圣地亞哥分校和斯坦福大學等。
其中,紐約州立大學阿爾巴尼分校的納米技術(shù)與工程學院擁有55億的公眾和私人投資,是全球納米技術(shù)研究中心之一,也是世界上第一個專門研究納米科學與納米工程的高等院校。在國家/獨立研究所方面,橡樹嶺國家實驗室、勞倫斯伯克利國家實驗室、美國阿貢國家實驗室和美國加州納米技術(shù)研究院等均享有國際盛譽。
此外,美國跨國也走在納米研究的前列:ibm和nec都是最早進入納米技術(shù)研究領(lǐng)域的,最先取得碳納米管這一納米科技基石之一的基礎(chǔ)專利,nantero則是第一家開發(fā)微電子級碳納米管材料、并使用碳納米管開發(fā)下一代半導體設(shè)備的。
美國生物材料方面的研究同樣全球領(lǐng)先,著名的斯坦福大學、哈佛大學、麻省理工學院、加州大學伯克利分校、加州理工學院、約翰霍普金斯大學、普林斯頓大學、加州大學舊金山分校、耶魯大學、康乃爾大學、圣路易斯華盛頓大學、杜克大學、芝加哥大學美國頂尖院校生物工程研究排名靠前。
剛剛結(jié)束的2013年諾貝爾獎獲得者中,邁克爾·萊維特和托馬斯·c·蘇德霍夫等兩位生物化學領(lǐng)域的科學家出自同一所大學:斯坦福大學。
大名鼎鼎的mit生物材料研究也走在世界頂尖水平,該校擁有44個與生物材料研究相關(guān)的研究中心/研究室。
美國同樣還有一批生物材料研究領(lǐng)先的跨國企業(yè),如安捷倫科技,英斯特朗、ceramtec、泰科納(ticona)、冶聯(lián)科技、crs)、美敦力(medtronic)等等。
這些的產(chǎn)品壟斷了全球大部分的高端生物材料市場份額,其研發(fā)實力也可見一斑。歐日朝迎頭趕上在如此眾多頂尖大學實驗室、國家研究所和跨國實驗室的支撐下,美國在納米材料、生物材料方面建立的優(yōu)勢已基本上無人可以撼動。
不過即便如此,以歐洲和日韓為代表的研究力量同樣不可小覷,部分領(lǐng)域甚至已經(jīng)可以和美國匹敵,并呈現(xiàn)出德國、英國、日本和韓國四足鼎立之勢。
德國在納米材料領(lǐng)域的研究起步較早,在全國范圍內(nèi)建立了六大納米研究中心,分別是納米結(jié)構(gòu)、納米應(yīng)用開發(fā)、納米技術(shù)、納米化學、納米加工和納米分析中心,形成一張遍布全國的納米科技研究協(xié)作網(wǎng),而馬普學會、弗朗霍夫協(xié)會、海姆霍茨大研究中心聯(lián)合會和萊布尼茨研究聯(lián)合會則是德國納米研究的核心力量。
納米材料方面的`大學研究室,則主要是卡爾斯魯厄理工學院,德國不倫瑞克理工大學半導體技術(shù)研究所。
生物材料方面,德國柏林柏林——勃蘭登堡地區(qū)是德國生物技術(shù)研究機構(gòu)分布密集最高的地區(qū),同時也是歐洲最大的“全方位服務(wù)型生物科技區(qū)”,共擁有6個生物科技園和2個特別實驗室。
與德國相比,英國的納米材料相對遜色,不過生物工程技術(shù)卻有過之而無不及。在英國,誕生了世界上第一只克隆羊“多莉”。英國在生物材料領(lǐng)域次于美國,居世界第二。據(jù)理財周報材料科學實驗室的不完全統(tǒng)計,迄今為止,英國在生物和醫(yī)學領(lǐng)域已獲得了20多個諾貝爾獎。
大學研究室方面,劍橋大學材料科學與冶金系擁有生物材料的全球頂尖研究院,zeneca、glaxowelle和smithklihebeacham等跨國生物材料研究能力也是全球領(lǐng)先。
在日本,研究中心是其主要研究陣地。日立的“納米技術(shù)管理推進中心”、日本電器“基礎(chǔ)研究實驗室”;日本電報電話的“厚木實驗室”、富士通的納米技術(shù)研究中心等企業(yè)研究中心是其納米材料研究的核心力量。
韓國則憑借著三星等巨頭在納米材料技術(shù)的研究領(lǐng)域迎頭趕上。
中國研究階段性突破。
在國內(nèi),中科院的納米材料和生物材料研究仍舊首屈一指。理財周報記者獲悉,中科院國家納米科學中心主要從事納米技術(shù)理論研究,該中心在20年在鉍系化合物超結(jié)構(gòu)制備,基于新型te化物納米材料的寬帶光譜光學探測器,新型微納加工方法等諸多方面的研究均取得獲得突破性新進展。
國家納米中心現(xiàn)有6個研究室、2個實驗室和1個發(fā)展研究中心、人員方面,納米中心目前科技人員159人、科技支撐人員23人,包括研究員31人、副研究員及高級工程技術(shù)人員39人。20年,納米中心科研人員共發(fā)表sci251篇。
此外,北京航空航天大學,南京理工大學,北京科技大學,大連理工大學等院校納米材料研究起步較早。
生物材料方面,中科院上海硅酸鹽研究所和清華大學、四川大學、南開大學、上海交通大學、華南理工大學、華東理工大學等大學研究室在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位。20年的世界生物材料大會承辦方便是四川大學。
納米材料科技論文篇十二
納米材料是指尺度在1nm—100nm范圍內(nèi)的材料,常見的有零維納米顆粒和一維納米材料,后者包括納米棒、納米線和納米管等等。納米技術(shù)是指在納米尺度范圍內(nèi),操縱原子、分子或原子團、分子團,使它們重新排列組合,創(chuàng)造具有特定功能的新物質(zhì)的科學技術(shù)。納米材料的研究和納米技術(shù)在最近幾年得到了廣泛的重視和發(fā)展,并被應(yīng)用到很多領(lǐng)域。
納米材料自從在微電子和半導體工業(yè)中得到了成功應(yīng)用之后,現(xiàn)在正逐漸被應(yīng)用于生物醫(yī)學方面,并取得了良好的效果。納米微粒在性能上與通常所用的宏觀材料完全不同,具有很多特殊性。這些特殊的性能主要是與其特殊的體積所引起,主要表現(xiàn)為表面與界面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等。納米微粒的這些特殊性能使得其在實際應(yīng)用中具有很多特殊的效果,如比表面積大、表面活性中心多、表面反應(yīng)活性高、強烈的吸附能力、較高催化能力、低毒性以及不易受體內(nèi)和細胞內(nèi)各種酶降解等。這些特殊的表現(xiàn),使得其在生物醫(yī)學方面得到廣泛的應(yīng)用。納米微粒在生物醫(yī)學應(yīng)用上占據(jù)了很大的地位,但一維納米材料如納米管在一些特殊的生物應(yīng)用中具有獨特的優(yōu)勢,也開始受到重視。納米管具有較大的內(nèi)部空腔體積,從小分子到蛋白質(zhì)分子等許多化學或生物物質(zhì)都可被填充其中;此外,納米管具有明顯的內(nèi)、外表面和開放的端口,便于進行不同的化學或生物化學修飾改性。下面分別介紹兩者在生物醫(yī)學方面的應(yīng)用。
核磁共振成像技術(shù)、細胞分離和染色技術(shù)、作為藥物或基因載體、生物替代納米材料、生物傳感器等很多領(lǐng)域。下面對一些比較成熟的技術(shù)作一些介紹。
生物芯片是在很小幾何尺度的表面積上,裝配一種或集成多種生物活性,僅用微量生理或生物采樣即可以同時檢測和研究不同的生物細胞、生物分子和dna的特性以及它們之間的相互作用,從而獲得生命微觀活動的規(guī)律。其主要分為蛋白質(zhì)芯片和基因芯片(即dna芯片)兩類,具有集成、并行和快速檢測的優(yōu)點,其發(fā)展的最終目標是將樣品制備、生化反應(yīng)到分析檢測的全過程集成化以獲得所謂的微型全分析系統(tǒng)。納米基因芯片技術(shù)正是利用了大多數(shù)生物分子自身所帶的正或負電荷,將電流加到測試板上使分子迅速運動并集中,通過電子學技術(shù),分子在納米基因芯片上的結(jié)合速度比傳統(tǒng)方法提高一千倍。與常規(guī)技術(shù)相比,納米基因芯片具有很多優(yōu)點,如微電子技術(shù)使帶電荷的分子運動速度加快,分子雜交的時間僅以分鐘計而非傳統(tǒng)技術(shù)的以小時計;靈活性強,測試基板可安排為各種點陣結(jié)構(gòu),可同時對一個樣本進行多種測試,分析多種測試結(jié)果;用戶容易按自己的要求建立測試點陣;可現(xiàn)場進行置換擴增,使測試敏感,更有力度等等。生物芯片最典型的應(yīng)用就是進行分子診斷,用于基因研究和傳染病研究等等。
納米探針一種探測單個活細胞的納米傳感器,探頭尺寸僅為納米量級,當它插入活細胞時,可探知會導致腫瘤的早期dna損傷。一些高選擇性和高靈敏度的納米傳感器可以用于探測很多細胞化學物質(zhì),可以監(jiān)控活細胞的蛋白質(zhì)和感興趣的其他生物化學物質(zhì)。還可以探測基因表達和靶細胞的蛋白生成,用于篩選微量藥物,以確定那種藥物能夠最有效地阻止細胞內(nèi)致病蛋白的活動。隨著納米技術(shù)的進步,最終實現(xiàn)評定單個細胞的健康狀況。使用能夠接受激光產(chǎn)生熒光的半導體量子點(一種半導體納米微晶粒),可以改善由于傳統(tǒng)有機熒光物質(zhì)激發(fā)光譜范圍窄、發(fā)射峰寬而且容易脫尾等現(xiàn)象。使用納米生物熒光探針可以快速準確的選擇性標記目標生物分子,靈敏測試細胞內(nèi)的失蹤劑,標記細胞,也可以用于細胞表面的標記研究。此外進行其它改造可以用以檢測很多其他東西,如cognet等人用10nm的金顆粒標記膜蛋白用于蛋白質(zhì)的成像檢測,克服了熒光標記的褪色及閃動的缺點,檢測靈敏度高,信號穩(wěn)定。另有人選用葡萄糖包覆超順磁性的fe3o4納米粒子,通過葡萄糖表面的酞基化實現(xiàn)與抗體的偶聯(lián),制得fe3o4/葡萄糖/抗體磁性納米生物探針,將此探針進行層析實驗,結(jié)果表明,該探針完全適用于快速免疫檢測的需要。
該技術(shù)是現(xiàn)在醫(yī)學中使用較多的一種技術(shù),其使用的納米微粒主要是納米級的超順磁性氧化鐵粒子。根據(jù)產(chǎn)品的顆粒大小可以分為兩種類型,一類是普通的超順磁性氧化鐵納米粒子,一般直徑在40—400nm;另一類是超微型超順磁性氧化鐵納米粒子,其最大直徑不超過30nm。該技術(shù)是因為人體的網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)具有一分豐富的巨噬細胞,這些吞噬細胞是人體細胞免疫系統(tǒng)的組成部分,當超順磁性氧化鐵納米粒子通過靜脈注射進入人體后,與血漿蛋白結(jié)合,并在調(diào)理素作用下被網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)識別,吞噬細胞就會把超順磁性氧化鐵納米粒子作為異物而攝取,從而使超順磁性氧化鐵集中在網(wǎng)狀內(nèi)皮細胞的.組織和器官中。吞噬細胞吞噬超順磁性氧化鐵使相應(yīng)區(qū)域的信號降低,而腫瘤組織因不含正常的吞噬細胞而保持信號不變,從而可以鑒別腫瘤組織。使用納米顆??梢允沟脵z測出的病灶直徑從使用普通顆粒的1.5cm下降到0.3cm。
血液中紅細胞的大小為6000—9000nm,一般細菌的長度為2000—3000nm,引起人體發(fā)病的病毒尺寸一般為幾十納米,因此納米微粒的尺寸比生物體內(nèi)的細胞和紅細胞小的多,這就為生物學研究提供了一條新的途徑,即利用納米顆粒進行細胞分離和細胞染色等。如研究表明,用sio2納米顆粒可進行細胞分離。在sio2納米顆粒表面,包覆一層與待分離細胞有較好親和作用的物質(zhì),這種納米顆??梢苑稚⒃诤喾N細胞的膠體溶液,通過離心技術(shù)使細胞分離。這種方法有明顯的優(yōu)點和實用價值。使用不同的納米顆粒與抗體的復合體與細胞、某些組織器器官和骨骼系統(tǒng)相結(jié)合,就相當于給組織貼上了標簽,利用顯微技術(shù)可以分辨各種組織,即用納米顆粒進行細胞染色技術(shù)。
傳統(tǒng)的給藥方式主要是口服和注射。但是,新型藥物的開發(fā),特別是蛋白質(zhì)、核酸等生物藥物,要求有新的載體和藥物輸送技術(shù),以盡可能降低藥物的副作用,并獲得更好的藥效。粒子的尺寸直接影響藥物輸送系統(tǒng)的有效性。納米結(jié)構(gòu)的藥物輸送是納米醫(yī)學領(lǐng)域的一個關(guān)鍵技術(shù),具有提高藥物的生物可利用度、改進藥物的時間控制釋放性能、以及使藥物分子精確定位的潛能。納米結(jié)構(gòu)的藥物輸送系統(tǒng)的優(yōu)勢體現(xiàn)在能夠直接將藥物分子運送到細胞中,而且可以通過健康組織把藥物送到腫瘤等靶組織。如通過制備大于正常健康組織的細胞間隙、小于腫瘤組織內(nèi)孔隙的載藥納米粒子,就可以把治療藥物選擇性地輸送到腫瘤組織中去。當前研究的用于藥物輸送的納米粒子主要包括生物型粒子、合成高分子粒子、硅基粒子、碳基粒子以及金屬粒子等。用納米控釋系統(tǒng)輸送核苷酸有許多優(yōu)越性,如能保護核苷酸,防止降解,有助干核苷酸轉(zhuǎn)染細胞,并可起到定位作用,能夠靶向輸送核苷酸等。還可以對于一些藥材,如中藥加工成由納米級顆粒組成的藥,有助于人體的吸收。
納米微粒在生物醫(yī)學上的應(yīng)用遠不止上面提到的這些,利用納米微粒技術(shù)制備生物替代納米材料、生物傳感器等也已有很大發(fā)展。如納米人工骨的研究成功,并已進行臨床試驗。功能性納米粒子與生物大分子如多肽、蛋白質(zhì)、核酸共價結(jié)合,在靶向藥物輸運和控制釋放、基因治療、癌癥的早期診斷與治療、生物芯片和生物傳感器等許多方面顯示出誘人的應(yīng)用前景和理論研究價值。
如前面所述,納米管以其特殊的性能,在生物醫(yī)學方面得到較多的研究和應(yīng)用。目前研究較多的納米管有碳納米管、硅納米管、脂納米管和肽納米管等。這些納米管主要是用于生物分離、生物催化、生物傳感和檢測等生物技術(shù)領(lǐng)域。
對納米管的內(nèi)、外表面進行不同修飾后,可用作納米相萃取器,如用其進行手性異構(gòu)分子的分離。由于異構(gòu)體分子之間的理化性質(zhì)差別非常小,因此傳統(tǒng)分離方法的選擇性往往都很低。將抗體通過一定的化學試劑固定在硅納米管的內(nèi)外表面,利用抗體對異構(gòu)體的特異結(jié)合作用,賦予納米管手性識別能力,可以實現(xiàn)對特定手性異構(gòu)體的拆分,該思路使得納米管在手性生物物質(zhì)分離方面的應(yīng)用前景大為拓展。將用模板法制備的納米管可以留在膜孔內(nèi)可以用于分離。其分離機理之一即是上面提到的對納米管的修飾,另一機理是調(diào)節(jié)納米管的直徑尺寸使之與混合物中相對較小的物質(zhì)分子的尺寸相匹配,實現(xiàn)小分子與大分子物質(zhì)的分離,即所謂的篩分法。納米管的應(yīng)用使得對生命體中各種氨基酸、核酸分子的手性研究有了很大的進展。
納米管用于生物催化技術(shù)的最主要的一個原因就是其大的比表面積,如含酶納米管可以在生物催化反應(yīng)器中使用。通過醛基硅烷將葡萄糖氧化酶(god)結(jié)合到硅納米管(管徑60nm)的內(nèi)外表面,形成的god納米管催化劑可催化葡萄糖的氧化反應(yīng),且無泄漏。雖然與目前常用的其他共價法固定化酶介質(zhì)(如聚合物、硅膠)相比,納米管固定化酶的活性降低幅度還較大,但納米管的微小尺寸、大比表面(120~700m2·g-1)和優(yōu)良的機械性使其更適合作為催化劑或載體用于生物微反應(yīng)器。這些納米管可以攜帶酶參加反應(yīng),其自身還能起到催化作用,如對于神經(jīng)組織還是骨組織而言,使用碳納米管含量較高的復合材料,均能促進組織再生,同時顯著地抑制對植入設(shè)備產(chǎn)生不利影響的膠質(zhì)痕跡和纖維組織的形成。
納米管生物傳感器是目前納米管生物技術(shù)中研究最為活躍的領(lǐng)域。使用酶修飾電極是生物傳感器的基本構(gòu)件和關(guān)鍵,但實際上在酶的電化學反應(yīng)中通常需要外加促進劑和電子媒介。研制適宜的電極材料和固定化方法對實現(xiàn)酶的直接電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)和生物活性的維持非常重要。一般用聚合物膜來達到此要求,但由于其穩(wěn)定性較差,制約其應(yīng)用。相比之下,碳納米管的機械強度高,比表面大,化學穩(wěn)定性高,導電能力強且對環(huán)境和被吸附分子的變化敏感,是生物傳感器中理想的固定化酶介質(zhì)。除此之外,碳納米管還有其它特點,如它可以改善參加反應(yīng)的生物分子的氧化還原可逆性;降低氧化還原反應(yīng)中的過電位;還可以直接進行電子傳遞,用于電流型酶傳感器。由于碳納米管具有一定的吸附特性,吸附的氣體分子與碳納米管發(fā)生相互作用,改變其費米能級引起其宏觀電阻發(fā)生較大改變,可以通過檢測其電阻變化來檢測氣體成分,因此碳納米管還可用于制造氣敏傳感器。將碳納米管用作原子力顯微鏡(afm)的探針是比較理想的,它具有直徑小、長徑比大、化學和機械性能好、剛性極大等優(yōu)點,制的afm分辨率比普通的高,可用于分子生物學的研究。
納米材料科技論文篇十三
三月十六日,我們懷著喜悅的心情在老師的帶領(lǐng)下來到遂昌中國竹炭博物館參觀。博物館的講解員阿姨熱情的接待了我們,詳細地給我們介紹了竹炭的燒制過程和竹炭在日常生活的作用。我深切的感受到了竹炭的神奇。
竹炭是利用竹子為原料,經(jīng)過高溫熱解,無氧炭化燒制而成。竹炭比表面積高達700平方米/克的竹炭(一克竹炭的內(nèi)部面積相當于一個藍球場那么大)。經(jīng)炭化干餾后,會產(chǎn)生無數(shù)個孔隙。這種炭質(zhì)氣孔具有極強的吸附力,能有效吸收多種浮游物質(zhì)。因此,竹炭不僅能吸收蔬菜、茶葉、大米等表面的殘留農(nóng)藥,還對人體及衣飾所沾帶的細菌、異味能強力吸收,對居室內(nèi)的硫化物、氮化物、苯等有害物質(zhì)亦能進行吸收、分解,并防止靜電和輻射對人體的侵害,起到改善環(huán)境衛(wèi)生、提高空氣質(zhì)量的作用。以竹炭填鋪而成的炭包,利用竹炭的多孔結(jié)構(gòu),能夠快速吸附居室中的不良氣味,強力脫臭及去除有害物質(zhì),防蟲蛀、防霉、防潮。適用于新居裝修后、居室內(nèi)、衣柜抽屜、文件柜、攝影攝像材柜、米缸等。
竹炭組織中礦物質(zhì)含量豐富,不同大小的孔隙多,所以它具有較強的吸附能力,而其分子表面所附生的微生物可將所吸附的物質(zhì)徹底分解。竹炭還具有釋放遠紅外線的作用,產(chǎn)生負離子,對電磁波有吸收作用等性能。竹炭所產(chǎn)生波長在8um—25um的遠紅外線,其中4um—14um波長的紅外線與人體紅外線吸收譜匠配完美可引起人體表面微血管的血液循環(huán),達到保暖保健、促進新陳代謝之功效。對于預(yù)防和治療關(guān)節(jié)炎、失眠等癥有明顯作用。竹炭還具有抑菌、防臭等功能。竹炭所產(chǎn)生負氧離子有著“空氣中的維生素”“長壽素”和的美稱。負離子有鎮(zhèn)靜、催眠、鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)壓、鎮(zhèn)咳、止癢、利尿、增食欲、降血壓之效。
選取上好質(zhì)量的竹炭經(jīng)精心制作而成的各類用品,是大自然賜于我們的純綠色保健產(chǎn)品,對人體的有益作用是真實可信的。
選擇竹炭解決室內(nèi)裝修污染問題是既明智又有效的最佳方案,同時其廉價又能被大眾所接受。通常10平米居室內(nèi)放500g炭包四個或1000g炭包二個即可起到效果,如果污染嚴重要盡可能多放一些。每月數(shù)次將竹炭包涼曬,可保持竹炭制品的長久功效。
對于溫度高的地區(qū),選用竹炭調(diào)濕所起到的除味、抑殺菌和防腐、防霉同樣是作用顯著有效。
你說,竹炭的保健功能神奇嗎?
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